KR20080042916A - 안경 프레임의 베즐의 윤곽 측정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안경 프레임(10)의 림(rim)의 베즐 윤곽을 측정하는 방법에 관한 것으로, 감지기(8)를 베즐에 접촉시키는 단계와, 상기 감지기를 베즐을 따라 슬라이딩시키거나 이동시켜 베즐을 감지하는 단계를 포함하고, 상기 감지기는 프레임의 림이 있는 일반평면에 수직인 하나 이상의 제1 축을 따라 엑츄에이터에 의하여 구동되는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 상기 엑츄에이터에 의하여 전달되는 합력은 제1 축을 따라 감지기의 위치(Z)의 함수로서 연속적으로 또는 단계적으로 변화된다.

안경 프레임, 림, 베즐, 감지기, 모터-인코더

Description

안경 프레임의 베즐의 윤곽 측정 방법{FOLLOWER PILOTING METHOD FOR READING THE BEZEL OF A SPECTACLE FRAME}

본 발명은 일반적으로 안경 분야에 관한 것으로, 더 상세하게는 림이 있는 안경에서 프레임의 베즐을 감지하는 것에 관한 것이다.

본 발명은 특히, 감지기를 베즐에 접촉시키는 단계와, 감지기를 베즐을 따라 슬라이딩시키거나 이동시켜 베즐을 감지하는 단계를 포함하고, 감지기는 프레임의 림이 있는 일반평면에 수직인 하나 이상의 제1 축을 따라 엑츄에이터에 의하여 구동되는, 안경 프레임의 림(rim)의 베즐 윤곽을 측정하는 방법에 관한 것이다.

상기 방법은 특히 곡률이 매우 큰 프레임을 가지는 안경에 사용될 때 유용하다.

안경사에 의해 수행되는 작업의 기술적 부분에는 착용자에 의하여 선택된 프레임에 한 쌍의 광학렌즈를 설치하는 것이 포함된다. 이러한 설치는 다음의 5가지 주요 작업으로 구성된다:

- 착용자에 의해 선택된 프레임의 림의 베즐 윤곽, 즉 프레임의 각 림의 내 부 둘레의 홈의 윤곽 측정하기;

- 각 렌즈의 중심 맞추기(각 렌즈가 착용자의 눈에 맞추어 적절히 중심 배치되도록 프레임에 놓이는 위치를 결정하는 것);

- 각 렌즈 측정하기(렌즈의 윤곽에 대한 형상을 나타내는 지점의 좌표를 측정하는 것);

- 각 렌즈의 형상 만들기(주어진 센터링 파라미터에서 렌즈의 윤곽을 요구되는 형상으로 가공 또는 절단하는 것);

- 마지막으로, 베벨링하기(프레임에 포함된 베즐에 렌즈를 고정시키는 베벨을 형성하는 것).

본 발명의 대상이 되는 것은, 첫 번째 작업인 목표가 되는 프레임의 림의 베즐 윤곽을 측정하는 것이다. 특히, 안경사는 베즐 바닥의 윤곽을 나타내는 지점의 좌표를 정확하게 측정하기 위하여 선택된 안경 프레임의 림의 내부 윤곽을 측정해야 한다. 이와 같이 윤곽을 측정함으로써 안경사는 렌즈가 프레임에 설치될 수 있도록 하기 위하여 렌즈가 그 형상이 결정되고 베벨되는 경우 각 렌즈에 의하여 결정되는 형상을 추측할 수 있다.

이러한 작업의 목적은 베즐 형상의 정확한 디지털 이미지를 저장하기 위하여 측정된 각 림에 포함된 베즐의 바닥을 매우 정확하게 추적하기 위한 것이다.

"곡률" 또는 "스큐(skew)"가 매우 큰, 즉 많이 휘고 비틀린 프레임에서는 감지기의 회전축에 수직방향으로 베즐을 누르는 것만으로는 감지기가 V-형상의 베즐의 바닥을 정확하게 추적할 수 없다. 특히, 프레임의 "스큐" 또는 비틀림이 상당할 때, 그리고 베즐의 한쪽 측면이 매우 경사진 경우에, 표면을 따라 미끌어짐으로써 감지기가 베즐로부터 이탈하는 문제점이 있다.

