JPH0623673B2

JPH0623673B2 - めがね枠と着用者頭部との接触面区域内の力を測定する装置

Info

Publication number: JPH0623673B2
Application number: JP62068743A
Authority: JP
Inventors: アンガーヴィルヘルム; レウジンガークリストフ
Original assignee: EYEMETRICS SYSTEMS AG
Current assignee: EYEMETRICS SYSTEMS AG
Priority date: 1986-03-24
Filing date: 1987-03-23
Publication date: 1994-03-30
Anticipated expiration: 2009-03-30
Also published as: DE3610897C2; US4873994A; JPS62235534A; DE3610897A1; EP0240599A3; EP0240599A2

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は特許請求の範囲第１項の前文に記載されている
装置に関する。

（従来の技術）めがねを定位置に着用した時には、めがね枠は多くの
点、たとえば鼻の側部、鼻の基部および耳の区域におい
てめがね着用者の頭部と接触する。この接触点における
圧力が各めがね着用者によつて異なる閾値を越えれば、
めがねを着用する時に問題が発生し、これはめがね着用
者の快適性に相当の影響をおよぼす。

この事実を認識することにより、めがねの重量およびめ
がね枠の形に起因して該めがね枠とめがね着用者の頭部
との接触面に加わる圧力を計算せんとする試みがなされ
た。しかしながらこの計算は実在しないような理想的な
状態から行わねばならぬから信頼度が低く、この計算の
結果は各めがね着用者に対する特別の負荷状態を所要の
精度で反映するものではない。これに加うるにめがねの
坐り工合が適当でなければめがね枠固有の特別の引張力
が生じ、これが敏感な接触区画の圧力を上昇せしめ、め
がねの着用期間がある程長くなればめがね着用者は著し
く不快を感じるようになる。

（発明が解決しようとする問題点）本発明の目的はめがね着用者の頭部に対するめがね枠の
適合を正確に決定し得るような装置を供することであ
る。

（問題点を解決するための手段）前記目的は特許請求の範囲第１項に記載されている装置
によつて達成することができる。

本発明の目的は圧力測定伝送器またはセンサの形をなし
た力測定ゾンデにして、めがね枠とめがね着用者の頭部
との接触点に挿入し得るように設計されたゾンデを供す
ることである。これはたとえば各力または圧力センサ
を、めがねを取外した状態で対応する接触面に置き、続
いて該めがねを定位置に置くことによつて行うことがで
きる。本発明による装置を使用する別の可能性は単数ま
たは複数の圧力センサを枠とめがね着用者の頭部との間
に導入し、次に前記枠を再び定位置に正しく置くように
することである。この型の装置による時はめがね枠を定
位置において着用した時に生じる力は各場合に対して正
確に測定することができる。十分な精度で作動する圧力
センサにして、十分に平らな形を有し、これをめがね枠
と頭部との間に挿入した時に、該めがね枠と頭部との間
の空間的相対位置に著しい変化の生じないような圧力セ
ンサを製作し得ることがわかつた。これによつて単一の
測定ゾンデによつて試験を行い、これをめがね枠と頭部
との間の異なる接触点において逐次的にかつ連続的に導
入し、さらにこのようにすることによつてめがねを自然
の状態で着用する時に生じる力を狂わせることなく前記
個所に生じた力を測定することができる。

特許請求の範囲第２項記載の実施例は簡単な測定器具に
して、簡単な測定ゾンデの形をなし、眼科医または眼鏡
技術者がめがね枠の坐り工合を試験するための便利な測
定器具を供するものである。

圧力センサをホルダに結合して、めがね着用者の頭部の
比較的形の複雑な接触面に適合させるには、特許請求の
範囲第３項にしたがつて装置を改良する方が有利であ
る。

この設計の圧力センサの場合は活動の余地が比較的大で
ある。もつともこのセンサはできるだけ薄い方が有利で
あり、たとえばその厚さが0.8ミリメートル程度となる
ように形成される。したがつていくつかの方向において
接触区域に近接し得る、たとえば舌状の形が使用され
る。特許請求の範囲第４項の対象は特に設計の簡単な、
しかも十分な精度で作動し得るものである。圧力センサ
の負荷方向を限定し得るようにするためには、該センサ
が限定された測定接触面を有するようにする方が有利で
ある。この測定接触面は位置ばかりではなくその大きさ
をも考えに入れて決定され、それによつて測定個所を正
確にかつ再生可能に画定すると共に圧力負荷を示す読み
が得られるようにされる。

前述の如くめがね枠とめがね着用者の頭部との接触面は
空間的に種々の態様で配置されるばかりではなく、幾可
学的に種々の形状を有している。たとえば鼻の側部区域
の接触面は比較的平らであるが、これに反し鼻の基部区
域および頭蓋部における耳の付け根区域においては彎曲
する二つの面の結合部分が存在している。近接の困難な
このような個所において再生可能なかつ正確な測定を行
うためには、力センサはこれをホルダに装架するものと
すれば、特許請求の範囲第６項にしたがつて設計する方
が有利である。このような設計は同時に測定せんとする
各位置の接触面に対する圧力センサの導入を容易にせん
とする場合にも使用することができる。

前述の如く小さな構造高さに対する判断基準と、ほぼ１
〜１００ｍＮの間にある大きな測定分解能とを有する測
定センサは種々の物理的効果を基礎として作動すること
ができる。一つの有利な可能性は特許請求の範囲第６項
の主題をなすものである。圧力測定センサの機械的部分
は舌状ゾンデの対によつて好適に形成され、該ゾンデは
検査すべき測定点の区域において転位ピツクアツプとし
て作動する。したがつて圧力測定センサに薄い、場合に
よつては狭い尖端を形成するために必要とされる長さ
は、適当な転位および（または）力伝送に使用され、こ
の長さはさらに電気的に作動する測定データ信号変換器
に対する入力して使用することができる。

