DE4128571C2 - Brillengestell-Abtasteinrichtung - Google Patents
Brillengestell-AbtasteinrichtungInfo
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- DE4128571C2 DE4128571C2 DE4128571A DE4128571A DE4128571C2 DE 4128571 C2 DE4128571 C2 DE 4128571C2 DE 4128571 A DE4128571 A DE 4128571A DE 4128571 A DE4128571 A DE 4128571A DE 4128571 C2 DE4128571 C2 DE 4128571C2
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Description
Die Erfindung betrifft eine Brillengestell-Abtasteinrichtung,
die insbesondere zur Verwendung in einer Augengläserschleif
maschine vorteilhaft ist.
In den vergangenen Jahren ist eine Linsenschleifmaschine sehr
schnell allgemein üblich geworden, mit welcher die Ränder von
Augengläserlinsen automatisch geschliffen werden können.
Gleichzeitig sind verschiedene Arten von Brillengestell-Ab
tasteinrichtungen für vorher benötigte Meßdaten, die sich auf
einen variablen Radius eines Linsen- oder Brillengestells be
ziehen, entwickelt worden. Jedoch werden mittels dieser be
kannten Brillengestell-Abtasteinrichtungen die Daten des va
riablen oder sich ändernden Radius des Linsen- oder Brillen
gestells in zwei Dimensionen gemessen, so daß damit ein ge
krümmter oder bogenförmiger innerer und/oder äußerer Umriß
des Linsen- oder Brillengestells, welches drei Dimensionen
hat, nicht korrekt bestimmt werden kann.
Unter diesen Umständen sind in letzter Zeit verschiedene Ar
ten von Brillengestell-Abtasteinrichtungen zum korrekten Be
stimmen eines gekrümmten oder bogenförmig verlaufenden Umris
ses eines Linsen- oder Brillengestells, das drei Dimensionen
hat, vorgeschlagen worden. Zur Positionsdetektion in solchen
Brillengestell-Abtasteinrichtungen für dreidimensionale Mes
sungen sind wenigstens zwei Detektoren erforderlich, um den
Betrag an Verlagerung oder Positionsveränderung längs des
Linsen- oder Brillengestells in der Richtung eines variablen
oder sich ändernden Radius und den Betrag an Verlagerung oder
Positionsveränderung des Linsen- oder Brillengestells in ei
ner Richtung senkrecht zu dem variablen oder sich ändernden
Radius zu bestimmen.
So ist aus der EP 0 344 725 A2 eine Brillengestell-Abtast
einrichtung bekannt, die drei gesonderte Detektoreinrichtun
gen zum Bestimmen des Betrags der Verlagerung oder Positi
onsänderung des Meßelements zum Abtasten des Brillengestells
aufweist.
Im einzelnen umfaßt diese Brillengestell-Abtasteinrichtung
- a) einen horizontalen Basisteil;
- b) eine Drehbasis, die drehbar auf dem Basisteil vorgesehen ist;
- c) einen Schaft, der an seinem oberen Ende ein Meßelement hat, wobei der Schaft auf der Drehbasis gehaltert und relativ in der vertikalen Richtung und in einer seitli chen Richtung mit Bezug auf die Drehbasis bewegbar ist;
- d) eine erste separate Detektoreinrichtung zum Detektieren der geraden horizontalen Verlagerung des Meßelements, wobei diese erste Detektoreinrichtung als Linearkodier einrichtung vom reflektiven Typ ausgebildet ist;
- e) eine zweite separate Detektoreinrichtung zum Detektieren der Drehverlagerung des Meßelements, welche als Drehko diereinrichtung ausgebildet ist; und
- f) eine dritte separate Detektoreinrichtung zum Detektieren der vertikalen Verlagerung des Meßelements, welche einen CCD-Liniensensor und eine von einer Mehrzahl von lichte mittierenden Dioden gebildete Lichtquelle aufweist, die beide senkrecht angeordnet sind und zwischen denen der senkrecht verschiebbare Schaft des Meßelements so ange ordnet ist, daß er je nach der Vertikalposition des Meß elements die Lichtquelle mehr oder weniger gegenüber dem CCD-Liniensensor abdeckt, so daß letzterer eine von der Vertikalposition des Meßelements abhängige Spannung als Detektionssignal abgibt.
