JP2002181516A - 輪郭の形状を読取る光学的方法、及び、眼鏡フレームリムの内縁の読取りへのその応用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 眼鏡フレームリムのべゼルのような輪郭の三
次元形状を読取る方法を提供する。 【解決手段】 光セクション原理に従う輪郭の三次元形
状を読み取るための光学的非接触式方法は、輪郭と横断
方向に交差する平面的光ビームで輪郭を走査すること
と、同時に、輪郭に沿った一連の位置で光ビームに対し
てゼロでない一定のポインティング角度にある光学的ポ
インティング軸線を有する受光器によって輪郭上の平面
的光ビームのトレースを読み取ることと、これらの様々
な位置で行われた読取りから輪郭の三次元形状を推定す
ることを含む。各読取りで、輪郭上のトレースが受光器
で読み取られる光ビームは、交互に活性化することので
きる複数の所定の光ビームから選択される。この非接触
式光学的読取り方法は、特に、ベゼルとして知られる眼
鏡フレームリムの内縁の三次元形状を読み取るのに適し
ている。この応用に上記方法を実行するために特定の装
置が使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、輪郭の三次元形
状を読取るために光セクション原理を採用する光学的非
接触式方法に関する。本発明は、べゼルとして知られた
眼鏡フレームリムの内縁の形状を読取るのに特に有用性
を有する。本発明は、また、眼鏡フレームべゼルの読取
りに応用されたときにその方法を実行する装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一対の眼鏡の製作中に、フレームへのレ
ンズの嵌め込みを可能にするために、各レンズの外縁
を、通常はべゼルと呼ばれているフレームの対応するリ
ムの内縁に適合するように形成することが必要である。
この目的のために、通常、数値制御式研磨装置が採用さ
れ、各レンズの外縁を、これがクリンプされるべきべゼ
ルの形状に適合させる。

【０００３】この方法で数値制御式研磨を行うために
は、該当するべゼルの三次元形状の数値モデルを備える
ことが必要である。

【０００４】現在、べゼルの三次元形状は、接触式測定
装置によって求められる獲得されるが、この装置では、
フレームリムの中心軸線を中心として回転する測定ヘッ
ドに関連するフィーラは、べゼルと物理的に接触して、
べゼルの全外縁に沿って滑動する。しかし、接触式測定
は、２つの主な理由で完全には満足できない。第一に、
常時べゼルに押し付けられるフィーラは、フレームリム
の変形を生じさせることがあり、測定値を誤らせる。第
二に、フィーラを案内する機械的システムは、許容時間
内、即ち、１分未満内にべゼルの全周辺に亘ってべゼル
での輪郭の完全な獲得を達成することができない。又、
この精密機械的システムは、容認可能なレベルの精度に
フィーラーの十分な半径方向の運動を提供できるに過ぎ
ないのに、比較的高価である。この結果として生じる製
造及びメンテナンスの問題は、コストに不利益である。

【０００５】これらの欠点を修正するために、これま
で、多数の非接触式光学的方法及び装置が、べゼルの三
次元形状を読取るために提案されている。

【０００６】そのうち、フランス特許公報FR 2 679 997
号及びFR 2 713 758 号は、眼鏡フレームリムの形状の
非接触式光学的方法を提案しており、これらは、べゼル
の或る特徴的な点を照射するための幅の狭い光ビーム
（直進コヒーレントレーザビーム）と、各特徴的な点で
のビームの入射を示すためのＣＣＤフォトセンサーのマ
トリクスを備えた光センサとを利用している。このよう
に照射された各点の空間的座標は、センサーによって得
られた、フレームへのビームの入射点の画像の位置と、
レーザビーム及びセンサの夫々の空間的形状とから、三
角測量によって算出される。べゼルの高さ全体に亘って
各点の照射と読取りとを可能にするために、レーザビー
ム、即ちより正確にはその光源が、フレームの該当する
リムの軸線に沿って、即ち実際には垂直方向に、移動す
ることができる。

【０００７】国際公開WO98/45664号及びWO00/03839号
は、光ビームが直進する幅の狭いビームではなくて、平
面状に発散してべゼルと横断方向に交差するようになっ
ている、類似の読取り方法を提案している。光セクショ
ン方法として知られているこの方法では、センサーは、
べゼル上の平面的光ビームのトレース（又は光セクショ
ン）の画像を受け取る。従って、各光学的読取りは、べ
ゼル上の一点だけでなく、べゼルの全セクションに関連
している。

【０００８】上述の光セクション方法は、以下の文献に
詳細に記載されている。“A perspective, on range fi
nding techniques for computer vision”, R.A. Jarvi
s, IEEE transactions on pattern analysis and machi
ne intelligence, Vol. PAMI-5, No. 2 March 1983.

【０００９】この方法は、輪郭と横断方向に交差する平
面的光ビームで輪郭を走査することと、同時に、光ビー
ムに対して一定のゼロ以外のポインティング角度にある
光学的ポインティング軸線を有する受光手段を使用し
て、輪郭に沿った一連の位置で平面的光ビームのトレー
スを読取ることとを、本質的に必要としている。最終的
には、プログラを組み込んだコンピュータが、様々な位
置で行われる読取りから、輪郭の三次元形状を算出す
る。

【００１０】国際公開WO98/45664号及びWO00/03839号
は、眼鏡フレームリムの、べゼルと呼ばれる内縁の三次
元形状を読取るための非接触式光学的装置を提案してお
り、これらの装置は、上述の方法を採り入れ、フレーム
リム用の支持体と、この支持体に対して回転軸線回りに
回転し、支持体に対するヘッドの回転位置に応答するセ
ンサと組み合わされた読取りヘッドとを含み、この読取
りヘッドは、べゼルと横断方向に交差する平面的光ビー
ムを投射するように形成された発光手段と、フレーム支
持体に対する読取りヘッドの回転位置とは無関係に、光
ビームに対して一定のゼロでないポインティング角度に
ある光学的ポインティング軸線に沿って、べゼルへの平
面的光ビームのトレースを読取るように形成された受光
手段とを有する。

【００１１】従って、先に挙げた各点の読取り方法と比
較して、上述の光セクション方法、及び、これを実現す
る装置は、受光手段が画像を獲得する度にべゼルの全高
に亘ってべゼルの全セクションを読取るという利点を有
し、べゼルの該当するセクションを横断方向に走査する
ために、読取りヘッドの各回転位置ごとにレーザビーム
のあらゆる垂直方向の変位を行う必要がないことが明ら
かである。

【００１２】しかしながら、どちらの形式の光ビーム
（幅の狭い線状ビーム又は平面的発散ビーム）を利用す
るにしても、幾つかの未解決の問題が上述の非接触式光
学的読取り方法の実際の使用を妨げている。

【００１３】第一の問題点は、眼鏡フレームの広範な寸
法に起因し、この広範な寸法のため４cmのオーダーの最
小被写界深度を必要とする。特に金属フレームにおいて
は、べゼル内にレンズを十分にクリンプすることに対す
る制約が、レンズの外側端縁をべゼルの形状と対応する
関係に研磨するのに、比較的高度な精度を課している。
その結果、べゼルの形状を読取る際に必要とされる精度
は、100分の１ミリメートルのオーダーである。