한 예로서, 공보 US 6 325 700은 베즐로부터 이탈하는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 고안된 베즐을 추적하는 장치를 제시하고 있다. 이 장치는 프레임이 위치한 윤곽 측정 장치를 포함하고, 이 윤곽 측정 장치는 감지기로 추적된 경로의 곡률의 함수로서 감지기의 위치를 제어한다.

이 장치의 단점은 프레임의 림의 특정부분에서, 특히 안경다리 부분에서, 프레임의 스큐와는 다르게 제1 축(프레임의 림이 있는 평면에 수직한 축)을 따라 감지기로 추적한 경로의 곡률이 크지 않다는 것이다. 결국, 림의 특정 부분에 있어서, 감지기의 위치 제어는 프레임의 스큐에 효율적으로 반응하지 못한다.

상기한 선행 기술의 문제점을 개선하기 위하여, 본 발명은 베즐의 바닥을 정확하게 측정할 수 있는 간단한 베즐 윤곽 측정 방법을 제안한다.

더 상세하게는, 본 발명은 서두에서 정의된 것과 같은 베즐의 윤곽 측정 방법을 제공하며, 여기서 베즐의 윤곽 측정 중, 엑츄에이터에 의하여 전달되는 합력은 제1 축을 따라 감지기의 위치의 함수로서 연속적으로 또는 단계적으로 변화된다.

따라서 본 발명에 따르면, 전형적인 프레임의 견본으로부터 시작하여, 안경 프레임을 나타내는 감지기의 제1 축의 위치를 한정하는 것이 가능하고, 이로부터 측정될 프레임의 베즐에 대하여 감지기에 의해 부가될 힘을 변화시켜야만 한다. 따라서 이러한 값은 한정되고, 윤곽 측정 장치에 위치된 프레임에 관계없이 그리고 프레임이 매우 휘었는지 여부와 관례없이 동일하게 유지된다. 또한, 감지기는 위치가 아니라 힘이 조절된다. 따라서 상기 장치는 빠르고 쉽게 설정된다.

본 발명의 첫 번째 특성에 따르면, 엑츄에이터는 감지기가 림의 전체 윤곽을 따라 슬라이딩할 수 있도록 회전하는 회전축을 제공하고, 상기 감지기의 회전축은 제1 축과 일치한다.

바람직하게는, 엑츄에이터에 의하여 전달되는 합력은 제1 축에 평행한 축방향 요소와 제1 축에 수직인 횡방향 요소를 포함하고, 상기 요소들 중 하나 및/또는 다른 하나는 감지기의 제1 축의 위치의 함수로서 변화한다.

따라서, 엑츄에이터는 감지기가 베즐의 바닥에 유지되도록 구속되게 할 수 있는 힘을 발생시킬 수 있다. 합력의 횡방향 요소는 V-형상 베즐이 "스큐(skew)"되지 않았다면 감지기가 베즐의 바닥을 향하여 베즐의 V-형상 표면의 한 쪽 측면에서 슬라이딩 하고 거기에 유지되게 하는 전형적인 요소이다. 힘의 축방향 요소는 감지기가 수직일 때 적어도 감지기의 자중을 상쇄하도록 작용한다. 또한 힘의 축요소는 베즐이 매우 "스큐"되고 V-형상의 일면이 매우 경사져서 횡방향 힘이 감지기가 베즐의 바닥을 따라 슬라이딩하도록 할 수 없을 때, 감지기가 베즐의 바닥 쪽으로 "가압"되도록 할 수 있다.

바람직하게는, 합력의 축방향 요소와 횡방향 요소는 상기 두 요소의 합력이 방향에 따라 변화하도록 연속적으로 또는 단계별로 변화한다.

따라서 합력이 프레임의 "스큐"와 휘어짐의 함수로서 최적화된 값과 방향을 나타내도록 합력의 두 요소가 독립적으로 변화한다.

본 발명의 다른 바람직한 특성에 따르면, 착용자의 눈과 마주하도록 배치되는 내면를 가지는 안경 프레임에 대하여, 합력의 축방향 요소는 프레임의 내면을 향한다.

바람직하게는, 착용자의 눈과 마주하도록 배치되는 내면를 가지는 안경 프레임에 대하여, 감지기의 제1 축의 위치의 값은 감지기가 프레임의 내면으로 갈수록 증가하고, 상기 감지기의 위치의 값이 증가하는 동안 합력의 축방향 요소의 값은 연속적으로 또는 단계별로 증가한다.