Problematisch an solchen bekannten Brillengestell-Abtastein
richtungen, die mit zwei oder drei Detektoreinrichtungen aus
gerüstet sind, ist es insbesondere, daß die Abmessungen der
Brillengestell-Abtasteinrichtung wesentlich erhöht sind und
die Herstellungskosten einer solchen Brillengestell-Abtast
einrichtung unvorteilhaft hoch werden.
Aufgabe der Erfindung ist es im Hinblick auf die vorstehend
beschriebenen Schwierigkeiten insbesondere, eine Brillenge
stell-Abtasteinrichtung für dreidimensionale Abtastung zur
Verfügung zu stellen, die wesentlich verminderte Abmessungen
hat und deren Herstellungskosten signifikant reduziert sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Brillengestell-
Abtasteinrichtung gelöst, die folgendes umfaßt:
einen horizontal bewegbaren Basisteil;
eine Drehbasis, die drehbar auf dem Basisteil vorgesehen ist;
einen Schaft, der an seinem oberen Ende ein Meßelement hat, wobei der Schaft auf der Drehbasis gehaltert und relativ in der vertikalen Richtung und in einer seitlichen Richtung mit Bezug auf die Drehbasis bewegbar ist;
eine Lichtabschirmungsplatte, die in Verbindung mit der ver tikalen Bewegung und der seitlichen Bewegung des Meßelement schafts bewegbar ist und eine Öffnungseinrichtung aufweist, die es einem Teil an Licht ermöglicht, durch dieselbe hin durchzugehen; und
ein Abschnittspaar aus einem lichtemittierenden Abschnitt und einem lichtempfangenden Abschnitt, welche einander gegenüber liegend vorgesehen sind, wobei die Lichtabschirmungsplatte zwischen dieselben zwischengefügt ist, und wobei sich das Ab schnittspaar integral mit der Drehbasis bewegt.
einen horizontal bewegbaren Basisteil;
eine Drehbasis, die drehbar auf dem Basisteil vorgesehen ist;
einen Schaft, der an seinem oberen Ende ein Meßelement hat, wobei der Schaft auf der Drehbasis gehaltert und relativ in der vertikalen Richtung und in einer seitlichen Richtung mit Bezug auf die Drehbasis bewegbar ist;
eine Lichtabschirmungsplatte, die in Verbindung mit der ver tikalen Bewegung und der seitlichen Bewegung des Meßelement schafts bewegbar ist und eine Öffnungseinrichtung aufweist, die es einem Teil an Licht ermöglicht, durch dieselbe hin durchzugehen; und
ein Abschnittspaar aus einem lichtemittierenden Abschnitt und einem lichtempfangenden Abschnitt, welche einander gegenüber liegend vorgesehen sind, wobei die Lichtabschirmungsplatte zwischen dieselben zwischengefügt ist, und wobei sich das Ab schnittspaar integral mit der Drehbasis bewegt.
Die Brillengestell-Abtasteinrichtung nach der Erfindung ist
in einer Weiterbildung derselben dadurch gekennzeichnet, daß
die Öffnungseinrichtung wenigstens zwei Schlitze umfaßt, die
sich nichtparallel zueinander erstrecken, und daß der licht
empfangende Abschnitt ein linearer Bildsensor ist.
Die Brillengestell-Abtasteinrichtung gemäß einer anderen Wei
terbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die
Öffnungseinrichtung ein Loch, insbesondere ein feines Loch,
oder ein Nadelloch umfaßt und der lichtempfangende Abschnitt
ein Flächenbildsensor ist.
Außerdem wird die obige Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch
eine Brillengestell-Abtasteinrichtung, die folgendes umfaßt:
einen horizontal bewegbaren Basisteil;
eine Drehbasis, die drehbar auf dem Basisteil vorgesehen ist;
einen Schaft, der an seinem oberen Ende ein Meßelement hat, wobei der Schaft auf der Drehbasis gehaltert und relativ in der vertikalen Richtung und in einer seitlichen Richtung mit Bezug auf die Drehbasis bewegbar ist;
einen lichtemittierenden Abschnitt, der in Verbindung mit der vertikalen Bewegung und der seitlichen Bewegung des Meßele mentschafts bewegbar ist; und
einen lichtempfangenden Abschnitt, der einen Flächenbildsen sor hat oder ein Flächenbildsensor ist, wobei sich der licht empfangende Abschnitt gegenüber dem lichtemittierenden Ab schnitt erstreckt und sich integral mit der Drehbasis bewegt.