【００１４】一方ではフィールドの深さに関わり、他方
では測定精度に関わるという上述の２つの要件は、相互
に対立関係にあるので、現在、両要件を簡単に入手でき
るコンポーネントで満足させることは不可能である。0.
01mmの精度のための４cmの被写界深度から成る妥協案
は、4000個の計測点を提供するセンサ、すなわち、2000
×2000個の画素と0.5画素の分解能を備えたＣＣＤカメ
ラを使用することを必要とする。広域カメラは広域フィ
ールドを意味し、これが特に端縁部では光学収差の原因
となり、そのために、比較的高額で大型の高性能光学装
置を使用しない限り、１ピクセル未満の分解能を得るこ
とを妨げているので、上記分解能を達成することは困難
である。更に、４cmの深さに収まるように十分に薄い平
面的発散光ビームを生成するのは容易でなく、そのため
には、比較的高額かつ大型の高精度光学装置を使用する
ことが必要である。

【００１５】上述の制約の下で、十分な精度で上述の読
取り方法を実現するという課題に対する唯一の実践的解
決法は、センサの必要とされる被写界深度に制約を加え
るために、レーザビームとセンサーとの結合を機械的に
制御して、それをべゼルから非常に短い距離に維持する
ことである。しかしながら、この解決法はトラッキング
機構を必要とし、その複雑な構成とコストとが光学的読
取り装置のものに加わることになる。

【００１６】眼鏡フレームのべゼルを読取る光学的方法
は、第二の困難に突入した。眼鏡フレームは、夫々、実
に多様な形状に、そして、特に、反射性、吸収性、拡散
性、後方散乱性に関して夫々固有の特性を備えた様々な
材料で製作され得る。従って、光学的読取り方法は、あ
らゆる種類のフレーム、特に、円形、楕円形又は矩形の
形状を有し、金属、不透明なプラスティック材料、多色
プラスティック材料、透明なプラスティック材料又は半
透明なプラスティック材料で製造された、金属インサー
ト付き又は金属インサート無しのフレームについて効果
的であるとわかっている場合にのみ有効である。この多
様な形状と材料のために、照明及び画像獲得の構成によ
っては、何らかの光学的現象が、べゼルへのレーザビー
ムのトレースの画像を光センサで受光することを不可能
にすることがある。特に、下記の難点を想定しておくこ
とが必要である。すなわち、

【００１７】−所与の読取り照射角度で過度に強く反射
する特定の点または領域、−べゼルへの平面的光ビーム
のトレースを遮蔽するか或いはそれを使用不可能にする
望ましくない反射を生じさせる透明又は半透明プラステ
ィック材料中の金属インサートの存在、−該当するフレ
ームの材料によっては、光センサが利用するには過度に
多い又は少ない反射を生じさせる光ビームの入射角、−
或る角度にあるべゼルの何れかのセクションの照射を妨
げて光ビームをフレームのリムの外側に入射させること
になる、フレームのリムの著しい楕円形状。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の一つ
の目的は、視野界深度を「増大」させつつ、満足できる
分解能を維持することによって、分解能と視野界深度の
間の妥協をできるだけ回避し、複雑かつ高額な光学的読
取り手段を使用する必要のない、眼鏡フレームリムのべ
ゼルのような輪郭の三次元形状を読取る方法を提供する
ことである。

【００１９】本発明の別の目的は、光信号の損失を最小
限に抑えること、即ち、最も多様な状況とフレームの種
類、特に、前述の状況及びフレームの種類について、べ
ゼルへのレーザビームのトレースの画像を受光手段が使
用できるようにすることである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上述の２つの目的のうち
の少なくとも一方を達成するために、本発明は、光セク
ション原理に従ってどのような輪郭の三次元形状でも読
取る光学的非接触式方法を提案しており、この方法は、
前記輪郭と横断方向に交差する平面的光ビームで該輪郭
を走査し、同時に、前記輪郭に沿った一連の位置で光ビ
ームに対してゼロでない一定のポインティング角度にあ
る光学的ポインティング軸線を有する受光手段によって
前記輪郭上の前記平面的光ビームのトレースを読み取
り、これらの様々な位置で行われた読取りから前記輪郭
の三次元形状を推定し、各読取りで、前記輪郭上のトレ
ースが受光手段で読み取られる光ビームが、交互に活性
化することのできる複数の所定の光ビームから選択され
ることを特徴とする。

【００２１】より限定的には、上述の方法は、べゼルと
呼ばれる眼鏡フレームリムの内縁の形状を読取るとい
う、より具体的に前述した場合に有利に適用することが
できる。

【００２２】上述の方法を実現するために、眼鏡フレー
ムのリムのベゼルと呼ばれる内縁の三次元形状を読み取
るための光学的非接触式装置であって、前記フレームリ
ムのための支持体と、該支持体に対して回転軸線回りに
回転可能であり、前記支持体に対する回転位置に応答す
るセンサと関連づけられた読取りヘッドとを備え、該読
取りヘッドが、前記ベゼルと横断方向に交差する平面的
光ビームを照射するように形成された発光手段と、前記
フレーム支持体に対する前記読取りヘッドの回転位置に
関係なく、前記光ビームに対する一定のゼロでないポイ
ンティング角度にある光学的ポインティング軸線に沿っ
て前記ベゼル状の前記平面的光ビームのトレースを読み
取るように形成された受光手段とを含み、前記発光手段
が、少なくとも２つの離れた光ビームを照射するように
形成されていることを特徴とする装置も提供される。

【００２３】従って、各画像を捕獲するために、上述の
複数の利用可能な光ビームの中から、輪郭に入射するト
レースがそれぞれの光照射軸に沿って受光手段に正確な
読取りを行わせるのに最も好都合となる光ビームを選択
することが可能である。遭遇した構成ごとに最も好適な
光ビームをこのように選択することにより、前述の２つ
の目的の一方または両方を達成することができる。

【００２４】第１の局面では、複数の光ビームの中で発
光手段によって提示された選択肢が、精度を全く損なわ
ずに、受光手段の被写界深度を人工的に「増大」させる
ことができる。前述のように、複雑で大型の、且つ、高
額な光学手段を使用せずに良好な読取り精度を維持する
ために、受光手段の制約された被写界深度を容認するこ
とが必要である。これに付随して、単一の光ビームを利
用した場合には、輪郭が受光手段によって一定距離でト
ラッキングされない限り、ビームのトレースは、輪郭の
様々領域における受光手段のフィールドから必ず出るだ
ろう。本発明によれば、受光手段のフィールドの必然的
な幅の狭さに関連するこの問題は、その動作不能な相手
に対してオフセットされた別な光ビームで輪郭を照射す
る可能性によって補償され、輪郭（ベゼル）上のトレー
ス全体が受光手段のフィールド内に入る別の受光範囲を
定義する。換言すれば、受光手段の被写界深度に関し
て、様々な光ビームは、並んだときに、加え合わせるこ
とができる異なる読取り範囲を定義し、これによって、
バラバラに得られた領域の１つのみよりも遙かに大きな
広がりを持つ全読取り範囲を定義する。輪郭を走査する
時には、活性光ビームのトレースが受光手段のフィール
ドに入るように、各光ビームが交互に活性化される。発
光手段によって提供される複数のビームからの上述の選
択は、被写界深度を人工的に縮小させ、従って、被写界
深度が小さく、実装するのが困難な高額な光学システム
を使用しない高精度受光手段を使用することが可能であ
る。