따라서, 감지기가 프레임이 크게 휘어지고 따라서 큰 "스큐" 값을 가지는 것을 감지할 때, 엑츄에이터는 제1 축에 가까운 방향의 합력을 적용한다. 따라서, 합력이 적용되는 축과 측정 지점에서 베즐에 의해 형성된 V-형상의 대칭되는 축은 프레임에서 측정되는 지점과 프레임의 휨에 무관하게 거의 평행 방향을 유지한다.

본 발명의 다른 바람직한 특성에 따르면, 회전축 둘레의 각 위치를 제공하는 감지기에 대하여, 합력은 감지기의 각 위치의 함수로서 연속적으로 또는 단계적으로 변화한다. 바람직하게는, 합력의 축방향 요소와 횡방향 요소의 하나 및/또는 다른 하나는 감지기의 각 위치의 함수로서 연속적으로 또는 단계별로 변화한다.

따라서 특히 합력이 회전축 둘레의 감지기의 위치의 함수로서 단계적으로 변화할 때, 합력의 축방향 요소와 횡방향의 요소 모두가 감지기의 각 위치의 함수로서 연속적으로 변화하게 할 수 있다. 합력의 이러한 유연한 변화는 합력이 프레임의 "스큐"에 민감하게 대응하여 변화할 수 있도록 한다.

바람직하게는, 회전축이 수직이 아닐때, 합력의 횡방향 요소는 감지기의 각 위치의 함수로서 연속적으로 또는 단계별로 변화한다.

따라서 안경사의 편의를 위하여 감지기의 회전축이 수직이 아니게 고안될 때, 프레임에 적용되는 합력의 횡방향 요소를 계산함에 있어 감지기의 자중이 비대칭임을 고려하여야 한다. 프레임의 위치와 무관하게, 따라서 상기 회전축의 위치와 무관하게, 프레임에 의하여 측정되는 힘은 감지기의 회전축이 수직인 경우에 측정되는 힘과 평형이 되어야 한다.

도 1은 림의 형상이 감지기로 측정되는 안경 프레임을 수용한 윤곽 측정 장치의 사시도;

도 2 및 도 3은 도 1의 장치의 회전판을 아래에서 본 사시도로서, 회전판에 의해 장착된 측정기 부조립체를 두 개의 다른 각도에서 도시한 사시도;

도 4는 형상이 감지기로 측정되는 림의 단면도;

도 5는 각 림의 휘어진 정도를 나타내는 안경 프레임의 평면도;

도 6A 및 도 6B는 림의 베즐의 윤곽 주위 두 지점에서의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조한 실시예를 통하여 본 발명의 구성과 작용을 더 상세하게 설명한다.

도 1은 사용자에게 보이는 윤곽 측정 장치(1)의 전체적 도면이다. 이 장치는 상부 중앙 부분을 제외하고 장치 전체를 덮는 상부 덮개(2)를 포함한다.

상기 윤곽 측정 장치(1)는 또한 하나의 세트를 구성하는 두 개의 조(jaw)(3)를 포함하는데, 그 중 하나 이상의 조(3)는 다른 하나의 조에 대하여 상대적으로 이동할 수 있어, 상기 조들(3)은 클램프 수단을 형성하도록 함께 이동하거나 분리되어 이동할 수 있다. 조(3)에는 각각 두 개의 집게가 제공되는데, 각 집게는 그 사이에 안경 프레임(10)을 클램핑할 수 있는 두 개의 이동 스터드(4)로 구성된다. 이제 안경 프레임(10)은 윤곽 측정 장치(1) 위에 고정 지지될 수 있다.