einen horizontal bewegbaren Basisteil;
eine Drehbasis, die drehbar auf dem Basisteil vorgesehen ist;
einen Schaft, der an seinem oberen Ende ein Meßelement hat, wobei der Schaft auf der Drehbasis gehaltert und relativ in der vertikalen Richtung und in einer seitlichen Richtung mit Bezug auf die Drehbasis bewegbar ist;
einen lichtemittierenden Abschnitt, der in Verbindung mit der vertikalen Bewegung und der seitlichen Bewegung des Meßele mentschafts bewegbar ist; und
einen lichtempfangenden Abschnitt, der einen Flächenbildsen sor hat oder ein Flächenbildsensor ist, wobei sich der licht empfangende Abschnitt gegenüber dem lichtemittierenden Ab schnitt erstreckt und sich integral mit der Drehbasis bewegt.
Alternativ zeichnet sich die Brillengestell-Abtasteinrichtung
gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung dadurch aus, daß
sich der lichtemittierende Abschnitt in Verbindung mit der
vertikalen und seitlichen Bewegung des Meßelementschafts be
wegt, und daß die Lichtabschirmungsplatte mit dem Loch, ins
besondere dem feinen Loch, Nadelloch oder Pinhole, eliminiert
ist.
Die Erfindung sei nachfolgend anhand einiger besonders bevor
zugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Brillenge
stell-Abtasteinrichtung unter Bezugnahme auf die Fig. 1
bis 10 der Zeichnung näher beschrieben und erläutert; es zei
gen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die einen Detek
tionsteil einer Brillengestell-Abtasteinrichtung
einer ersten Ausführungsform gemäß der vorlie
genden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 2 eine Teilquerschnittsansicht des Detektionsteils
der Fig. 1;
Fig. 3 eine Erläuterungsansicht, welche die Positionsbe
ziehung zwischen einer Lichtabschirmungsplatte und
einem linearen Bildsensors veranschaulicht;
Fig. 4 eine Erläuterungsansicht, die eine modifizierte Po
sitionsbeziehung zwischen einer Lichtabschirmungs
platte und einem linearen Bildsensor veranschau
licht;
Fig. 5 eine Erläuterungsansicht, die eine von der Fig. 4
unterschiedliche, andere Positionsbeziehung veran
schaulicht;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht, die den Gesamtaufbau
einer Linsenschleifmaschine veranschaulicht, in den
eine erfindungsgemäße Brillengestell-Abtasteinrich
tung integriert ist;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht, welche den Gesamt
aufbau einer Brillengestell-Abtasteinrichtung gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 8 einer Querschnittsansicht, die eine abgewandelte
Ausführungsform des Detektionsteils der in Fig. 1
gezeigten Brillengestell-Abtasteinrichtung veran
schaulicht;
Fig. 9 eine Ansicht, welche die Positionsbeziehung zwi
schen einer Lichtabschirmungsplatte und einem Flä
chenbildsensor der Fig. 8 veranschaulicht; und
Fig. 10 eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausfüh
rungsform des Detektionsteils einer Brillengestell-
Abtasteinrichtung nach einer Ausführungsform der
Erfindung.
In der nun folgenden detaillierten Beschreibung von bevor
zugten Ausführungsformen sei, bevor eine erste Ausführungs
form einer Brillengestell-Abtasteinrichtung erläutert wird,
der Aufbau einer Linsenschleifeinrichtung kurz beschrieben,
auf oder in welcher vorliegend die Brillengestell-Abtast
einrichtung angebracht ist.
Hierzu wird auf Fig. 6 Bezug genommen, die einer perspekti
vische Ansicht ist, welche den Gesamtaufbau der vorgenannten
Linsenschleifeinrichtung zeigt.
Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Basis, und Bauteile, wel
che die Linsenschleifeinrichtung bilden, sind auf der Basis 1
angeordnet.
Mit dem Bezugszeichen 2 ist eine Brillengestell-Abtastein
richtung bezeichnet, die in dem Gehäuse der Linsenschleif
einrichtung enthalten ist und einen oberen Teil des Innen
raums innerhalb des Gehäuses einnimmt. Die Brillengestell-
Abtasteinrichtung 2 umfaßt, wie in Fig. 7 gezeigt ist, ge
nerell einen Klemmteil 2a zum Halten einer Brille oder eines
Brillengestells und einen Detektionsteil 2b, welcher ein
Brillengestell abtastet, während er das Brillengestell zum
Zwecke der Detektion der Konfiguration des Brillengestells
kontaktiert. Genauer gesagt, ist vor allem der vorgenannte
Detektionsteil 2b wesentlich gegenüber dem Stand der Technik
verbessert.