【００２５】第２の局面では、発光手段によって提供さ
れる複数の光ビームからの上記選択は、フレーム（又は
他の輪郭）の様々な形状及び材料に起因する受光の困難
性を克服する。各画像を捕獲するために、最初に活性化
した光ビームで読取りが不可能または不正確になったら
直ちに、活性光ビームを変更することが可能である。画
像の受信が困難であるか、又は、不可能であるか、或い
は、輪郭の特定領域を照射することが困難または不可能
であることに関わる前述の問題は、明らかに、光ビーム
及び受光手段の、輪郭の該当する領域に対する比較的精
度の高い幾何学的構成にのみ生じる。従って、ある光ビ
ームで生じた受光や照射の問題は、一般的には、異なる
幾何学的形状の別な光ビームでは発生しない。複数の光
ビームの交替が、受光と照射の難点を大方の構成で克服
するのは、この理由による。

【００２６】読取り精度を向上させるためには、４５度
よりも大きいポインティング角度を有することが好まし
い。実際に、約７０度のポインティング角度は、大方の
構成において、高精度且つ効果的な読取りのための良好
な妥協策である。

【００２７】本発明は、前段で展開された２つの技術的
効果の一方または両方の達成に寄与する、数多くの付加
的且つ有利な特徴を提供している。

【００２８】特に、受光手段の被写界深度を人工的に増
大させるには、複数の光ビームが少なくとも一連の、少
なくとも２つの互いに並んだ、実質的に平行な光ビーム
を含んでいてもよい。実際には、該一連のビームとして
３〜８の互いに並んだ光ビームがあれば、大方のフレー
ムベゼルを読取るのに十分である。

【００２９】従って、輪郭を走査するときに、受光手段
の被写界深度が読取り精度のために低減されていると、
活性光ビームのトレースは受容フィールドから逸脱する
ことがある。その場合には、光ビームを不活性化すると
共に、隣接する光ビームを活性化すればよく、この隣接
ビームは、初期ビームに対してオフセットされているの
で、最初に活性化されたビームによってカバーされた受
光範囲に対してオフセットされた受光範囲をカバーし、
従って、受光手段の受光フィールド内にあるトレースに
沿って輪郭（べゼル）を照射する。従って、輪郭（ベゼ
ル）の該当領域と受光手段（より正確には、読取りヘッ
ドの回転軸線）との間の距離に依存して、その距離に対
応する受光範囲をカバーすると共に、トレースが受光手
段の受光フィールド内に入る、平行に並んだ光ビームを
活性化させるように、選択を行うことができる。前述の
ように、これは、平行に並んだ光ビームの間に、受光手
段からの輪郭の特定の距離範囲に対応する読取り範囲を
形成することによって、受光被写界深度を人工的に増大
させる。換言すると、全範囲について輪郭を読取ること
が必要な被写界深度は、平行に並んだ光ビームの数によ
って分割され、必要な全受光範囲は、様々な平行に並ん
だビームに対応する同数の小さい読取り範囲に分割され
る。

【００３０】複数の並んだ光ビームに代えて、或いはそ
れらと組み合わせて、フレームリムのべゼルの、或いは
より一般的には、該当する輪郭の、特定領域におけるフ
レームの様々な形状及び材料に由来する受光の問題を克
服するために、複数の光ビームは、２０度よりも大きい
角度を成す少なくとも２つの光ビームを含んでいてもよ
い。

【００３１】従って、輪郭（べゼル）の所与の領域は、
２つの異なる入射角を有する２つのビームの一方または
他方によって交互に照射することができる。上述の理由
のうちの何れかのために、光ビームの一方による輪郭の
所与の領域の照射が、満足できる読取りを行わせること
ができなければ、そのビームは不活性化されて、角度が
オフセットされたビームが選択され、満足できる読取り
を行わせる可能性が非常に高い、或いは、少なくとも最
初のビームよりも良好な読取りを行わせる可能性が高い
別の角度で、輪郭の該当領域を照射する。同様に、輪郭
の特定領域、より詳細には、フレームリムのべゼルの特
定領域では、半透明プラスティック材料に埋設された金
属インサートによって光ビームが反射され、ビームの異
常反射を生じさせ、トレースの正確な読取りを妨げてい
るならば、やはり、金属インサートに遭遇したビームを
不活性化させると共に、角度がオフセットされた別のビ
ームを活性化させればよい。異なる角度で輪郭を照射す
る後者のビームは、金属インサートに遭遇しないだろう
し、従って、インサートからの望ましくない反射が防止
され、正常な条件下で読取りが行われるであろう。

【００３２】一つの有利な構成において、複数の光ビー
ムは、光学的ポインティング軸線を含む中央読取り平面
に関して互いに対称である少なくとも１対の光ビームを
含む。従って、もし、測定されるべきフレームリムが楕
円形であって、最初に活性化されたビームがリムの内側
からベゼルをもはや照射しなくなったが、逆に、リムの
外側を照射しているならば、リムの内側にあってベゼル
を正確に照射するであろう対称なビームを活性化すれば
よい。従って、特に、対称である２つのビームが夫々、
約７０°の光学的ポインティング軸線に対して或るポイ
ンティング角度になるようにして、最大限の読取り精度
と効率とを得ることが可能である。

【００３３】一つの好ましい実施例では、複数の平行に
並んだ光ビームからの選択と複数の角度的にオフセット
された光ビームとを組み合わせれば、複数の光ビームは
第１の一連の少なくとも２つの平行に並んだ光ビーム
と、第２の一連の少なくとも２つの平行に並んだ光ビー
ムとを含んでいてもよく、その場合、二連のビームは、
各対毎に、中央読取り平面に関して互いに対称にする。

【００３４】一つの有利な実施例では、平面的光ビーム
の各々は直進コヒーレント光ビームから得られ、このコ
ヒーレント光ビームの進路上には拡散レンズが設置され
て、ベゼルに対して横断方向の所要の平面に直進コヒー
レント光ビームを発散させる。

【００３５】より正確には、各直進コヒーレント光ビー
ムは、読取りヘッドの回転軸線に対して平行に、垂直方
向に配設された専用のレーザ源によって発射され、直進
コヒーレント光ビームの進路の向き、従って、このコヒ
ーレント光ビームから得られた発散性平面的光ビームの
進路の向きを、支持体によって担持されたフレームのリ
ムのベゼルに向けて変更するように、拡散レンズの上流
の直進コヒーレント光ビームの進路上に、楕円ミラーが
配置されている。レーザ源のこの垂直方向の配置は、読
取りヘッドの半径方向の全体寸法、即ち、その回転軸線
と直角方向の全体寸法を可成り縮小する。

【００３６】同様に、読取りヘッドの全体的な軸線方向
の寸法を小さくするために、受光手段は、マトリクス光
センサーと、これに関連する対物レンズとを含み、これ
らは共通の光学軸上に配置され、また、少なくとも１つ
のミラーが光学軸に対して斜めに配置されて、最終の節
が所要の光照準軸を形成している破線の経路に沿ってミ
ラーを配向し直している。