測定データ信号変換器としてストレーンゲージが使用さ
れる場合には特許請求の範囲第１１項記載の実施例に特
に有利である。その理由はこのようにすることによつて
限定された彎曲点を、触知舌片の形状とは関係なく最適
になし得るからである。この実施例の別の利点は測定デ
ータ信号変換器を実際の測定点から比較的遠く離れた点
に位置決めし、外部からの影響を最大限に防止し得るよ
うになすことができると言うことにある。

彎曲点の有利な実施例の一つは特許請求の範囲第１２項
の主題をなしている。

測定器具を特許請求の範囲第１３項にしたがつて設計す
れば簡単にして丈夫な構造が得られる。しかしながらこ
の実施例においては圧力センサヘツドおよび彎曲点を有
する部材に連結された触知舌片は転位ピツクアツプとし
ては使用されず、したがつて測定すべき力が非常に小さ
い場合には、この固い触知舌片を有する圧力センサが種
々の強さで接触面に対して押圧されるために測定に狂い
が生じるおそれがある。

特許請求の範囲第１４項による実施例を使用すれば前記
の如き測定の誤差を避けることができる。

特許請求の範囲第１５項による実施例を使用すれば、非
常に薄く成形された触知舌片を臨界的な側方負荷に対し
て効果的に保護することができる。この保護効果を改良
するためには可動触知舌片の外面を凸状または球状に成
形し、圧力センサがめがね枠とめがね着用者の頭部との
間を問題なしに押動され、しかもこの時前記測定知舌片
に損傷が生じないようにされる。

ストレーンゲージによつて測定を行う代りに圧電素子を
使用し、その上に働く力に実質的に比例する引張力を発
生させるようにすることができる。前記圧電素子は実質
的に特許請求の範囲第１６項によつて改良された呼称彎
曲点を有する素子と同様な位置に配置される。

同様に技術的に設備費の点から見て非常に簡単な装置は
圧力センサを空気的に作動するものとした時に得られ
る。このような変型に対しては特許請求の範囲第１７項
によるような実施例が特に有利である。この実施例の利
点は圧力センサの尖端を閉鎖凹所輪郭を有する、さらに
安定した形のものとなし得ることである。この変型にお
いてはなお圧力センサの尖端の形に対して大きな自由空
間が与えられ、該圧力センサの尖端を適当に選択するこ
とにより、めがね枠とめがね着用者線の頭部とのすべて
の接触点が最適の態様で検査し得るようになつている。
この実施例においてはプラスチツク泡自体が圧力センサ
ヘツドから突出するその部分によつて測定点を画定す
る。なお前記プラスチツク泡の部分は限定された測定点
を形成する特別の部材を担持し、該部材が場合によつて
は所定の面を有するようになすことができる。

もし特許請求の範囲第１８項によりプラスチツク泡が圧
力センサヘツドの両面から突出するようにすれば、この
装置の測定精度を高めることができる。このようにすれ
ば接触面区域における圧力センサヘツド尖端の位置を制
御し、医師または眼鏡士がこの時生じる接触圧力を常時
監視し得るようになすことができる。

特許請求の範囲第２０項による圧力センサの場合は、電
気信号が発生した時に、この信号を正確に処理しかつ敏
速にその評価を行うことができる。

圧力センサはなお圧電原理だけによつて作動するように
なすことができる。この時は空気式転位ピツクアツプに
関して前に説明せると同様に、圧力センサヘツドの形に
関して同じ利点が得られる。この測定方法の利点は圧電
結晶素子が力の作用によつて著しく、すなわち目に見え
る程変形しないと言うことである。したがつて圧力セン
サ尖端の厚さを前述の変型実施例に比して減少せしめ、
転位ピツクアツプの最大寸法を小さくすることができ
る。

力の測定に圧電効果を利用することの別の利点は、圧電
素子を圧力センサヘツドの尖端に、比較的簡単に取付け
得ることである。その理由は測定値ピツクアツプの著し
い変形を考慮に入れる必要がないからである。この変型
においては特に測定を簡単に行い得るように考えられて
おり、すなわち圧電結晶がめがね枠に面する圧力センサ
ヘツドの片側と、頭部に面する他の側とから突出するよ
うにされている。したがつて本発明の装置を取扱う医師
または眼鏡士は圧力測定ゾンテを使用する時に、測定す
べき個所に過大な力が加わるようになつていないか否か
を確かめることができる。

特許請求の範囲第２４項による実施例においては、めが
ね枠とめがね着用者の頭部との接触面が複雑な形をして
いる点においても、力関係を正確に測定することができ
る。

以上に述べたすべての変型解決方法は共通的に圧力また
転位ピツクアツプを、ケーシング状の圧力センサヘツド
内に配置し得ると言う性質を有している。圧力または転
位ピツクアツプがたとえば測定を行つている時にホルダ
または装架支持体から大きな強制力が加えられないよう
にするためには、圧力センサヘツドと前記ホルダまたは
装架持体との間に、なるべくはいくつかの自由度を有す
る蝶番を挿置し、圧力または転位ピツクアツプの触知方
向が各接触面に対して垂直となるようにする方が有利で
ある。

特許請求の範囲第２６項による実施例においては、前記
の如き追加的な装置費用は不要となる。その理由は前記
の如き物理的効果を基礎として測定を行う場合には、力
ピツクアツプの担持部材として、たとえばプラスチツク
薄片の如き可撓性の薄片を使用し、該薄片だけによつて
力ピツクアツプとホルダとの間に前述の如き蝶番効果が
発生するようになすことができるからである。この目的
のためには薄片のサンドイツチ構造を採用し、それによ
つて両方の被覆薄片が信号伝送器の電気端子となるよう
にする方が有利である。中間に位置する層は接触面に工
合良く適合する安定化マトリツクスとして作動し、この
マトリツクスによつて信号伝送器を前記薄片に作用する
垂直力に関連して空間的に配置し、かつその位置を定め
ることができる。このような形態による時は、圧力セン
サが正確に画定されかつ大きさの規定された面だけにお
いて触知を行い、それによつて測定された点が正確に記
録されると共に、測定された力が圧力で表わされるよう
にすべきである。このようなサンドイツチ薄片は特許請
求の範囲第２７項に記載されている信号伝送器と結合し
てもその形が非常に薄く、めがね枠とめがね着用者の頭
部との接触点の任意の個所にこれを導入しても、めがね
の坐り工合が影響されるおそれはない。