Wie in Fig. 7 veranschaulicht, ist der Klemmteil 2a derart
angeordnet, daß er das Brillengestell horizontal von dessen
Außenseite her mittels der an einem Paar von Armen 21a an
gebrachten Klauen 22a und der an einem mittigen Arm 23a an
gebrachten Klauen 24a hält.
Vor der Brillengestell-Abtasteinrichtung 2 ist ein Sichtwie
dergabeteil 3 und ein Eingabeteil 4 vorgesehen, wobei der
Sichtwiedergabeteil 3 gemessene oder berechnete Ergebnisse
mittels Buchstaben, Zeichen und/oder Kurven, Graphiken o. dgl.
in Sichtwiedergabe darstellt, und wobei über den Eingabeteil
4 Daten oder Befehle, insbesondere für die Linsenschleifein
richtung 1, eingegeben werden.
Eine Linsenformbestimmungseinrichtung 5 zum Bestimmen der
ideellen Randdicke einer noch nicht oder noch nicht vollstän
dig ver- bzw. bearbeiteten Linse ist in einen Vorderteil der
Linsenschleifeinrichtung 1 eingefügt.
Mit dem Bezugszeichen 6 ist der Linsenschleifteil der Lin
senschleifeinrichtung 1 bezeichnet, und das Bezugszeichen 7
bedeutet einen Lauf- und/oder Schwenkwerksteil derselben.
Weiter ist mit 8 ein Abkantungskrümmungsbearbeitungsteil zum
Vorsehen einer Abkantungskrümmung und einer flachen Oberflä
che des Linsenrands bezeichnet.
Nun sei der Detektionsteil 2b der Brillengestell-Abtastein
richtung 2 in einer ersten Ausführungsform nachstehend unter
Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben. Die Fig. 1
ist eine perspektivische Ansicht des Detektionsteils 2b die
ser Ausführungsform, und die Fig. 2 ist eine teilweise Quer
schnittsansicht desselben.
Die Brillengestell-Abtasteinrichtung gemäß der ersten Aus
führungsform umfaßt hauptsächlich einen horizontal bewegbaren
Basisteil 21; eine Drehbasis 22, die mittels des bewegbaren
Basisteils 21 drehbar gehaltert ist; einen Schaft 23, der an
seinem oberen Ende ein Meßelement 24 aufweist; eine Lichtab
schirmungsplatte 25, die zwei Schlitze 26 und 27 hat, welche
sich nichtparallel zueinander erstrecken; einen lichtemittie
rende Abschnitt 28 in der Form einer lichtemittierenden Diode
(LED) und einen als linearer Bildsensor ausgebildeten licht
empfangenden Abschnitt 29, die ein Paar bilden und auf der
Drehbasis 22 einander gegenüberliegend befestigt sind, wobei
die Lichtabschirmungsplatte 25 zwischen dieselben zwischenge
fügt ist.
Der bewegbare Basisteil 21 ist eine Platte, welche eine im
wesentlichen quadratische oder rechteckige Form hat und mit
tels einer weiteren Basis (nicht gezeigt) so gehaltert ist,
daß sie horizontal bewegbar ist. Ein Schrittmotor 30 ist auf
der unteren Oberfläche der bewegbaren Basis 21 befestigt, und
die Ausgangswelle 301 des Schrittmotors 30 steht von der obe
ren Oberfläche des bewegbaren Basisteils 21 vor. Diese Aus
gangswelle 301 trägt eine Riemenscheibe 31. Der bewegbare Ba
sisteil 21 weist außerdem einen zylindrischen, vorstehenden
Teil auf seiner oberen Oberfläche auf, und dieser vorstehende
Teil hält ein Lager 32.
Die Drehbasis 22 ist eine Platte, die eine im wesentlichen
rechteckige Form hat, und sie ist auf ihrer unteren Oberflä
che integral mit einer zylindrischen Riemenscheibe 33 ausge
bildet, insbesondere in der Weise, daß die zylindrische Rie
menscheibe 33 fest an der Drehbasis 22 angebracht oder ein
stückig mit der Drehbasis 22 ist. Die Riemenscheibe 33 ist
mittels des Lagers 32 gehaltert, so daß sich dadurch die
Drehbasis 22 frei drehen kann.