【００３７】例えば、光軸は読取りヘッドの回転軸線に
対して傾斜しており、少なくとも２つのミラーが読取り
ヘッドの軸線のそれぞれ両側に設置されて、少なくとも
３つの節を備えていたジグザグ状経路に沿って光軸を配
向し直している。

【００３８】最後に、同一フレームの両方のリムを迅速
かつ都合良く読取るために、２つの読取り位置の間でフ
レーム用の支持体に対して滑動可能なキャリッジに読取
りヘッドが回転自在に取り付けられており、上述の２つ
の読取り位置では、読取りヘッドがフレームの２つのリ
ムの一方または他方に交互に対面する。

【００３９】他方、フレームを構成している多様な材料
（金属、不透明可塑材、または、半透明可塑材など）
は、特にそれぞれの反射率特性に関しては非常に異なる
光学特性を有しており、光ビームのパワーは、受光手段
が受ける光束の関数として調節されるのが効果的であ
り、フレームのタイプとは無関係に、満足のゆく読取り
精度のための、受光手段の能力に適した実質的に一定の
レベルに光束を維持する。最後に、ガラステンプレート
の外縁の形状を読取るために、本件装置は、関連する駆
動手段により読取りヘッドの軸線に平行な軸線を中心と
して読取りヘッドに対して回転されるようになったテン
プレート用の付加的な支持手段を含み、読取りヘッドを
特定の角位置に固定状態に保持したままで、発光手段と
受光手段の正面でテンプレートの外縁を移動させるのが
有利である。

【００４０】本発明の上記以外の特徴と利点は、以下の
本発明の特定の実施例の説明を読むことにより明らかに
なるが、その説明は、非限定的な具体例として添付の図
面を参照して提示するものである。

【００４１】

【実施例】図面を参照して説明する非接触式光学他的読
取り装置は、特に、眼鏡フレームＭのリムＣの、ベゼル
と呼ばれる内縁の三次元形状を読取るために設計されて
いる。

【００４２】それでも、この装置の基本的構成は、あら
ゆる輪郭の、限定的でなないが、特に、閉じた輪郭の非
接触式光学的読取りに関する他の類似の装置にも転用で
きることは明らかである。

【００４３】特に図１及び図２を参照すると、本発明に
従う光学的非接触式読取り装置は、ベース1.1と２つの
側壁1.2、1.3とを含む全体としてＵ字状の輪郭を有する
シャーシ１とを備え、その頂には、フレームＭのための
支持体２が装着されている。この支持体２は、ベース1.
1の上方にあって、基本的に側壁1.2、1.2に対して直角
方向の垂直方向に位置する平面Ｐ内に、フレームＭの２
つのリムＣを縁で握持するようになっている２つのジョ
ー３、４を含む。

【００４４】シャーシ１のベース1.1には、可動読取り
ヘッド９が取り付けられている。詳しくは、読取りヘッ
ド９は、軸線１１を有する全体として筒形のボディ又は
ケーシング１０を備え、垂直方向の軸線１１を中心とし
て回転できるように摺動キャリッジ５に取り付けられて
いる。ケーシング１０の回転は、モータ／エンコーダ１
３によって駆動され、モータ／エンコーダ１３のボディ
は、その周面及び駆動ピニオン13.1で円形ラック１２を
介してキャリッジ５に固定されている。従って、モータ
／エンコーダ１３は、読取りヘッド９のケーシング１０
の軸線１１回りの回転を駆動し、同時に、キャリッジ
５、従ってベース1.1に対する軸線回りのその回転位置
を検出する。

【００４５】キャリッジ５は、読取りヘッド９がフレー
ムＭの２つのリムＣの一方又は他方と垂直方向に整列す
る２つの読取り位置間で、フレーム支持体２の垂直方向
に位置する平面Ｐと平行である摺動方向６に摺動できる
ように、シャーシ１のベース1.1に取り付けられてい
る。ベース1.1上でこれを直線移動させるために、キャ
リッジ５はモータ７を備え、このモータ７は、そのボデ
ィがキャリッジ５に固定され、そのシャフトが、ベース
1.1に設けられた直線ラック８と噛み合うギアに嵌入さ
れている。

【００４６】２つの読取り位置で、キャリッジ５は、例
えば、シャーシ１の２つの垂直壁1.2、1.3と当接する。
勿論、２つの位置にキャリッジ５を静止させるために、
別の形式の物理的又は光学的且つ、できれば調節可能な
当接を提供することもできる。これを可能にする別の解
決法は、フレームＭの２つのリムＣの両中心間の距離に
対応するオフセット量を有する直線移動が自動的に制御
されるように、キャリッジ５の位置を示す電気信号を伝
達することである。

【００４７】読取りヘッド９の筒形のケーシング１０
は、平らな底壁１６と平らな頂壁１７とで閉じられた筒
形の側壁１５を有する。頂壁１７は、ほぼ台形の読取り
スロット１８を有する。その機能は後に説明する。

【００４８】筒形ハウジング１０内で、読取りヘッド９
はフレームＭのリムＣのベゼルＤと横断方向に交差する
配向の複数の平面的光ビームＦ１〜Ｆ８を投射するよう
に形成された発光手段２０、２１を備えている。

【００４９】この例では、発光手段は２つの部分２０、
２１に分割され、夫々、複数の平行に並んだ光ビームを
発光するように形成されている。より詳しくは、発光手
段の第１の部分は、４の平行に並んだ光ビームＦ１〜Ｆ
４を発光するようにされ、発光手段の第２の部分２１
は、４の平行に並んだ光ビームＦ５〜Ｆ８を発光するよ
うになっている。

【００５０】二連の光ビームＦ１〜Ｆ４及びＦ５〜Ｆ８
は、読取りヘッド９の軸線１１を含む中央の読取り平面
２２に関して各対毎に対称である。発光手段の第２の部
分２１によって発光されるビームＦ５は、従って、平面
２２に関して、発光手段の第１の部分２０によって発光
されるビームＦ１と対称である。同様に、ビームＦ６は
ビームＦ２と、ビームＦ７はビームＦ３と、ビームＦ８
はビームＦ４と、夫々対称である。

【００５１】図３は、光ビームＦ１〜Ｆ８の各々と中心
平面２２との間の、後にポインティング角度と呼ぶ角度
ａを示す。各連のビームの平行な関係及び二連のビーム
の対称な関係によって、全てのビームＦ１〜Ｆ８は、勿
論、中心平面２２に対して同一の角度ａを形成する。

【００５２】良好な読取り精度を得るためには、以下に
説明するように、ポインティング角度ａは４５度より大
きいことが好ましい。更に正確であるためには、最適化
計算と実験の結果、ベゼルＤを正確且つ効果的に読取る
ための最適なポインティング角度は、図示例で採用した
ように、約７０度であることが分かったが、６０度〜８
０度であればよい。

【００５３】各平面上の光ビームＦ１〜Ｆ８は、実施の
際には、直進コヒーレント光ビームｆ１〜ｆ８から得ら
れる。即ち、その進路上に筒形のスプレッダレンズ２５
が配置され、これが、直進コヒーレント光ビームｆ１〜
ｆ８を、ベゼルＤを横断する方向の必要な平面に発散さ
せる。