もし前記薄片が種々の位置に測定点を決定するための隆
起点を有しておれば、該測定点はさらに正確に決定さ
れ、かつ負荷輪郭は広い接触区画にわたつて正確に決定
される。

前記中間層はなるべくは柔らかいプラスチツク挿入層と
して形成され、圧力によつて押圧されるようにする。こ
のようにすれば、前記の如き信号伝送器を使用する時
に、この柔らかいプラスチツク挿入層がわずかに変形し
ても、圧力測定は十分な分解能を有するようにして行わ
れる。特に容量原理を使用する時には、薄片が非常に薄
いと言うことによつて装置の測定精度が高くなる。その
理由は容量的に作動する転位測定シスムの分解能は、コ
ンデンサ素子が相互に近づけば近づくほど大となるから
である。

圧力センサの構造が非常に薄いために、めがね枠の坐り
工合の検査は一つの簡単なゾンデによつて行われ、該ゾ
ンデはめがね枠とめがね着用者の頭部との種々の個所に
逐次的に導入され、この時各測定データがレジスタに記
録され、または記憶装置によつて記憶される。しかしな
がらこの検査は特許請求の範囲第３１項による複式ゾン
デを使用しても行うことができる。

この型の複式ゾンデによればめがね枠のブリツジと鼻と
の全接触区域を検査し、最適の坐り工合を発見すること
ができる。圧力センサヘツドの位置決め可能性によつて
粗調節を行い、場合によつて集合ホルダの自動送りを設
けた時に、前述の如き強制的な力の生じるのを最初から
阻止するようになすことができる。

測定センサがハンドルに装着されている簡単なゾンデの
場合と同様に、複式ゾンデにおいても場合によつては蝶
番装置を設けることによつて、各圧力センサが強制され
ることなくめがね枠と頭部支持面との接触面垂線に対し
て垂直となるようにせねばならぬ。これは三次元蝶番、
たとえば自在継手を設けることによつて行うことができ
る。圧力センサをさらに確実に操作し得るようにするた
めには、該圧力センサを測定点に導入した時に、少なく
ともばね装置によつて蝶番装置が安定化されるようにな
す方が有利である。特許請求の範囲第３４項による実施
例においては前記ばねによる安定化により、測定を行う
時に測定データに狂いの生じるおそれがなくなる。

特許請求の範囲第３６項の実施例においては、めがね枠
とめがね着用者の頭部との種々の支持点を逐次的に検査
する時に該めがね枠の坐り工合の全体図が得られると言
う特別の利点がある。表示装置が設けられていることに
より、逐次的に測定されたすべての力をその相互関係に
おいて視察することができ、測定が点毎に行われるにも
かかわらず詳細な全体像を形成することができる。

別の実施例は残りの特許請求の範囲の主題をなすもので
ある。

次に添付図面によつて本発明の実施例を説明する。

（実施例）第１図において参照数字１はめがね枠を示し、該めがね
枠はブリツジ２、２個の鼻枕３、２個の継手４および２
個のつる５を有している。黒点Ａはめがね枠１と着用者
の頭部との間の接触面を線図的に示したもので、この接
触面は着用時におけるめがねの快適性に対して重要であ
る。鼻の側部区域における接触面はＡ₁で表わされ、鼻
のブリツジ区域における接触面はＡ₂、つる５と耳基部
の上方区域における接触面はＡ₃によつて示され、耳基
部いわゆる溝の中において耳の後方に位置する接触点は
Ａ₄によつて示されている。めがねの枠が頭部に対して
適当に位置すれば接触面Ａの区域における接触力は、こ
の力が多少とも対称的に分布され、すなわち接触面の如
何なる部分にも接触力ピークが生じないように保持され
る。めがね枠にピークが生じた時にこれを正確に検出す
るためには、第２図から第２５図までに詳細に示されて
いる装置が有効であり、この装置によればめがね枠１と
めがね着用者の頭部との間の接触面区域における力は、
これを正確にかつ再現可能な態様で測定し得るようにな
る。

第２図に示された装置は本質的に３個の部品よりなる測
定ゾンデ８を示す。ハンドル状ホルダ１０は圧力センサ
１２を担持し、該センサは少なくともその尖端区域にお
いて板または刃形に形成され、めがね枠とめがね着用者
の頭部との間の制御された位置を変えることなく、対応
する各接触面Ａに適合し得るようになつている。この目
的のために、圧力センサの尖端１４は非常に平らに成形
されている。この状態はたとえば第３図において断面で
表わされている、高さＨ₁₄はほぼ0.6〜0.08ミリメート
ルであり、たとえば該圧力センサ１２をめがね枠の下に
挿入した時に、他の接触面の支持状態を損なわないよう
にされている。

第２図に示された実施例の圧力センサの尖端１４は舌の
形を有し、めがね枠とめがね着用者との間のすべての臨
界的接触面Ａに圧力センサが届き得るようになつてい
る。皮膚の表面とめがね枠との間にセンサー１２を挿入
し易くするためにセンサ尖端の構成部材には丸味を付
し、該センサ尖端に振れまたは詰まりが生じないように
されている。測定ゾンデ８の第３部分は適切な信号処理
装置を備えた信号変換器よりなり、第２図にはその電気
端子だけが示されている。