Mit 34 ist ein Riemen bezeichnet, der zwischen der Riemen
scheibe 31 und der Riemenscheibe 33 zu dem Zwecke gespannt
ist, die Drehung des Schrittmotors 30 auf die Drehbasis 22 zu
übertragen.
Mit 35a und 35b sind Halteplatten bezeichnet, die vertikal an
den Seiten der Drehbasis 22 vorgesehen sind (siehe insbeson
dere Fig. 1). Zwei stabartige Schienen 36a und 36b sind so
mittels der Halteplatten 35a und 35b gehaltert, daß sie sich
horizontal sowie parallel zueinander zwischen diesen Halte
platten 35a und 35b erstrecken.
Mit 37 ist ein Bewegungsblock mit zwei axialen Löchern 38a
und 38b, die sich parallel zueinander erstrecken, bezeichnet.
Der Bewegungsblock 37 bewegt sich auf den Schienen 36a und
36b, da die Schienen 36a und 36b durch axiale Löcher 38a und
38b des Bewegungsblocks 37 hindurchgeführt sind. Ein zylin
drischer Lagerhalter 39 ist vertikal im Zentrum des Bewe
gungsblocks 37 befestigt. Der Schaft 23 des Meßelements 24
erstreckt sich durch den Lagerhalter 39. Da eine Mehrzahl von
Lagern 40 zwischen dem Schaft 23 und dem Lagerhalter 39 vor
gesehen ist, ist der Schaft 23 in der Lage, sich frei zu dre
hen und vertikal zu bewegen. Das Meßelement 24, dessen dista
les Ende auf der axialen Mitte des Schafts 23 liegt, ist an
dem oberen Ende des Schafts 23 befestigt. Das untere Ende des
Schafts 23 ist drehbar an einem Arm 41 angebracht, wobei der
Arm 41 in einer solchen Art und Weise angeordnet ist, daß er
nicht verdrehbar ist, indem er an einem Stab oder Stift 42
befestigt ist, der seinerseits so an dem Bewegungsblock 37
befestigt ist, daß er sich vertikal nach abwärts erstreckt.
Die Lichtabschirmungsplatte 25 ist, wie in Fig. 3 gezeigt
ist, an dem Kopfende des Arms 41 befestigt bzw. an demjenigen
Ende des Arms 41, welches dessen Schaft-Anbringungsstelle
entgegengesetzt ist (siehe Fig. 1). Die Lichtabschirmungs
platte 25 ist eine rechteckige, dünne Platte, die mit einem
Schlitz 26 ausgebildet ist, der sich senkrecht bezüglich der
Längsrichtung der Lichtabschirmungsplatte 25 erstreckt, und
die weiterhin einen Schlitz 27 hat, der sich unter einem Win
kel von 45° bezüglich der Längsrichtung der Lichtabschir
mungsplatte 25 erstreckt, wie in Fig. 3 bezeigt ist. Wände,
die nicht gezeigt sind, sind auf bzw. an den Rändern der je
weiligen Schlitze 26 und 27 zum Abschirmen von Licht in einer
geneigten oder schrägen Richtung vorgesehen. Die Lichtab
schirmungsplatte 25 bewegt sich horizontal wie auch vertikal
entsprechend der Bewegung des Schafts 23 des Meßelements 24,
jedoch dreht sie sich nicht, weil sie an dem Arm 41 befestigt
ist.
Ein Paar, welches aus der Diode des lichtemittierenden Ab
schnitts 28 und dem linearen Bildsensor des lichtempfangenden
Abschnitts 29 besteht, ist so vorgesehen, daß es große Er
streckungen in der seitlichen Richtung hat (siehe insbesonde
re Fig. 1), wobei sich die lichtemittierende Diode und der
lineare Bildsensor derart gegenüberliegend erstrecken, daß
die Lichtabschirmungsplatte 25 zwischen dieselben zwischenge
fügt ist. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, hat der lineare Bild
sensor einen eindimensionalen, langgestreckten Lichtempfangs
abschnitt 291.