【００５４】更に正確であるためには、各直進コヒーレ
ント光ビームｆ１〜ｆ８は、読取りヘッド９の軸線１１
に平行に、即ち垂直方向に配置された専用のレーザ源２
６によって発光される。該当する直進コヒーレント光ビ
ームの進路を変え、これによって、その光ビームによる
発散平面的光ビームＦ１〜Ｆ８の進路を、支持体２によ
って担持されているフレームＭのリムＣのベゼルＤに向
けて変更するように、傾斜ミラー２７は、スプレッダレ
ンズ２５の上流の、各直進コヒーレント光ビームｆ１〜
ｆ８の光路上に配置される。

【００５５】この例では、発光手段の２つの部分２０、
２１は、夫々、４つの直進コヒーレント光ビームｆ１〜
ｆ４の進路上に配置された極端に細長い長方形の形状を
有する一つのミラー２７と、四つの分散平面上光ビーム
Ｆ１〜Ｆ４が放射される細長い筒形のロッド２５で形成
された一つのスプレッダレンズとを備えている。同様
に、発光手段の第２の部分２１は、第１の部分２０のも
のと同じ１つのミラー２７と１つのスプレッダレンズ２
５とを有する。

【００５６】読取りヘッド９のケーシング１０は、更
に、マトリクス光センサ３１と、対応する対物レンズ３
２と、２つのミラー３３、３６とを含む受光手段を有す
る。センサ３１と対応する対物レンズ３２は、読取りヘ
ッド９の軸線１１に対して傾斜する光学軸３４上に配置
されている。ミラー３３、３６は、ケーシング１０の筒
形の側壁１５の、軸線１１の両側の内面に接して、光学
軸３４に対して斜めに配設され、後者の向きを、３つの
節から成るジグザグ破線、即ちＺ字状の線を形成する光
路に沿って変更するようになっており、３つの節のうち
の最後の節が、光学軸３４のように中心読取り平面２２
に位置してその平面に対して斜めに配向する受光手段の
最終的な光学的ポインティング軸線３５を形成する。

【００５７】高さ方向、即ち、読取りヘッド９の軸線１
１に沿った方向の全体寸法を低減するために、この例で
は、光学軸３４は、軸線１１に対して直角に近い角度を
形成する。この方向の全体寸法を更に低減するために
は、４以上の節を有する光学軸のジグザグ光路を得るよ
うに、１又は複数の更なるミラーを配置することによっ
て、光学軸３４と軸線１１とが成す角度を増大させるこ
とができる。

【００５８】マトリクス光センサ３１は、低コストであ
って且つ画像をより早く捕獲できるという従来のＣＣＤ
センサに対する２倍の利点を有するＣＭＯＳセンサであ
るのが有利である。

【００５９】図４に２方向矢印で示すように、光センサ
３１は、受光手段の焦点を合わせるための調節手段（図
示せず）によって光学軸３４に沿って移動させることが
できる。光学軸３４に沿って対物レンズ３２を移動させ
ることによって受光手段の焦点合わせが行われるなら
ば、センサ３１は固定させていてもよい。

【００６０】光学的ポインティング軸線３５と各光ビー
ムＦ１〜Ｆ８の一般的な配向が傾斜している場合は、平
面的光ビームＦ１〜Ｆ８と受光手段の光学的ポインティ
ング軸線は、読取りヘッド９のケーシング１０の頂壁１
７の読取りスロット１８を斜めに通過して、フレームＭ
のリムＣのベゼルＤに入射する。

【００６１】最後に、読取り装置は、読取りヘッド９の
各読取り位置についての読取りデータ、即ち、センサ３
１によって読み取られた画像と、作用ビームＦ１〜Ｆ８
の特定と、ベース１に対する（従ってフレーム支持体２
に対する）読取りヘッド９の回転位置とを記憶して処理
するための、中央制御及びコンピュータユニット（図示
せず）を備え、読取りヘッド９の回転と光ビームＦ１〜
Ｆ８の作用を制御する。

【００６２】実施の際の手順は以下の通りである。ベゼ
ルＤが読取られるべきフレームリムＣが支持体２上に載
置され、両中心軸線がほぼ読取りヘッド９の軸線１１を
含む配置平面Ｐ内に位置するように、ジョー３、４間に
万力の要領で握持することによってその支持体２上に固
定される。読取りヘッド９の位置は、摺動キャリッジ５
を移動させることによって、読取りヘッド９が２つのリ
ムＣの一方と垂直方向に整列して、その軸線１１が該当
するリムＣの中心軸線とほぼ一致するように、調節され
る。この状態は、キャリッジ５の第１の位置に相当す
る。これで、リムＣの読取りを開始することができる。

【００６３】レーザ源２６は、中央制御装置によって逐
次励起されて、ベゼルへの平面的ビームＦ１〜Ｆ８の一
つのトレースが受光手段によって読み取られるまで、即
ち、そのトレースが図３及び図４に鎖線４０で示す受光
手段のフィールドに入るまで、逐次平面的ビームＦ１〜
Ｆ８を活性化する。例えば図３に示す状態では、対称的
なビームＦ２及びＦ６だけが、受光手段のフィールド４
０内にリムＣのベゼルＤを照射しているのが見られる。
他の光ビームは、フレームリムＣを全く照射していない
か、受光手段のフィールド４０外にある領域でそれを照
射しているかの何れかである。

【００６４】従って、もしビームＦ１〜Ｆ８がその参照
符号順に活性化されるとすると、中央制御装置は、フレ
ームリムＣのベゼルＤへのトレースが受光手段のフィー
ルド４０内にあった最初のビームであるビームＦ２で、
照射のシーケンスを停止する。

【００６５】しかし、上述したことの何れかのような特
別な光学的構成のために、ベゼルＤへのビームＦ２のト
レースが受光手段で読み取れない場合、或いは、十分に
読みとれない場合は、例えば、ビームＦ２がフレームの
リムＣを構成する半透明な樹脂内に埋設された金属イン
サートを照らすとすると、中央制御装置は、ビームＦ２
を不活性化すると共に、このビームＦ２と対称であるビ
ームＦ６を活性化して、異なる角度でフレームリムＣの
ベゼルＤを照射し、金属インサートが読取りに干渉する
のを防止する。

【００６６】このように選択されたベゼルでのビームの
トレースの読取りは、中央装置によって記憶され、中央
装置は、活性化すべきビームのための位置パラメータ
と、モータ／エンコーダ１３によって供給される読取り
ヘッド９の回転位置とに基づき、下記の文献に記載され
たような三角測量演算を用いてベゼルＤの該当するセク
ションの三次元幾何学的定義を決定する。すなわち、
“Applications des lasers”, R. Farcy - p153-162;
Masson 1993,“A perspective, on range finding tech
niques for computer vision”, R.A. Jarvis, IEEE tr
ansactions on pattern analysis and machine intelli
gence, Vol. RAMI-5, No. 2 March 1983.