接触面区域内の力に対応する信号を電気信号に変換する
には信号変換器が使用され、この電気信号は後で詳述さ
れる如く適当な形となるように処理される。前記変換は
第２図および第３図に示された実施例においては、力に
比例する転位が直接的に測定され、かつこの転位が場合
によつては置換によりこれに比例する電気信号に変換さ
れると言う事実に基づいて行われる。測定された最大転
位は第３図においてはＷ_Mによつて表わされ、この値は
0.1ミリメートル程度である。このような圧力センサの
構造については第９図によつて詳述する。しかしながら
このような測定の実施は電気機械的原理に制限されるも
のではない。この測定は同様に他の物理的効果を基礎と
する圧力センサ１２によつても行うことができ、このこ
とについては後で第４図〜８図に示された実施例を参照
して詳述する。

第４図は前記測定ゾンデ８と同様な測定ゾンデ２０を示
し、このゾンデは簡単な測定ゾンデとして構成され、か
つホルダ２２および特有の圧力センサ２４を有してい
る。参照数字２６は信号処理装置（図示せず）に通じる
接続線を示す。この実施例においてはホルダ２２はセン
サヘツド２８を担持し、該センサヘツドは中空ケーシン
グの形に形成され、かつ後方セグメント３０および尖端
セグメント３２を有すると共に、第２図および第３図に
示されたセンサ尖端と同じ寸法を有している。このセン
サの尖端セグメント３２には凹所３４が設けられ、該凹
所はプラスチツクの泡３６が通り得るように決定された
正確な幾可学的形状を有し、この泡は圧縮ガスが充填さ
れ、かつ圧力センサ３８に連結されている。プラスチツ
ク泡の内圧の自動調整は圧力管４０によつて行われる。
この測定ゾンデは、泡３６が測定圧力Ｆ_Mによる負荷を
受けた時に生じる圧力差がガス圧力センサ３８によつて
測定され、続いて電気信号に変換されかつ最終的に電気
的に評価されるような態様で作動する。

第４図に示された実施例の変型として、接触面Ａに面す
るセンサヘツド２８の側部において、プラスチツク泡３
６に対する追加的凹所を設け、身体４２に対してめがね
枠が支持されることにより生じる垂直力だけをプラスチ
ツク泡３６によつて検出するようになすことができる。
測定ゾンデの操作員がセンサヘツド２８を身体４２の表
面に対して押付ける時の大きな初期圧力が測定結果を狂
わせるようなことはない。このことは測定すべき力が１
〜１００ｍＮの範囲にあることを考えれば特に重要であ
る。

第５図〜第７図には本発明による装置の別の実施例が示
されている。第５図に示された測定ゾンデは５０によつ
て表わされ、かつハンドルの形をなしたホルダ５２を有
している。さらにセンサヘツド５４が設けられ、該セン
サヘツドは前述の実施例に比してより簡単に設計されて
いる。このセンサヘツド５４はフイルム状の測定舌片５
６を有し、該舌片は可撓性測定垂片として形成すること
ができ、身体４２とめがね枠（図示せず）との間の接触
面Ａに適合せしめ得るようになつている。測定舌片５６
の前方区域には一定の隆起部分５８が設けられ、該部分
はなるべくは一定の平らな面を画定する区域を有してい
る。前記隆起奪部分５８の下方にはコイルの形をなした
信号変換器、コンデンサ板またはホール素子の対が設け
られ、これら部材は電気回路を構成するように結合さ
れ、信号変換器相互の間隔がわずかでも変化した時にこ
れに対応する信号を発生するようになつている。このこ
とについては後で容量的に作動する信号変換器に関連し
て詳述する。この信号変換器は第６図および第７図に示
される如く二つのコンデンサ板６０，６２を有し、これ
らコンデンサ板は測定舌片５６が非負荷状態にある時
は、その相互間隔がＡ_Vとなるようにされている。各コ
ンデンサ板は境界層６４，６６内に埋設され、これら境
界層の中にはコンデンサ板に対する電力供給源が設けら
れている。前記境界層６４，６６の間には中間層６８が
設けられ、該中間層は柔かいプラスチツクよりなり、圧
力を受けた時に圧縮されるようになつている。したがつ
てコンデンサ板６０，６２の区域において測定舌片に測
定圧力Ｆ_Mが加えられれば、コンデンサ板の間隔は減少
し、これによつて該コンデンサ板の結合されている回路
内に力に対応する信号が発生し、この信号が最終的に評
価される。この型の測定ゾンデは、コンデンサ板の代り
にコイル素子またはホール素子を使用した場合において
も同じ態様で作動する。この実施例の特別の利点はフイ
ルムの柔軟性に起因して、測定舌片５６を接触面区域Ａ
において力を加えることなく挿入することができ、測定
ゾンデ５０を操作する時に測定結果に狂いが生じないよ
うになつていることである。

本装置の別の実施例は第８図に示されている。

この測定ゾンデは参照数字７０によつて表わされてお
り、圧電効果原理によつて作動する。この実施例におい
てはホルダ７１は実質的に第４図に示されたセンサヘツ
ドに対応するセンサヘツド７２を担持しており、該セン
サヘツドの尖端部分７４の中に圧電素子７６が配置さ
れ、かつ電線７８および接続ケーブル８０を通して評価
回路（図示せず）に接続されている。圧電素子７６は尖
端部分７４内に設けられた凹所（図示せず）を通つて延
び、一定の測定面に対する測定力Ｆ_Mによつて負荷され
るようになつている。圧力素子７６に機械的応力が加え
られることにより、一定の法則にしたがう負荷に起因し
て張力が生じ、この張力を増幅して評価を行うことがで
きる。