Eine Konstantdrehmomentfeder 43, welche den Bewegungsblock 37
permanent nach dem distalen Ende des Meßelements 24 zu zieht,
ist auf einer Trommel 44 angebracht, die drehbar mittels der
Drehbasis 22 gehaltert ist. Das freie Ende der Konstandrehmo
mentfeder 43 ist sicher an dem Bewegungsblock 37 befestigt.
Es sei nun die Betriebs- und Funktionsweise der vorstehenden
Brillengestell-Abtasteinrichtung erläutert:
Mittels des Klemmteils 2a wird ein Brillengestell gehalten,
und das obere oder freie Ende des Meßelements 24 wird in Kon
takt mit dem Boden einer V-Nut des Brillengestells gebracht.
Dann wird der Schrittmotor 30 mit einer vorbestimmten Dreh
schrittzahl gedreht, während sich der integral mit dem Meß
element 24 ausgebildete Schaft 23 auf den Schienen 36a und
36b bewegt und hierbei dem sich ändernden Radius des Brillen
gestells folgt und sich gleichzeitig vertikal bewegt, indem
er dem bogenförmigen Umriß des Brillengestells dreidimensio
nal folgt.
Durch die Bewegung des Schafts 23 bewegt sich die Lichtab
schirmungsplatte 25 vertikal und seitlich bzw. horizontal
zwischen der LED des lichtemittierenden Abschnitts 28 und dem
linearen Bildsensor des lichtempfangenden Abschnitts 29 ent
sprechend dem sich ändernden Radius und bogenförmigen Umriß
des Brillengestells, so daß die Lichtabschirmungsplatte 25
das von dem lichtemittierenden Abschnitt 28 ausgehende Licht
mit Ausnahme desjenigen Teils des Lichts, der durch die
Schlitze 26 und 27 hindurchgeht, unterbricht.
Licht, welches durch die Schlitze 26 und 27 hindurchgeht, die
in der Lichtabschirmungsplatte 25 ausgebildet sind, trifft
auf den Lichtempfangsabschnitt 291 des eindimensionalen li
nearen Bildsensors des lichtempfangenden Abschnitts 29 auf,
und der Bewegungsbetrag dieses Lichts wird mittels des linea
ren Bildsensors bestimmt. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird
die Position des Schlitzes 26 als der sich ändernde Radius r
bestimmt; und die Positionsdifferenz des Schlitzes 26 und des
Schlitzes 27 wird als die Höhe z des Brillengestells be
stimmt. Diese Berechnung kann leicht ausgeführt werden, da
der Schlitz 27 unter 45° geneigt ist.
Es ist natürlich nicht unbedingt notwendig, daß der Schlitz
27 unter 45° geneigt ist. Sofern der Schlitz 27 nicht paral
lel zu dem Schlitz 26 ist, können, wenn der Schlitz 27 unter
irgendeinem Winkel geneigt ist, die dreidimensionalen Koordi
naten durch rechnerische Verarbeitung der Detektionsergebnis
se erhalten werden.
Außerdem muß der Schlitz 26 nicht notwendigerweise vertikal
sein, wie in Fig. 3 gezeigt ist, solange er nicht parallel
zu dem Schlitz 27 ist. Jedoch scheint es überflüssig, darauf
hinzuweisen, daß nicht beide Schlitze horizontal sein sollen.
Natürlich kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch ein
bogenförmiger Schlitz oder ein einziger gebogener oder win
kelförmiger Schlitz vorgesehen sein.
Wenn eine n-Punkt-Messung auf diese Weise ausgeführt wird,
kann die Konfiguration des Brillengestells in jeder Art und
Weise als (rn, θn, zn) (n = 1, 2, . . ., N) erkannt werden. Au
ßerdem bedeutet θn einen Drehwinkel des Motors.
Ein anderes Beispiel der Lichtabschirmungsplatte sei nachste
hend unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben.
Die Fig. 4 ist eine Ansicht, die eine abgewandelte Positi
onsbeziehung zwischen der Lichtabschirmungsplatte 25a und dem
linearen Bildsensor des lichtempfangenden Abschnitts 29a
zeigt. Die Fig. 5 ist eine Ansicht, welche eine noch andere
Positionsbeziehung zwischen der Lichtabschirmungsplatte 25a
und dem linearen Bildsensor des lichtempfangenden Abschnitts
29a veranschaulicht.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird der Abstand zwischen dem
Schlitz 26a und dem Schlitz 26b durch den Buchstaben L reprä
sentiert. In dem Fall der in Fig. 4 gezeigten Positionsbe
ziehung werden r und z aus der Positionsbeziehung zwischen
dem Schlitz 26b und dem Schlitz 27b gefunden, ohne den Ab
stand L in Betracht zu ziehen. Wenn sich die Lichtabschir
mungsplatte 25a in eine Position bewegt, wie sie in Fig. 5
veranschaulicht ist, werden r' und z zunächst aus der Positi
onsbeziehung zwischen dem Schlitz 26a und dem Schlitz 27a,
wie in Fig. 5 gezeigt, gefunden, und dann werden r und z auf
der Basis der Beziehung r = r' + L gefunden.