상기 덮개(2)의 상부 중앙 구멍을 통해 보이는 공간에는 하나의 구조부(5)가 보인다. 이 구조부(5) 위에서 플레이트(도시되지 않음)가 이동축(D)을 따라 병진이동 할 수 있다. 플레이트 위에는 회전판(6)은 회전가능하게 장치된다. 따라서 상기 회전판(6)은 이동축(D) 위에서 두 개의 위치를 가질 수 있는데: 첫 번째 위치에서는 회전판(6)의 중심이 안경 프레임(10)의 오른쪽 눈에 대응하는 테를 지지하는 두 쌍의 스터드(4) 사이에 위치되고; 두 번째 위치에서는 회전판(6)의 중심이 안경 프레임(10)의 왼쪽 눈에 대응하는 테를 지지하는 두 쌍의 스터드(4) 사이에 위치된다. 상기 회전판(6)은 앞면에 수직인 축으로 한정되는 중심을 통과하는 회전축(B)을 가진다. 상기 회전판(6)은 또한 아치형으로 길쭉한 슬롯(7)을 포함하며, 상기 슬롯에는 지지대(8A)와 그 단부에서 안경 프레임(10)의 윤곽을 따라 접촉에 의해 감지하는 감지 핑거(8B)를 포함하는 감지기(8)가 관통하여 돌출되어 있다.

상기 회전판(6)은 가장자리 둘레에 등간격으로 배치되어 윤곽 측정 장치(1)의 플레이트에 지지되는 세 개의 가이드 휠(도시되지 않음)에 의해 제1 축, 즉 회전축(B) 둘레의 회전이 가이드된다.

변형예로서, 상기 휠들은 모터-인코더(도시되지 않음)에 의해 제어될 수 있으며, 이에 따라 회전판(6)이 제어되면서 회전될 수 있고 언제든지 그 각 위치가 감지기(8)의 각 위치 T와 함께 측정될 수 있다.

본 실시예에서, 아치형 슬롯(7)의 길이는 회전판(6)의 반지름과 대략 일치하고 회전판(6)의 중심과 가장자리 사이에 뻗어있다. 슬롯(7)에 의해 형성된 호는 캐리어 축(A) 위에 중심을 가진다.

상기 장치(1)가 분해된 후에, 상기 회전판(6)은 구조부(5)로부터 분리될 수 있다. 분리된 회전판(6)이 도 2 및 도 3에 도시되어 있다. 도 2의 사시도에 도시된 바와 같이, 상기 회전판(6)의 전체 원주 둘레에는 가장자리 면에 홈(14)이 배치되어 있다. 이 홈(14)은 플레이트의 가이드 휠과 협동하여 작동한다. 상기 회전판(6)에는 측정기 부조립체(15)가 구비된다. 도 2 및 도 3은 두 개의 다른 각도에서 보여진 측정기 부조립체(15)을 나타낸다. 상기 측정기 부조립체(15)는 캐리어 샤프트(17)를 회전판(6)에 대해 회전하도록 장착하기 위한 베어링(16)을 포함한다. 캐리어 샤프트(17)는 그 축이 캐리어 축(A)를 형성한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 캐리어 샤프트(17)에는 캐리어 암(18)이 설치된다. 캐리어 암(18)의 일 단부에는 캐리어 축(A) 둘레를 회전하도록 하고 상기 축을 따라 병진 운동할 수 있도록 하는 슬리브(20)를 가진다. 캐리어 암(18)의 슬 리브(20) 반대편 단부에는, 상기 감지기(8)의 지지대(8A)가 연결되어 지지대(8A)의 축이 캐리어 축(A)과 평행하게 유지되도록 하는 원통형 지지부(21)를 가진다.

이러한 구성은, 감지기(8)가 회전판(6)의 회전축(B)에 수직인 평면에서 슬롯(7)의 원호를 따라 이동할 수 있도록 한다. 본 실시예에서, 상기 회전축(B)는 축 A에 평행하다. 또한, 상기 캐리어 암(18)이 축(A)를 따라 미끌어질 때, 상기 감지기(8)는 회전판(6)의 전면에 대하여 후퇴와 전진이 실행될 수 있다.

상기 측정기 부조립체(15)는 또한 상기 샤프트(17)의 베이스에 부착된 가이드 암(22)을 가진다. 상기 가이드 암(22)의 길이는 슬롯(7)에 충분히 도달할 수 있을 정도이다. 상기 가이드 암(22)은 캐리어 축(A)에 중심을 둔 톱니를 가지는 반원 부분(26)을 가진다. 상기 반원 부분(26)의 톱니들은 중간 기어휠(27)과 맞물리고 다음으로 회전판(6)에 고정된 브라켓(29)에 설치된 모터-인코더(28)의 기어 휠(도시되지 않음)과 맞물린다. 상기 중간 기어휠(27)의 톱니는 도면을 명확하게 하기 위하여 도시되지 않았다. 상기 가이드 암(22)은 캐리어 축(A)에 평행하게 뻗어있는 수직 브라켓(30)을 가지고, 이 수직 브라켓(30)에는 상기 캐리어 암(18)의 슬리브(20)를 따라 뻗어있는 랙(33)과 맞물리는 기어휠(32)을 가지는 고정된 모터-인코더(31)가 고정된다. 상기 랙(33)은 캐리어 축에 평행하게 뻗어있다. 기어휠(32)의 톱니 또한 도면의 명확성을 위하여 도시하지 않았다.