この実施例においても、圧電素子に対する接触面Ａに面
する側において尖端部分７４内に追加的凹所を設け、測
定データの歪みが最小となるようにし得る利点が得られ
る。

次に第９図〜第１４図を参照して、すでに第２図に線図
的に示されているような、電気機械的信号変換器原理に
よつて作動する測定ゾンデ８を説明する。したがつて類
似の構成部材に対しては第２図と同様な参照数字を使用
する。この好適な実施例においては圧力センサ１２の心
は１対の測定舌片８２，８４によつて形成され、該舌片
の詳細は第１２図および第１３図に記載されたものであ
る。測定舌片８２，８４は実質的に相互に平行となるよ
うに、センサヘツドケーシング８６からホルダ１０の軸
線と平行に延びている。両方の測定舌片は角張つた形を
有し、かつその角張つたセグメント８８，９０は、信号
変換素子９６の柄部分９２，９４と永久的に接触した状
態にとどまるようにされている。信号変換素子は第１２
図に詳細に示されている。この目的のために止めねじ９
８，１００が設けられている。前記柄部分９２，９４は
決められた彎曲点として働くヨーク状ブリツジ１０２に
よつて橋絡される。このヨーク状ブリツジ１０２は第１
０図および第１１図に示される如きワイヤストレンゲー
ジ１０４を担持している。ワイヤストレンゲージは接着
または蒸着することができ、かつ電線１０６によつて電
気評価回路に接続される。

第９図によつて明らかな如く、上方測定舌片８４に測定
力Ｆ_Mが加われば、信号変換素子９６は前記測定舌片の
角張つた形によつて伝達される曲げ応力を受け、該曲げ
応力は引張力を発生せしめ、この引張力はストレンワイ
ヤゲージ１０４によつて測定される。

力を加える一定の点を準備するために、上方測定舌片８
４はその突出端区域に突出面１０８を有し、該突出面は
めがね枠の対応するセグメントと接触するようになつて
いる。この測定舌片８４の厚さは0.2〜0.5ミリメートル
の範囲内にとどまる程度であるから、下方測定舌片８２
は第１３図に示される如く、上方測定舌片８４に対する
囲いを形成するようになつている。この目的のために下
方測定舌片８２は上方測定舌片８４の輪郭に適合する凹
所１１０を有し、この上方測定舌片が非制御的な負荷に
対してこの囲いによつて保護されるようになつている。

第１２図および第１３図に示される如く組立てられ、測
定舌片８２，８４とセンサヘツドハウジング８６上の信
号変換素子９６とよりなる素子の装着状態は第１４図に
詳細に示されている。第１４図においてはこのユニツト
は鎖線によつて表わされている。ハウジング８６の下部
後方における角張つたセグメント８８の締着は線図的に
示された１対の止めねじ１１４，１１６および止めねじ
の組１１８によつて行われ、かつ該ハウジング８６は孔
を有し、ホルダ１０の機能的挿入を可能にするようにな
つている。

したがつて第９図〜第１４図に示された測定ゾンデ８
は、もしセンサヘツドハウジング８６がハンドルを通し
て接触面Ａに加えられる力によつて影響されなければ、
めがね枠とめがね着用者の身体４２との接触力は正確に
伝達される。測定結果を狂わせるような外力を最少限に
とどめるために、なるべくはホルダとセンサヘツドハウ
ジングとの間に、ある程度自由に回転し得る蝶番装置が
挿入される。このような蝶番装置の好適な実施例は第１
５図および第１６図に示されている。この装置は第１回
転継手１２２および第２回転継手１２４を有している。
第１回転継手１２２は蝶番軸線１２６を有し、該軸線は
測定ゾンデの垂直対称面１２８に対して直角をなしてい
る。第２回転継手１２４の蝶番軸線１３０はホルダ１０
の軸線と一致している。ホルダは回転継手１２４を形成
するための案内孔１３２を有し、該孔の中に中間継手部
材１３４が係合している。この中間部材１３４の端部は
蝶番継手として形成された第１回転継手１２２の第１半
部分を形成している。蝶番継手の第２半部分１３８はハ
ウジング８６の連結ピン１４０の端部によつて形成され
ている。この蝶番はコイルばね１４２によつて安定にさ
れている。ピン継手１２４の回転運動はストツパおよび
案内ピン１４４によつて制限され、該案内ピンはホルダ
１０の案内ストツパ１４８の溝１４６内を摺動し得るよ
うになつている。蝶番装置１２２，１２４は蛇腹１５０
によつて被覆され、可動部材が外部の影響を受けないよ
うにされている。

このような蝶番１２２，１２４を使用することにより、
ホルダ１０は検査すべき接触面Ａ上の如何なる点にもほ
とんど強制的な力を加えることなく手動的に導入し、そ
れによつてセンサの尖端を基底に対し容易に密着させる
ことができる。測定結果を改良するために追加的な装置
を設け、測定行程自体が行われる時に継手１２２のばね
安定性がその釈放によつて作動しないようになすことが
できる。

以上には少なくとも片側に一つの平らな接触面を有する
測定ゾンデについて述べた。このような設計その形が舌
片状であるために、接触力を表面の複数の彎曲区域にお
いて測定するように考えられている。第１７図〜第２０
図はセンサの別の実施例を示すものであり、この実施例
は特に複雑に彎曲した接触面上の接触力を測定するに適
している。第１７図においてはセンサ尖端は参照数字１
５２によつて示されており、該センサ尖端は信号を電気
−機械的に変換するために二つの測定舌片１５４，１５
６を有している。このセンサ尖端１５２はめがね枠とめ
がね着用者の頭部との間の接触力を、該めがね着用者の
頭蓋骨における耳の基部の区域１５８で測定するに適し
ている。この目的のために測定舌片１５４，１５６の二
つの外端は曲げられ、耳１６２の溝１６０の形に適合す
るようにされている。可動測定舌片１５６はさらに隆起
部分１６４を有し、この隆起部分の上に測定力Ｆ_Mが導
かれるようになつている。図によつて明らかな如く、前
記測定力が導かれる時にこれら測定舌片１５４，１５６
の間に相対的移動が生じこの移動は信号変換素子によつ
て前記力に等しい電気信号に変換される。