Auf diese Weise kann der eindimensionale lineare Bildsensor
dadurch in der Abmessung vermindert werden, daß man eine
Mehrzahl von Paaren von Schlitzen vorsieht.
Obwohl bisher Ausführungsformen beschrieben worden sind, in
denen ein eindimensionaler linearer Bildsensor in dem licht
empfangenden Abschnitt verwendet wird, ist es auch möglich,
die obige Aufgabe mit einem weiter vereinfachten Aufbau zu
lösen, wenn ein Flächenbildsensor in dem lichtempfangenden
Abschnitt verwendet wird. Genauer gesagt braucht, wie in
Fig. 8 und 9 gezeigt ist, die in einer Lichtabschirmungsplatte
125 ausgebildete Öffnungseinrichtung dann kein Schlitz zu
sein, sondern kann ein Loch 126, insbesondere ein feines
Loch, oder ein Nadelloch sein, so daß der Flächenbildsensor
129 die Positionen, wo er Licht empfängt, als r und z detek
tieren kann.
Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Brillengestell-Ab
tasteinrichtung, wie aus einer in Fig. 10 veranschaulichten
weiteren Ausführungsform ersichtlich ist, auch so ausgebildet
sein, daß eine LED als lichtemittierender Abschnitt 228 mit
einer Linse direkt an dem distalen Ende eines Arms 241 ange
bracht ist, und zwar korrespondierend mit einem Flächenbild
sensor als lichtempfangendem Abschnitt 229, so daß dadurch
die Lichtabschirmungsplatte 25 der oben beschriebenen Ausfüh
rungsform eliminiert wird (mittels der Linse kann das Licht
der LED des lichtemittierenden Abschnitts 228 in einem Detek
tions-Lichtpunkt oder -Fleck auf dem Flächenbildsensor des
lichtempfangenden Abschnitts 229 fokussiert werden). Auf die
se Weise ist die Brillengestell-Abtasteinrichtung gemäß die
ser Ausführungsform in ihrem Aufbau vereinfacht.
Die Bauteile in den Fig. 8, 9 und 10, welche denjenigen
der Fig. 1 und 2 entsprechen, sind mit den gleichen Be
zugszeichen versehen, so daß zur Vervollständigung der Er
läuterung der Fig. 8, 9 und 10 auf die entsprechende Be
schreibung der Fig. 1 und 2 verwiesen wird, die, soweit
sich aus der vorstehenden Erläuterung der Fig. 8, 9 und 10
nichts anderes ergibt, auch für diese Figuren gültig ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, da hierdurch mittels
eines einzigen Detektors eine dreidimensionale Position längs
jedes inneren Umfangsteils eines Brillengestells bestimmt
werden kann, eine Brillengestell-Abtasteinrichtung in kleiner
Abmessung realisiert werden, die sehr kostengünstig ist.
Claims (6)
1. Brillengestell-Abtasteinrichtung, umfassend:
einen horizontal bewegbaren Basisteil (21);
eine Drehbasis (22), die drehbar auf dem Basisteil (21) vor gesehen ist;
einen Schaft (23), der an seinem oberen Ende ein Meßelement (24) hat, wobei der Schaft (23) auf der Drehbasis (22) ge haltert und relativ in der vertikalen Richtung und in einer seitlichen Richtung mit Bezug auf die Drehbasis (22) bewegbar ist;
eine Lichtabschirmungsplatte (25, 25a, 125), die in Verbin dung mit der vertikalen Bewegung und der seitlichen Bewegung des Meßelementschafts (23) bewegbar ist und eine Öffnungsein richtung (26, 27; 26a, 26b, 27a, 27b; 126) aufweist, die es einem Teil an Licht ermöglicht, durch dieselbe hindurchzuge hen; und
ein Abschnittspaar aus einem lichtemittierenden Abschnitt (28; 128) und einem lichtempfangenden Abschnitt (29, 29a; 129), welche einander gegenüberliegend vorgesehen sind, wobei die Lichtabschirmungsplatte (25; 25a; 125) zwischen dieselben zwischengefügt ist, und wobei sich das Abschnittspaar inte gral mit der Drehbasis (22) bewegt.