【００６７】そして、中央装置は、読取りヘッド９が特
定の回転方向増分だけその軸線１１を中心として回転す
るように、モータ／エンコーダ１３を制御する。この例
では、始めに活性化された光ビームのトレースは、受光
手段のフィールド４０内に残るか、そこから出ることが
できる。

【００６８】もし始めに活性化された光ビームのトレー
スが受光手段のフィールド４０内に残る場合は、問題の
ビームは、活性状態のままであり、中央装置は、該当す
る新たなセクション及びベゼルＤの三次元幾何学的定義
を読取りヘッド９の新たな回転位置の関数として決定す
るために、新たな演算を行う。

【００６９】もし始めに活性化された光ビームのトレー
スが受光手段のフィールド４０から出る場合は、中央装
置は、該当する光ビームを不活性化すると共に、ベゼル
Ｄへのトレースが受光手段のフィールド４０内にある別
の光ビームを活性化する。中央装置は、活性化すべき新
たな光ビームを選択する。これは、ビームＦ１〜Ｆ８の
何れかのトレースが受光手段のフィールド内に在るま
で、ビームＦ１〜Ｆ８を所定の順序で順次活性化するた
めの手順によって、既に行ったように行うことができ
る。

【００７０】しかし、全体の読取り手順の速度を上げる
ために、始めに活性化された光ビームのトレースが受光
手段のフィールド４０を出る前に進む方向を検出するこ
とによって、中央装置がこの選択を行い、ベゼルが連続
的であると想定して、トレースは受光手段のフィールド
４０に入る確率が最も高い隣接する光ビームを推定する
ことが有益であろう。例えば、先に想定した仮定を条件
として、始めに活性化されるビームが、発光手段の第１
の部分２０によって放射されるビーム群の一部であるビ
ームＦ２であるならば、且つ、そのビームＦ２のトレー
スが受光手段から見て図３の例で示す構成で右に移動す
るならば、ベゼルＤへのビームＦ２のトレースが受光手
段のミラー３６から遠ざかる方向に移動していることを
示す。その場合は、ビームがミラー３４からより遠くに
移動する順序で、次の光ビーム、即ち、受光手段のフィ
ールド４０との関連で最初のビームＦ２によって定義さ
れるものよりも更に遠い受光領域を定義するビームＦ３
を活性化する必要がある。

【００７１】先に述べたように、このようにして選択さ
れたビームのベゼルＤへのトレースが、フレームリムＣ
の該当するセクションに金属のインサートが存在するな
ど、何らかの光学的妨害を理由として、受光手段にとっ
て読取り不可能又は困難である場合は、中央装置は、こ
のようにして選択されたビームを不活性化すると共に、
別の群の対応する対称的なビームを活性化する。従っ
て、想定された仮定の下では、その受光領域について始
めに選択されたビームがビームＦ３である場合、望まし
くない反射を認識したときに、中央装置は、ビームＦ３
を不活性化すると共に、それに代えて、発光手段の第２
の部分２１の対称なビームＦ７を活性化する。

【００７２】このようにして正しい光ビームが決定され
たら、中央装置は、センサ３１から送られた体号するビ
ームのトレースの読取り値を記憶して、演算によって、
その値から、そしてこのようにして活性化されたビーム
に関する幾何学的データの関数及びモータ／エンコーダ
１３から供給された読取りヘッド９の回転位置として、
フレームリムＣのベゼルＤの対応するセクションの三次
元幾何学的定義を推定する。

【００７３】フレームを構成する様々な材料（金属、不
透明又は半透明プラスティック材料など）が、特に、そ
の反射特性に関して非常に異なる光学的特性を有すると
きは、光ビームのパワーは、フレームの種類に関係な
く、受光手段が受光する光束を受光手段の性能に十分な
精度で合致する実質的に一定のレベルに維持するよう
に、その光束の関数として規定される。

【００７４】読取り動作は、読取りヘッド９をその都
度、所定の回転増分だけ回転させながら、このようにし
て反復される。読取りヘッド９を一回転し終えたら、中
央装置は、そのメモリに、光セクション式読取りを行っ
た読取りヘッド９の様々な回転位置に対応するベゼルの
各セクションの幾何学的定義を保持する。

【００７５】ベゼルのこれらの様々なセクションの幾何
学的定義に基づいて、ベゼルの周面全体に亘る三次元形
状を、例えば下記文献に提案されているような公知の適
当な三角関数を利用して確定することができる。すなわ
ち、“A perspective, on range finding techniques f
or computer vision”, R.A. Jarvis, IEEE transactio
ns on pattern analysis and machine intelligence, V
o.. PAMI-5, No. 2 March 1983,“System of optical n
on contact microtopography” M. Costa and J. Almei
da, Applied Optics Vl. 32, No. 25, 1 September 93,
又は“Light sectioning with large depth and high r
esolution” G. Hausler, W. Heckel, 15 December 198
8, Vol. 26 No. 4, Applied Optics.

【００７６】この装置は、製造誤差を考慮するために補
正値を記憶するために較正フレームを使用して較正され
る。

【００７７】読取りヘッド９の読取り位置間の回転増分
は、ベゼルの周面全体に亘る幾何学的定義の正確性と読
取り動作全体の速度との妥協を示し、前者は、測定位置
間の間隔が大きすぎると不十分であろうし、後者は、読
取り位置の数に直接依存し、専門家による厳しい要求の
対象である（読取りヘッドはベゼルを走査するのに好ま
しくは１０秒未満で済むこと）。演算及び実験は、一般
に、600〜1000個の読取り位置数が満足できるものであ
ることを示している。実際には、約0.45度の回転増分に
相当する約800の読取り位置数を採用することができ
る。

【００７８】このようにしてフレームＭの第１のリムＣ
の読取りが完了したら、中央装置は、読取りヘッド９が
フレームＭの第２のリムＣと整列して、園軸線１１が第
２のリムＣの中心軸線とほぼ一致する第２の位置へ向け
てキャリッジ５を活動させるように、モータ７を制御す
ればよい。すると、第１のリムＣについて既に述べたよ
うな方法で、第２のリムＣのベゼルＤを光学的に読み取
ることができる。

【００７９】図５は、本発明に従う読み取り装置の別の
実施例を示す。この装置は、図１〜図４を参照して述べ
たものと同一の参照符号を付した同一の主要コンポーネ
ント（シャーシ１、摺動キャリッジ５及び読取りヘッド
９）を備え、更に、ガラス製テンプレートＧの外縁Ｅを
読み取るための専用の支持体手段を備えている。

【００８０】専用手段は、読取りヘッド９の軸線１１に
平行な垂直方向の軸線５１を有する支柱５０を含む。支
柱５０は、その頂に、読取りヘッド９の頂面１７よりも
若干高く、テンプレートＧを着座させるように形成され
た頂面５２を有する。

【００８１】頂面５２には、テンプレートＧを一時的に
固定するための、特に、テンプレートっが支柱５０に対
して回転するのを摩擦によって防止するための吸着手段
のようなテンプレートＧの固定手段が設けられている。
しかし、テンプレートＧを支柱５０の張に固定するため
には、簡単な接着性パッドのような他の適当な手段を使
用することもできる。

【００８２】支柱５０は、テンプレートＧが頂面５２に
装着されているときに、少なくともテンプレートＧの外
縁の一部が読取りヘッド９の頂面１７と垂直方向に整列
するように、読取りヘッド９に隣接している。