第１９図には測定舌片の尖端区画の形の別の変型が示さ
れている。測定舌片は参照数字１６４，１６６によつて
示されている。この変型においては測定舌片の形が、耳
基部の線と直角な面内における該耳基部の輪郭に適合す
るばかりでなく、耳基部自体が位置する面内においても
適合するようになつている。したがつて測定舌片１６４
の尖端区画は部分的隆起面の形を呈し、したがつてこの
実施例においても測定舌片１６６は囲い部材１６８によ
り囲繞されるようになる。

第１７図〜第１９図に示されたセンサの変型は、相対的
に移動する測定舌片を使用しないすべての場合にも可能
であるが、この場合はセンサヘツドハウジングは測定ゾ
ンデの尖端区域まで延びるようにされる。これは第２０
図に線図的に示されている。全体が参照数字１７０によ
つて表わされたセンサヘツドは尖端１７２を担持し、こ
の尖端はめがねの触座状態を測定せんとする頭部の表面
形状に適合するようになつている。この尖端区画におい
てはたとえば圧電素子またはプラスチツク泡の形をなし
た力ピツクアツプ１７４が設けられ、この部材は接続電
線（図示せず）を通して信号変換器１７６に接続されて
いる。

接触力をできるだけ正確に測定し得るようにするために
はセンサ舌片またはセンサ尖端の組立体は異なる形およ
び輪郭を有するものとなすことができ、かつ種々のセン
サ尖端をホルダに取付けることは医師または眼鏡師とつ
ても可能である。

第２１図には圧力センサの別の実施例が線図的に示され
ており、このセンサにおいては入力がさらに電気−機械
的装置によつて、測定力Ｆ_Mに対応する出力信号に変換
される。この実施例においては二つの測定舌片１８０，
１８２が設けられ、該舌片は移動ピツクアツプとして作
動する。第２図および第３図と第９図〜第１４図とに示
された実施例とは異なり、両方の測定舌片１８０，１８
２は圧力センサヘツドの中に配置される。この目的のた
めに共通の軸１８６が設けられ、測定舌片１８０，１８
２はこの軸のまわりを回転することができる。各測定舌
片は２腕レバーの形をなしている。突出端部と相対する
レバー部分１８８，１９０は信号変換素子１９２に恒久
的に連結され、該信号変換素子は測定舌片１８０，１８
２に測定力Ｆ_Mが加えられた時に引張力を受ける。前記
信号変換素子１９２はさらにワイヤストレーンゲージを
担持したもの、または圧電素子として形成することがで
きる。この実施例の利点は圧力センサヘツドとホルダと
の間に前記の如き蝶番装置が設けられていなくとも、接
触面区域内の垂直力を検出しかつ測定し得るようになつ
ていることである。

第２２図および第２３図には簡単な測定ゾンデによつて
異なる接触面を逐次測定し得る態様が示されている。第
２４図に示された実施例は、めがね枠の坐り工合を検査
する場合に、時間的に相次ぐ測定段階の数を減少させる
に役立つ装置を示す。参照数字２００によつて表わされ
た測定ゾンデは複式測定ゾンデとして構成されている。
可動スライドキヤリツジ２０４上に触座する支持腕２０
２には複式測定ヘツド２０６が装架され、該ヘツドは複
数の圧力センサ２０８−２１２を有し、これらセンサは
前述の圧力または力センサと同様に構成することができ
る。圧力センサ２０８−２１２はなるべくこれらと関連
する圧力センサヘツドに連結され、該ヘツドは複式測定
ヘツド２０６に対して粗く回転し得るようになつてい
る。この装置によればいくつかの接触点Ａにおける力ま
たは圧力を同時に伝達することができ、このことは特に
めがねのブリツジ２の区域において有利である。

第２５図は圧力測定ゾンデ８およびなるべくは可搬式計
器２２０よりなる測定装置を示すもので、この装置は前
述の評価回路の他にモニター２２２を有し、圧力センサ
から発生した信号を表示するようになつており、このモ
ニターによつて各測定値全体を視察し易く展示すること
ができる。

測定装置は二つの態様、すなわち測定と較正とを行うよ
うに作動する。第２６図はブロツク線図によつて第２５
図に示された測定装置の構成部材が示されており、測定
信号の流れのパターンが明らかにされている。この図に
よつて明らかな如く、２３０において装置に入つた測定
信号は発振器２３４により、測定増幅器２３２を通つて
作動増幅器２３６に送られる。この信号はA/D変換器２
３８によつて処理され、アナログ測定電流がデジタル信
号に変換される。画像形成システムは文字発生器を備え
たモニター制御器２４０と、モニタースクリーン２２２
に対する垂直および水平同期信号を調時するユニツト２
４２とによつて構成することができる。画像処理および
モニターはマイクロプロセツサ２４４によつて行われ、
このマイクロプロセツサはなおA/D変換器２４６をも制
御し、デジタル測定データをアナログコレクタ電圧に変
換し、自動的に零状態が得られるようにする。したがつ
てこの測定装置は作業が行われる時にセンサに対する自
動再較正を行うための制御部材を有している。回路部分
２５２はユニツトに適当な動作電圧を供給するためのも
のである。

参照数字２４８によつて表わされた開始論理ブロツクは
信号処理作業を開始させる。この開始論理ブロツクはキ
ー装置２５０によつて制御され、該装置はなるべくは図
示の如くホルダ８の近くに配置される。

第８図および第９図に線図的に示される如く、圧力セン
サ尖端はプラスチツクのケーシング７５によつて被覆さ
れ、測定ゾンデの敏感な部分を外部作用から遮断するよ
うになつている。

前述の実施例の変型として、本装置はなお単数または複
数の圧力センサを独立した素子として、めがね枠とめが
ね着用者の頭部との間の適当な接触点に位置せしめ、か
つ電気端子を通して信号評価回路に接続するように構成
することができる。このように接続した後めがね枠を掛
け、関連する接触点における各圧力を逐次的にまたは同
時に測定し、かつデータを呼出す。