einen horizontal bewegbaren Basisteil (21);
eine Drehbasis (22), die drehbar auf dem Basisteil (21) vor gesehen ist;
einen Schaft (23), der an seinem oberen Ende ein Meßelement (24) hat, wobei der Schaft (23) auf der Drehbasis (22) ge haltert und relativ in der vertikalen Richtung und in einer seitlichen Richtung mit Bezug auf die Drehbasis (22) bewegbar ist;
eine Lichtabschirmungsplatte (25, 25a, 125), die in Verbin dung mit der vertikalen Bewegung und der seitlichen Bewegung des Meßelementschafts (23) bewegbar ist und eine Öffnungsein richtung (26, 27; 26a, 26b, 27a, 27b; 126) aufweist, die es einem Teil an Licht ermöglicht, durch dieselbe hindurchzuge hen; und
ein Abschnittspaar aus einem lichtemittierenden Abschnitt (28; 128) und einem lichtempfangenden Abschnitt (29, 29a; 129), welche einander gegenüberliegend vorgesehen sind, wobei die Lichtabschirmungsplatte (25; 25a; 125) zwischen dieselben zwischengefügt ist, und wobei sich das Abschnittspaar inte gral mit der Drehbasis (22) bewegt.
2. Brillengestell-Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß sich das Ab
schnittspaar fest verbunden mit der Drehbasis (22) bewegt.
3. Brillengestell-Abtasteinrichtung nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Öffnungseinrichtung (26, 27; 26a, 26b, 27a, 27b) wenigstens
zwei Schlitze umfaßt, die sich nichtparallel zueinander er
strecken, und daß lichtempfangende Abschnitt (29; 29a) ein
linearer Bildsensor ist.
4. Brillengestell-Abtasteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungs
einrichtung (126) ein Loch, insbesondere ein feines Loch oder
ein Nadelloch, umfaßt, und der lichtempfangende Abschnitt
(129) ein Flächenbildsensor ist.
5. Brillengestell-Abtasteinrichtung, umfassend:
einen horizontal bewegbaren Basisteil (21);
eine Drehbasis (22), die drehbar auf dem Basisteil (21) vor gesehen ist;
einen Schaft (23), der an seinem oberen Ende ein Meßelement (24) hat, wobei der Schaft (23) auf der Drehbasis (22) ge haltert und relativ in der vertikalen Richtung und in einer seitlichen Richtung mit Bezug auf die Drehbasis (22) bewegbar ist;
einen lichtemittierenden Abschnitt (228), der in Verbindung mit der vertikalen Bewegung und der seitlichen Bewegung des Meßelementschafts (23) bewegbar ist; und
einen lichtempfangenden Abschnitt (229), der einen Flächen bildsensor hat oder ein Flächenbildsensor ist, wobei sich der lichtempfangende Abschnitt (229) gegenüber dem lichtemittie renden Abschnitt (228) erstreckt und sich integral mit der Drehbasis (22) bewegt.
einen horizontal bewegbaren Basisteil (21);
eine Drehbasis (22), die drehbar auf dem Basisteil (21) vor gesehen ist;
einen Schaft (23), der an seinem oberen Ende ein Meßelement (24) hat, wobei der Schaft (23) auf der Drehbasis (22) ge haltert und relativ in der vertikalen Richtung und in einer seitlichen Richtung mit Bezug auf die Drehbasis (22) bewegbar ist;
einen lichtemittierenden Abschnitt (228), der in Verbindung mit der vertikalen Bewegung und der seitlichen Bewegung des Meßelementschafts (23) bewegbar ist; und
einen lichtempfangenden Abschnitt (229), der einen Flächen bildsensor hat oder ein Flächenbildsensor ist, wobei sich der lichtempfangende Abschnitt (229) gegenüber dem lichtemittie renden Abschnitt (228) erstreckt und sich integral mit der Drehbasis (22) bewegt.
6. Brillengestell-Abtasteinrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß sich das Ab
schnittspaar fest verbunden mit der Drehbasis (22) bewegt.
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