따라서, 상기 모터-인코더(28)는 감지기(8)가 캐리어 축(A)에 대하여 회동하도록 할 수 있다. 이에 따라, 감지기(8)에 힘 축 E를 따라 횡방향 힘 Ft가 작용하게 된다. 상기 힘 축 E는 지지대(8A) 축을 통과하고 슬롯(7)에 의하여 한정되는 원 호에 접선인 방향으로 정의된다.

상기 모터-인코더(31)는 감지기가 캐리어 축(A)에 평행한 축을 따라 병진운동하도록 한다. 이에 따라, 감지기(8)에 캐리어 축(A)에 평행한 축을 따라 축방향 힘 Fa를 유도하는 자중-보상 토크 Cz가 작용하게 된다.

따라서, 상기 감지기에는 축방향 힘 Fa와 횡방향 힘 Ft의 합력이 작용한다. 상기 축방향 힘 Fa는 합력 F의 축방향 요소에 대응하고 횡방향 힘 Ft는 합력 F의 횡방향 요소에 대응한다.

도 4는 감지기(8)의 감지 핑거(8B)를 가지는 상단부을 나타낸다. 감지 핑거(8B)는 지지대(8A)의 축에 수직인 축을 따라 뻗어있다. 감지 핑거(8B)는 프레임의 윤곽 형상을 감지하기 위하여 프레임(10)의 베즐(bezel)(10A)에 삽입되는 포인트 팁을 제공한다.

프레임(10)이 윤곽 측정 장치(1)에 배치되면, 프레임(10)의 각 지점은 3차원 공간에서 세 개의 좌표로 정의된다. 기준 프레임의 원점은 상기 회전판(6)의 정면 중심에 대응하며, 제3의 축이 회전판(6)의 회전축(B)에 대응하고 감지되는 지점의 높이 Z를 정의하는 오른쪽 원통형 기준 프레임을 사용할 수 있다. 따라서, 안경 프레임 위의 한 지점은 그 반경, 각 위치 T, 및 높이 Z에 의하여 식별된다.

상기 윤곽 측정 장치(1)는 또한 첫째로 모터-인코더(28,31)를 제어하고 둘째로 모터-인코더(28,31)에 의해 전달된 데이터를 입수하고 저장하는 전자적 및/또는 컴퓨터 장치를 가진다.

본 실시예에서, 곡률이 큰 프레임, 즉 프레임(10)의 림(rim)이 있는 일반평 면에 대해 매우 휘어진 프레임에 특별한 주의가 필요하다. 이러한 프레임의 한 예가 도 4에 나타나 있다.

프레임의 곡률(또는 휘어짐)은 곡률각 J에 의하여 측정될 수 있다. 이 곡률각 J는 프레임(10)의 림의 일반평면 K(프레임의 림을 상호연결하는 노우즈 브릿지(nose bridge)를 포함하는 수직 평면)와 베즐(10A)의 두 개의 구별되는 지점(전형적으로 하나는 림의 코 부분에 가까이 위치하고 다른 하나는 림의 안경다리 부분에 가까이 있음)을 통과하는 축으로 정의되는 축 L 사이에 형성된 각에 대응하며, 프레임(10)의 림이 있는 일반평면 K에 대해 최대 경사각을 나타낸다.

여기서, "곡률이 크다"라는 용어는 곡률각 J가 20°이상인 프레임을 의미하는 것으로 사용된다.

곡률이 큰 유형의 프레임(10)은 또한 여기서는 "스큐(skew)"로 언급되는 베즐(10A)의 비틀어짐을 나타낸다.

도 5에 도시된 바와 같이, 프레임(10)의 각 림에는 네 개의 특정 구역이 구별될 수 있다.