【００８３】支柱５０は、軸線５１回りを回転するよう
に、キャリッジ５に取り付けられる。支柱５０を回転駆
動するために、支柱５０には、ボディがキャリッジ５に
固着された駆動モータ５５のシャフトに設けられたピニ
オン５４と噛み合う歯付きリング５３が設けられてい
る。

【００８４】このように支柱５０に支持されたテンプレ
ートＧの外縁Ｅの三次元形状は、以下の方法で読み取ら
れる。

【００８５】読取りヘッド９は、読取り動作中は、終
始、一つの回転位置に保持され、従って、先に述べた実
施例とは異なって、固定されている。

【００８６】テンプレートＧの外縁Ｅは、光ビームによ
って走査され、その光セクションが、支柱５０つまりテ
ンプレートＧを軸線５１回りに回転させて、テンプレー
トＧの外縁Ｅを発光及び受光手段に面した読取りヘッド
９の読取りスロット１８と垂直方向に整列する連続的な
回転増分ずつ移動させることによって、その外縁に沿っ
た一連の位置で読み取られる。このために、中央装置
は、支柱５０の駆動モータ５５がテンプレートＧを読取
りヘッド９に対して段階的に回転させるように、これを
制御する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う光学的読取り装置の全体斜視図で
ある。

【図２】ケーシングを透明であるかのように表現した、
読取りヘッドだけの部分斜視図である。

【図３】ケーシングを透明であるかのように表現した、
読取りヘッドの内部だけの部分頂面図である。

【図４】読取りヘッドだけの軸線方向の部分断面図であ
る。

【図５】ガラス製テンプレートの外縁を読取るための専
用の手段を備えた、本発明に従う装置の別の実施例を示
す、図１に類似した図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エマニュエル アルメラ フランス 75012 パリ リュー ド ム ニエール 16 (72)発明者 ローラン ギュイラーマン フランス 75011 パリ ブールヴァール ド シャロンヌ 87 Ｆターム(参考） 2F065 AA51 AA53 BB05 DD02 DD03 DD06 DD11 FF04 FF09 FF61 FF65 GG04 GG14 HH04 HH05 HH12 JJ03 JJ07 JJ08 JJ26 LL08 LL12 MM25 NN02 NN17 QQ24 QQ28 RR08 2H006 DA05