前述実施例の別の変型としてはなお前記蝶番装置に、回
転自由度を有する蝶番の他に並進自由度を有する蝶番を
設け、強制的な力を伴うことなく測定センサを最適の状
態で接触させるようになすことができる。

したがつて本発明によれば、めがね着用者の頭部に対す
るめがね枠の坐り工合を検査するための装置が得られ
る。本装置は少なくとも一つの板または刃の形をなした
力または圧力センサを有し、該センサがホルダに装架さ
れ、かつ枠と頭部との対応する接触面に位置決めし得る
ようになつている。この装置によれば実際に各点に発生
する力および圧力を正確に測定し、たとえば枠をわずか
持上げて圧力センサを問題の接触点に導入し、かつ該枠
を再び下降せしめることによつて前記力および圧力を再
生するようになすことができる。圧力センサの構造的高
さが非常に小さいために、枠と頭部との各接触区域は、
めがねを定位置に掛けた時にめがね枠と頭部との間に生
じる制御された空間的角度位置を変えることなく検査す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はめがね枠の線図的透視図で、めがね枠とめがね
着用者の頭部との主なる臨界的接触点を明らかにするも
の、第２図はめがね枠と頭部との接触面区域における力
を測定するための、簡単な手動ゾンデの形をなした本発
明による装置の好適な実施例を示す透視図、第３図は第
２図に示された装置のセンサヘツドを、第２図の線III
−IIIに沿つて取られた拡大断面図で示したもの、第４
図は前記簡単なゾンデの別の実施例の部分的略断面図、
第５図は第４図と同様な図で、簡単なゾンデの別の実施
例を示すもの、第６図は第５図に示されたゾンデの前方
部分の透視図、第７図は第５図および第６図に示された
型のセンサ尖端の縦断面図、第８図は第７図に示された
と同様な簡単なゾンデの別の実施例を示す図、第９図は
第２図に示された簡単な実施例を第８図と同様に示した
ものであるが、移動ピツクアツプの詳細を示す図、第１
０図は第９図の実施例に使用されたストレーンゲージの
拡大頂面図、第１１図は第１０図に示されたストレーン
ゲージの側面図、第１２図は第９図に示された型の実施
例のセンサ尖端の縦断面図で、センサヘツドケーシング
を切除したもの、第１３図は第１２図に示されたセンサ
ヘツドの頂面図、第１４図は第９図に示された実施例に
対するセンサヘツドの断面図、第１５図はセンサヘツド
とホルダとの間の蝶番装置を示す略線図、第１６図は第
１５図に示されたセンサ部分の頂面図、第１７図は耳の
基部区域における、めがね枠と頭部との接触部分を測定
する時に使用されるセンサ尖端を示す図、第１８図は第
１７図の部分XVIIIの詳細を示す拡大図、第１９図は改
良センサ尖端を有するセンサの別の実施例を示す透視
図、第２０図はセンサの別の実施例の略線図で、第２０
図に対応するもの、第２１図はセンサの他の実施例の縦
断面図、第２２図および第２３図はめがね枠部分の透視
図で、本発明による圧力測定ゾンデによつてめがね枠の
坐り工合を検査し得ることを示す図、第２４図は複式ゾ
ンデの略線図、第２５図はめがね枠とめがね着用者の頭
部との接触力を測定する装置全体の透視図、第２６図は
前記装置内における測定信号の処理を示すブロツク線
図。１……めがね枠、２……ブリツジ、３……鼻枕、４……
継手、５……つる、８……ゾンデ、１０……ホルダ、１
２……センサ、１４……尖端、４２……身体、８２，８
４……舌片。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】めがね枠とめがね着用者頭部との接触面区
域内の力を測定する装置において、少なくとも一つの板
状または刃状圧力センサを有し、該センサが枠と頭部と
の対応する接触面に挿入し得るようになつていることを
特徴とする装置。
【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の装置におい
て、前記圧力センサがホルダに装架されている装置。
【請求項３】特許請求の範囲第２項記載の装置におい
て、さらに前記圧力センサをホルダに連結する蝶番を有
し、該蝶番がなるべくはいくつかの自由度を有している
装置。
【請求項４】特許請求の範囲第２項記載の装置におい
て、さらに前記圧力センサがその尖端に舌状の連続部分
を有し、該連続部分がめがね枠と頭部との間に挿入し得
るようになつている装置。
【請求項５】特許請求の範囲第１項記載の装置におい
て、さらに前記圧力センサ上に限定された測定接触面を
有している装置。
【請求項６】特許請求の範囲第５項記載の装置におい
て、前記圧力センサが突出した端部を有し、該端部が頭
部とめがね枠との接触区域内において該頭部の表面に適
合するように成形されている装置。
【請求項７】特許請求の範囲第１項から第６項までの何
れか一つの項に記載されている装置において、前記圧力
センサが電気−機械的に作動するようになつている装
置。
【請求項８】特許請求の範囲第７項記載の装置におい
て、前記圧力センサがその頭部に装着されかつ実質的に
相互に平行に位置する二つの走査舌片を有し、該走査舌
片相互の相対的転位が電気的測定データ信号変換器によ
つて測定され得るようになつている装置。
【請求項９】特許請求の範囲第８項記載の装置におい
て、前記走査舌片が測定点に面する端部を有し、該舌片
が測定データ信号変換器と機能的に接触している装置。
【請求項１０】特許請求の範囲第９項記載の装置におい
て、前記走査舌片が前記圧力センサヘツド内に位置する
圧電結晶素子に作用するようになつている装置。
【請求項１１】特許請求の範囲第９項記載の装置におい
て、前記走査舌片が前記圧力センサヘツド内に位置する
信号変換器素子に作用し、該信号変換器素子がさらに限