- 첫째로, P0와 P1 사이에 착용자의 코에 가까이 위치하는 제1 구역이 있다. 제 1 존은 약간 휘어져 있고 약간의 "스큐"를 가진다.

- 또한 P1과 P2 사이에 프레임의 바닥 부분에 위치한 제2 구역 있다. 이 구역을 따라 프레임(10)의 휘어짐과 "스큐"가 빠르게 증가한다. 이 구역에서는 또한, 도 6A에서 도시된 것처럼, 베즐의 "스큐"가 적합하다고 말해진다. 따라서, 베즐의 윤곽은, 감지 핑거(8B)에 의하여 윤곽 측정 장치(1)의 힘 축 E에 대응하는 U방향으 로 베즐에 대하여 큰 힘이 적용되면 감지 핑거(8B)가 베즐의 바닥에 배치되는 윤곽이다.

- P2와 P3 사이에 제3 영역이 있다. 이 영역을 따라, 프레임(10)의 휘어짐과 "스큐"가 최고값에 도달한다. 이 영역에서는, 도 6B에 도시된 것처럼, 베즐(10A)의 "스큐"가 부적합하다고 말해진다. 베즐의 윤곽은 감지 핑거(8B)에 의하여 윤곽 측정 장치(1)의 힘 축 E에 대응하는 U방향으로 베즐에 대하여 큰 힘이 적용되면 감지 핑거(8B)가 베즐에서 이탈되는 윤곽이다.

- 마지막으로, P3과 P0 사이에 제4 영역이 있다. 이 영역을 따라, 베즐(10A)의 "스큐"와 휘어짐은 감소한다. 또한, 이 제4 영역에서는, "스큐"는 적합하다.

각 지점 P0, P1, P2, P3는 축 Z를 따라 각각 Z0, Z1, Z2, Z3로 표시된 위치를 가진다. 축 Z의 이 지점들은 여기서 "높이"로 언급된다. 또한 프레임(10)이 윤곽 측정 장치(1)에 장착될 때 축 Z는 회전축 B에 평행하다.

측정을 시작하기에 앞서, 안경 프레임(10)은 조(3)의 스터드(4) 사이에 삽입되며, 감지기(8)를 프레임의 바닥 부분에 대응하는 두 개의 스터드(4) 사이에 삽입함으로써 시작되어 프레임(10)의 림의 원주 전체를 커버하도록 프레임(10)의 베즐(10A)을 따라가는 경로를 따라 프레임(10)의 각 림은 측정될 준비가 된다. 감지기 삽입 후, 전자적 및/또는 컴퓨터 장치가 높이 Z에 무관하게 감지기(8)가 평형상태에 있도록 자중-보상 토크 Cz를 조정한다.

작동 중, 감지기(8)는 처음에 착용자의 오른쪽 눈에 대응하는 림에 삽입된다. 이를 위하여, 회전판(6)이 설치된 플레이트는 모터와 랙 연결기(도시되지 않 음)를 이용하여 이동되어, 회전판(6)의 중심이 착용자의 오른쪽 눈에 대응하는 프레임의 림을 지지하는 두 개의 조(3)의 두 쌍의 스터드(4) 사이에 놓이게 된다.

그러면, 감지 핑거(8B)는 자동적으로 높이 Z0를 가진다. 이 높이 Z0는 알려진 것으로 프레임(10)을 잡고 있는 두 개의 스터드(4) 사이의 중간에 놓인 지점의 높이에 대응한다. 감지 핑거(8B)를 이 높이 Z0에 위치시키기 위하여, 측정기 부조립체(15)는 감지기(8)를 축 A에 평행하게 이동시키는 온보드 메카니즘(on-board mechanism)을 가진다. 이 메카니즘은 슬리브(20)의 위치를 조정하여 캐리어 암(18)을 샤프트(17)를 따라 필요한 높이에 배치할 수 있는 모터-인코더(31)를 포함한다. 따라서, 상기 감지기(8)는 축 Z를 따라 이동할 수 있다.

그 후 감지 핑거(8B)는, 프레임(10)이 고정된 평면에서, 밑에서 프레임(10)을 잡고 있는 두 개의 스터드(4) 사이에 배치된 지점에 대응하는 지점 P0 쪽으로 이동한다. 이를 위하여, 가이드 암(22)과 캐리어 암(18)은 축 A 둘레의 조합된 회전 운동이 허용되며, 따라서 모터(28)에 의해 구동되는 가이드 암(22)이 감지기(8)를 슬롯(7)을 따라 축 A 둘레를 회전 구동시키도록 한다.