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光セクション原理に従う輪郭（Ｄ）の三
   次元形状を読み取るための光学的非接触式方法であっ
   て、 前記輪郭（Ｄ）と横断方向に交差する平面的光ビーム
   （Ｆ１〜Ｆ８）で該輪郭を走査し、 同時に、前記輪郭に沿った一連の位置で光ビーム（Ｆ１
   〜Ｆ８）に対してゼロでない一定のポインティング角度
   （ａ）にある光学的ポインティング軸線（３５）を有す
   る受光手段（３１、３２、３３、３６）によって前記輪
   郭（Ｄ）上の前記平面的光ビームのトレースを読み取
   り、 これらの様々な位置で行われた読取りから前記輪郭
   （Ｄ）の三次元形状を推定し、 各読取りで、前記輪郭（Ｄ）上のトレースが受光手段
   （３１、３２、３３、３６）で読み取られる光ビーム
   が、交互に活性化することのできる複数の所定の光ビー
   ム（Ｆ１〜Ｆ８）から選択されることを特徴とする方
   法。
2. 【請求項２】 前記ポインティング角度（ａ）が４５度
   より大きいことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記ポインティング角度（ａ）が約７０
   度であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記複数の光ビーム（Ｆ１〜Ｆ８）が、
   少なくとも一連の少なくとも２つの実質的に平行に並ん
   だ光ビーム（Ｆ１〜Ｆ４、Ｆ５〜Ｆ８）を含むことを特
   徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記或いは各一連の並んだ光ビーム（Ｆ
   １〜Ｆ４、Ｆ５〜Ｆ８）が、３乃至８の並んだ光ビーム
   を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記複数の光ビームが、両者間に２０度
   より大きい角度を成す少なくとも２つの光ビームを含む
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の方
   法。
7. 【請求項７】 前記複数の光ビームが、前記光学的ポイ
   ンティング軸線を含む中央読取り平面（２２）の両側で
   互いに対称な少なくとも一対の光ビーム（Ｆ１とＦ５、
   Ｆ２とＦ６、Ｆ３とＦ７、Ｆ４とＦ８）を含むことを特
   徴とする請求項６に記載の方法。
8. 【請求項８】 前記複数の光ビームが、第一連の少なく
   とも２つの平行に並んだ光ビーム（Ｆ１〜Ｆ４）と、第
   二連の少なくとも２つの平行に並んだ光ビーム（Ｆ５〜
   Ｆ８）とを含み、前記に連のビームが、各対において前
   記中央読取り平面（２２）に関して対称であることを特
   徴とする請求項４又は７に記載の方法。
9. 【請求項９】 対称な前記二連の光ビーム（Ｆ１〜Ｆ
   ４、Ｆ５〜Ｆ８）が、夫々、４つの平行に並んだ光ビー
   ムを含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 【請求項１０】 前記光ビームのパワーが、前記受光手
    段によって受光される光束を実質的に一定のレベルに維
    持するように、その光束の関数として規制されることを
    特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の方法。
11. 【請求項１１】 眼鏡フレーム（Ｍ）のリム（Ｃ）のベ
    ゼル（Ｄ）と呼ばれる内縁の形状の読取りに応用される
    請求項１〜１０の何れか一項に記載の方法。
12. 【請求項１２】 眼鏡レンズテンプレート（Ｇ）の外縁
    の形状の読取りに応用される請求項１〜１１の何れか一
    項に記載の方法。
13. 【請求項１３】 眼鏡フレーム（Ｍ）のリム（Ｃ）のベ
    ゼル（Ｄ）と呼ばれる内縁の三次元形状を読み取るため
    の光学的非接触式装置であって、 前記フレームリム（Ｃ）のための支持体（２）と、 該支持体（２）に対して回転軸線（１１）回りに回転可
    能であり、前記支持体（２）に対する回転位置に応答す
    るセンサ（１３）と関連づけられた読取りヘッド（９）
    とを備え、 該読取りヘッド（９）が、前記ベゼルと横断方向に交差
    する平面的光ビーム（Ｆ１〜Ｆ８）を照射するように形
    成された発光手段（２０、２１）と、前記フレーム支持
    体（２）に対する前記読取りヘッド（９）の回転位置に
    関係なく、前記光ビーム（Ｆ１〜Ｆ８）に対する一定の
    ゼロでないポインティング角度（ａ）にある光学的ポイ
    ンティング軸線に沿って前記ベゼル状の前記平面的光ビ
    ームのトレースを読み取るように形成された受光手段
    （３１、３２、３３、３６）とを含み、 前記発光手段（２０、２１）が、少なくとも２つの離れ
    た光ビーム（Ｆ１〜Ｆ８）を照射するように形成されて
    いることを特徴とする装置。
14. 【請求項１４】 前記ポインティング角度（ａ）が４５
    度より大きいことを特徴とする請求項１３に記載の装
    置。
15. 【請求項１５】 前記ポインティング濁度（ａ）が約７
    ０度であることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
16. 【請求項１６】 前記複数の光ビーム（Ｆ１〜Ｆ８）
    が、少なくとも一連の少なくとも２つの実質的に平行に
    並んだ光ビーム（Ｆ１〜Ｆ４、Ｆ５〜Ｆ８）を含むこと
    を特徴とする請求項１３〜１５の何れか一項に記載の装
    置。
17. 【請求項１７】 前記或いは各連の並んだ光ビーム（Ｆ
    １〜Ｆ４、Ｆ５〜Ｆ８）が、３つ乃至８つの並んだ光ビ
    ームを含むことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
18. 【請求項１８】 前記複数の光ビームが、両者間に２０
    度より大きい角度を成す少なくとも２つの光ビームを含
    むことを特徴とする請求項１３〜１７の何れか一項に記
    載の装置。
19. 【請求項１９】 前記複数の光ビームが、前記受光手段
    の前記光学的ポインティング軸線（３５）を含む中央読
    取り平面（２２）の両側で互いに対称な少なくとも一対
    の光ビーム（Ｆ１とＦ５、Ｆ２とＦ６、Ｆ３とＦ７、Ｆ
    ４とＦ８）を含むことを特徴とする請求項１８に記載の
    装置。
20. 【請求項２０】 前記複数の光ビームが、第一連の少な
    くとも２つの平行に並んだ光ビーム（Ｆ１〜Ｆ４）と、
    第二連の少なくとも２つの平行に並んだ光ビーム（Ｆ５
    〜Ｆ８）とを含み、前記に連のビームが、各対において
    前記中央読取り平面（２２）に関して対称であることを
    特徴とする、請求項１５又は１６に従属する請求項１９
    に記載の装置。
21. 【請求項２１】 対称な前記二連の光ビーム（Ｆ１〜Ｆ
    ４、Ｆ５〜Ｆ８）が、夫々、４つの平行に並んだ光ビー
    ムを含むことを特徴とする請求項２０に記載の装置。
22. 【請求項２２】 各平面的光ビーム（Ｆ１〜Ｆ８）が、
    直進コヒーレント光ビーム（ｆ１〜ｆ８）に由来し、該
    直進コヒーレント光ビーム（ｆ１〜ｆ８）の進路が、前
    記ベゼル（Ｄ）を横断する方向の必要な平面に前記直進
    コヒーレント光ビーム（ｆ１〜ｆ８）を発散させるよう
    にスプレッダレンズ（２５）が配置されていることを特
    徴とする請求項１３〜２１の何れか一項に記載の装置。
23. 【請求項２３】 各直進コヒーレント光ビーム（ｆ１〜
    ｆ８）が、前記読取りヘッド（９）の回転軸線（１１）
    と平行に、垂直方向に配置された専用のレーザ源（２
    ６）によって発光され、前記スプレッダレンズ（２５）
    の上流の前記直進コヒーレント光ビーム（ｆ１〜ｆ８）
    の進路に、該直進コヒーレント光ビーム（ｆ１〜ｆ８）
    の進路、従って、これに由来して発散する前記平面的光
    ビーム（Ｆ１〜Ｆ８）の進路を、前記支持体（２）によ
    って担持される前記フレーム（Ｍ）のリム（Ｃ）のベゼ
    ル（Ｄ）に向けて変更するために、傾斜ミラー（２７）
    が配置されていることを特徴とする請求項２２に記載の
    装置。
24. 【請求項２４】 １つのミラー（２７）と筒形ロッドの
    形状の１つのスプレッダレンズ（２５）とが、前記対称
    な２連の内の一方の並んだ光ビーム（Ｆ１〜Ｆ４、Ｆ５
    〜Ｆ８）に対応して設けられていることを特徴とする請
    求項２３に記載の装置。
25. 【請求項２５】 前記受光手段が、共通の光学軸（３
    ４）上に配置されたマトリクス光センサ（３１）と、こ
    れに対応する対物レンズ（３２）とを含み、且つ、最後
    の節が必要な光学的ポインティング軸線を形成する光路
    に沿ってその向きを変更するように、前記光学軸（３
    ４）に対して傾斜して、少なくとも１つのミラー（３
    ３、３６）が、配置されていることを特徴とする請求項
    １３〜２４の何れか一項に記載の装置。
26. 【請求項２６】 前記光学軸（３４）が、前記読取りヘ
    ッド（９）の前記回転軸線（１１）に対して傾斜してお
    り、且つ、少なくとも３つの節を有するジグザグ状の光
    路に沿って、前記光学軸（３４）の向きを変更するよう
    に、前記読取りヘッド（９）の前記軸線（１１）の両側
    に、少なくとも２つのミラー（３３、３６）が配置され
    ていることを特徴とする請求項２５又は２６に記載の装
    置。
27. 【請求項２７】 前記マトリクス光センサ（３１）及び
    ／又は前記対応する対物レンズ（３２）が、前記受光手
    段の焦点を合わせるように調節手段によって前記光学軸
    （３４）に沿って移動可能であることを特徴とする請求
    項２５に記載の装置。
28. 【請求項２８】 前記マトリクス光センサ（３１）だけ
    が前記光学軸に沿って移動可能であることを特徴とする
    請求項２７に記載の装置。
29. 【請求項２９】 前記発光手段（２０、２１）及び前記
    受光手段（３１、３２、３３、３６）が、前記読取りヘ
    ッド内の前記回転軸線（１１）に実質的に直角な頂壁
    （１７）の下方に収納されているときに、前記平面的光
    ビーム（Ｆ１〜Ｆ８）及び前記光学的ポインティング軸
    線が、前記壁の読取りスロット（１８）を斜めに通過す
    るように、前記各平面的光ビーム（Ｆ１〜Ｆ８）及び前
    記光学的ポインティング軸線の一般的な配向は、前記読
    取りヘッド（９）の回転軸線（１１）に対して傾斜して
    いることを特徴とする請求項１３〜２８の何れか一項に
    記載の装置。
30. 【請求項３０】 前記受光手段が、ＣＭＯＳマトリクス
    光センサ（３１）を含むことを特徴とする請求項１３〜
    ２９の何れか一項に記載の装置。
31. 【請求項３１】 前記読取りヘッド（９）が、前記フレ
    ーム（Ｍ）の２つのリム（Ｃ）の一方又は他方と交互に
    対面する２つの読取り位置間で、前記フレーム（Ｍ）の
    ための支持体（２）に対して摺動可能なキャリッジ
    （５）に回転可能に取り付けられていることを特徴とす
    る請求項１３〜３０の何れか一項に記載の装置。
32. 【請求項３２】 テンプレート（Ｇ）のための支持手段
    （５０）を更に備え、該支持手段（５０）は、対応する
    駆動手段（５５）によって前記読取りヘッド（９）の軸
    線（１１）に平行な軸線（５１）回りで回転させられ
    て、前記読取りヘッド（９）が特定の回転位置に固定さ
    れているときに、前記発光手段（２０、２１）及び前記
    受光手段（３１、３２、３３、３６）の前方に前記テン
    プレート（Ｇ）の外縁（Ｅ）を移動させるように形成さ
    れていることを特徴とする請求項１３〜３１の何れか一
    項に記載の装置。