定された彎曲点と、なるべくは蒸着によつてその上に装
架されたストレーンゲージとを有している装置。
【請求項１２】特許請求の範囲第１１項記載の装置にお
いて、前記信号変換器素子がＵ字形ブラケツトを有し、
該ブラケツトが前記二つの走査舌片に連結された厚い上
方柄部分と、前記彎曲点を有する薄い連結ブリツジとを
有している装置。
【請求項１３】特許請求の範囲第１１項記載の装置にお
いて、前記走査舌片の一つが信号変換器素子と共に前記
圧力センサヘツドに恒久的に連結されている装置。
【請求項１４】特許請求の範囲第８項記載の装置におい
て、前記走査舌片が測定データ信号変換器に連結され、
前記二つの走査舌片の負荷が信号変換器において加算さ
れるようになつている装置。
【請求項１５】特許請求の範囲第１３項記載の装置にお
いて、前記走査舌片の一つが圧力センサヘツドに恒久的
に連結され、かつ周囲境界棒によつて囲繞された受入れ
凹所を有し、他の可動走査舌片に適合するようになつて
いる装置。
【請求項１６】特許請求の範囲第１項から第６項までの
何れか一つの項に記載されている装置において、前記圧
力センサが空気的に作動するようになつている装置。
【請求項１７】特許請求の範囲第１６項記載の装置にお
いて、前記圧力センサが突出する中空圧力センサヘツド
を有し、該ヘツドが尖端と、その中に圧縮ガスの充填さ
れたプラスチツク泡とを有し、前記泡が突出して測定点
を決定するようになつていると共に、前記圧力センサヘ
ツド内の圧力センサに連結されている装置。
【請求項１８】特許請求の範囲第１７項記載の装置にお
いて、前記プラスチツク泡が圧力センサヘツドの舌状尖
端の両面から突出している装置。
【請求項１９】特許請求の範囲第１７項記載の装置にお
いて、前記圧力センサヘツドの尖端が少なくとも一つの
凹所を有し、プラスチツク泡の限定された突出測定面を
形成するようになつている装置。
【請求項２０】特許請求の範囲第１７項記載の装置にお
いて、前記圧力センサが電気信号を発生するようになつ
ている装置。
【請求項２１】特許請求の範囲第１項から第６項までの
何れか一つの項に記載されている装置において、前記圧
力センサが圧電的に作動するようになつている装置。
【請求項２２】特許請求の範囲第２１項記載の装置にお
いて、前記圧力センサが舌状突出中空センサヘツドと、
その尖端内に位置する突出中空センサヘツドとを有し、
該圧電素子が電圧評価回路に接続されている装置。
【請求項２３】特許請求の範囲第２２項記載の装置にお
いて、前記圧電素子が前記圧力センサヘツドの両側にお
いて、適当に成形された凹所を通つて突出している装
置。
【請求項２４】特許請求の範囲第２２項記載の装置にお
いて、前記圧電素子が前記測定尖端の形に対応して成形
されている装置。
【請求項２５】特許請求の範囲第２２項記載の装置にお
いて、さらに少なくとも前記圧力センサ尖端を被覆する
プラスチツクカバーを有している装置。
【請求項２６】特許請求の範囲第１項から第６項までの
何れか一つの項に記載されている装置において、前記圧
力センサが誘導的に、容量的にまたはホール効果によつ
て作動するようになつている装置。
【請求項２７】特許請求の範囲第２６項記載の装置にお
いて、圧力センサヘツドを有し、該センサヘツドがなる
べくは多層測定舌片を有し、その外方層に電気的評価回
路に接続されたコイル、コンデンサまたはホール素子の
形をなす信号伝送部材の対が相互に整合するように設け
られ、前記対の相互間隔が少なくとも一つの中間層の変
形により、圧力の作用を受けて変化し得るようになつて
いる装置。
【請求項２８】特許請求の範囲第２７項記載の装置にお
いて、前記測定舌片が三つの層によつて構成され、各層
がプラスチツクよりなつている装置。
【請求項２９】特許請求の範囲第２７項記載の装置にお
いて、前記信号伝送機が電気端子と共に外方層の中に埋
設され、少なくともその一つが測定力を導くための限定
された測定面を形成する隆起部分を有している装置。
【請求項３０】特許請求の範囲第２８項記載の装置にお
いて、前記外方層の間に位置する層が柔らかいプラスチ
ツク挿入部材よりなつている装置。
【請求項３１】特許請求の範囲第１項から第６項までの
何れか一つの項に記載されている装置において、集合ホ
ルダ内に装架されたいくつかの圧力センサを有し、該ホ
ルダがなるべくは駆動可能であり、かつなるべくはいく
つかの圧力センサヘツドを担持するようになつている装
置。
【請求項３２】特許請求の範囲第３１項記載の装置にお
いて、前記各圧力センサヘツドが蝶番装置によつてホル
ダに連結されている装置。
【請求項３３】特許請求の範囲第３２項記載の装置にお
いて、前記蝶番装置が少なくとも一つの回転軸線のまわ
りのばねによつて安定化されている装置。
【請求項３４】特許請求の範囲第３３項記載の装置にお
いて、測定を行う時に前記蝶番装置を釈放することによ
つて前記安定化が取消されるようになつている装置。
【請求項３５】特許請求の範囲第１項から第６項までの
何れか一つの項に記載されている装置において、前記圧
力センサの尖端の厚さが0.７５ミリメートル以下である
装置。
【請求項３６】特許請求の範囲第１項から第６項までの
何れか一つの項に記載されている装置において、さらに
信号評価回路に接続された記憶装置にして、逐次的また
は同時的に得られた種々の測定データを記憶する記憶装
置と、記憶されたすべての測定データを同時に表示する
展示装置とを有している装置。
【請求項３７】特許請求の範囲第２項から第６項までの
何れか一つの項に記載されている装置において、さらに
ホルダに装架された開閉装置を有し、該装置によつて測
定信号処理装置を種々の作動方式で制御し得るようにな
つている装置。