이 초기 위치에서, 감지 핑거(8B)가 P0 지점에 위치되면, 회전판(6)은 원점인 각 위치 T를 정의한다. 이때 회전판(6)의 가이드 휠은 측정기 부조립체(15)가 정지된 구조부(5)에 대해 회전하도록 할 수 있고, 이 측정기 부조립체(15)은 회전판(6) 위에서 이동된다. 홈(14)에 삽입된 휠을 구동하는 모터-인코더(도시되지 않음)는 회전판(6)을 회전시킬 뿐 아니라, 전자적 및/또는 컴퓨터 장치에 초기 위치에 대한 감지기(8)에 의해 나타난 각 위치 T의 값에 대한 정보를 제공한다.

회전판(6)이 회전하기 시작할 때, 감지기(8)의 각 위치 T의 값은 증가한다. 상기 감지기(8)는 베즐(10A)의 바닥을 따라 이동하고 베즐에 의해 반경과 높이 Z가 가이드된다. 감지기(8)가 착용자의 오른쪽 눈에 대응하는 프레임(10)의 림에 삽입될 때, 감지기(8)는 반시계 방향으로 이동한다.

감지 핑거(8B)와 베즐(10A) 사이의 접촉은 모터-인코더들(28,31)에 의하여 보장된다. 상기 모터-인코더들은 감지 핑거(8B)가 베즐(10A)의 바닥과의 접촉을 유지시키는 합력을 감지기(8)에 적용한다. 적용되는 합력의 최소값은, 감지기가 베즐(10A)에 대하여 지지될 수 있는 횡방향 힘 Ft와 감지기(8)와 캐리어 암(18)의 자중에 저항하는 축방향 힘 Fa에 대응한다.

회전판(6)이 회전하는 동안에, 모터-인코더(31)는 작동하면서, 또한 캐리어 암(18)의 축 A 상의 다음 위치를 측정하는 인코더로서도 작용한다. 이 위치에 의하여 전자적 및/또는 컴퓨터 장치는 항상 감지 핑거(8B)의 회전판(6)에 대한 반경 좌표와 각 좌표를 알 수 있다. 구조부(5)에 대한 회전판(6) 중심점의 좌표를 알고 있을 때, 전자적 및/또는 컴퓨터 장치는 구조부(5)에 구속된 정지된 기준 프레임에서 감지 핑거(8B)의 반경 좌표와 각 좌표를 결정할 수 있다.

같은 방식으로, 모터-인코더(31)도 적어도 캐리어 암(18)과 감지기(8)에 의하여 구성된 조합체의 자중을 인위적으로 상쇄시키는 자중-보상 힘 Cz를 발생시킨다. 이 자중-보상 토크 Cz는 프레임(10)이 매우 휘어져 있을 때 감지 핑거(8B)가 측정을 위하여 보다 용이하게 윤곽을 따라갈 수 있도록 좀 더 큰 값을 가질 수 있다. 모터-인코더(31)는 또한 동시에 인코더로서도 기능하며, 따라서 전자적 및/또 는 컴퓨터 장치가 감지기(8)의 감지 핑거(8B)의 높이 Z를 알수 있도록 한다.

따라서, 모터-인코더들은 함께 전자적 및/또는 컴퓨터 장치가 감지기(8)에 의해 측정되는 지점의 3차원 좌표를 측정할 수 있게 하고, 따라서 감지기(8)가 베즐(10A)의 바닥을 정확하게 측정했다면 베즐의 바닥의 윤곽을 나타내는 일련의 지점들의 3차원 좌표들은 측정할 수 있게 한다.

베즐(10A)의 바닥을 따라 측정하는 과정에서 이러한 정확성을 얻기 위하여, 모터-인코더들(28,31)은 감지 핑거(8B)가 베즐(10A)의 바닥에 유지되도록 돕는 토크를 발생시켜야 한다.

이를 위하여, 모터-인코더(31)가 Z0 내지 Z1 범위에 있는 베즐의 높이를 측정하는 동안, 모터-인코더(31)는 감지기(8)에 자중-보상 토크 Cz0를 적용하고, 모터-인코더(28)는 감지기(8)에 횡방향 힘 Ft0를 만드는 토크를 적용한다. 자중-보상 토크 Cz0는 감지기(8)와 캐리어 암(18)의 자중에 대항하여 축방향 힘 Fa를 증가시킨다. 횡방향 힘 Ft0는 베즐(10A)이 약간의 "스큐"를 가지는 경우에 감지기(8)가 베즐의 바닥을 따라 이동하도록 하는 힘을 힘 축 E를 따라 감지기(8)가 베즐에 대하여 가압하도록 한다.

전자적 및/또는 컴퓨터 장치는, 모터-인코더(31)에서 감지 핑거(8B)의 높이가 Z1(지점 P1에 대응함)보다 큰 것으로 측정되면, 감지기(8)의 각 위치 T에 대하여 값을 증가시도록 프로그램되고, 그러면 모터-인코더(31)는 Cz0보다 큰 Cz1 값의 자중-보상 토크를 적용하여, 모터-인코더(28)가 횡방향 힘 Ft0보다 큰 횡방향 힘 Ft1 값으로 증가시키는 토크를 적용한다. P1과 P2 사이에서, 베즐의 "스큐"는 상당 하다. 따라서 감지 핑거(8B)에 의해 베즐(10A)에 적용되는 합력은 감지기(8)와 베즐(10A) 사이의 마찰력을 극복하기 위하여 더 큰 값을 나타내어야 할 것이다. 그렇지 않다면 감지 핑거(8B)는 프레임(10)의 베즐(10A) 바닥에 도달하지 못할 것이다.

각 위치 T가 계속 증가하고 모터-인코더(31)가 Z1 이하의 베즐 높이를 측정했다면, 자중 보상 토크는 Cz0 값으로 돌아가고 횡방향 힘은 Ft0 값으로 돌아간다.

반대로 , 모터-인코더(31)가 베즐의 높이가 Z2(P2 지점에 대응)보다 큰 것으로 측정했다면, 모터-인코더(31)는 자중-보상 토크 Cz1보다 큰 자중-보상 토크 Cz2를 적용하고, 모터-인코더(28)는 횡방향 힘 Ft1보다 작은 횡방향 힘 Ft2을 유도하는 토크를 적용한다.

베즐(10A)의 "스큐"는 부적합하기 때문에, 감지기(8)가 베즐(10A)로부터 이탈될 수 있으므로 합력은 감지기(8)의 회전축(B)에 수직 방향으로 주어져서는 안된다. 따라서, 자중-보상 토크 Cz에 의하여 형성된 축방향 힘 Fa는 합력이 감지기(8)가 베즐(10A)의 바닥에 유지되도록 하는 방향을 가지도록 증가된다.

이 단계 다음으로, 모터-인코더(31)가 베즐의 높이가 Z2보다 낮은 것으로 측정했다면, 자중-보상 토크는 Cz1 값으로 돌아가고 횡방향 힘은 Ft1 값으로 돌아가며, 높이가 Z1 보다 더 낮게 측정되면, 자중-보상 토크는 Cz0 값으로 돌아가고 횡방향 힘은 Ft0의 값으로 돌아간다.

반대로, 높이가 Z3(P3 지점에 대응)로 측정되면, 자중 보상 토크는 초기값인 Cz0로 바로 돌아가고 횡방향 힘은 초기값인 Ft0로 돌아간다.

착용자의 오른쪽 눈에 대응하는 림의 베즐(10A)을 측정하는 방법에 적용될 수 있는 값의 예들이 다음의 테이블에 요약되어 있다:

Z: Z0 = 12 mm Z1 = 16 mm Z2 = 28 mm

Cz: Cz0 = 6 mN.m Cz1 = 9 mN.m Cz2 = 10 mN.m

Ft: Ft0 = 60 g Ft1 = 65 g Ft2 = 45 g

여기서, Z의 값은 밀리미터(mm)로 주어지고, Cz는 밀리뉴톤-미터(mN.m)로 주어지며, Ft는 그램중량(g)으로 주어진다.

일 변형예에 있어서, 전자적 및/또는 컴퓨터 장치가 각 높이 범위에서, 예컨대 P2와 P3 사이에서, 합력이 일정하지 않고 감지기(8)의 각 위치 T의 함수가 되도록 프로그램될 수 있다. 이를 위하여, 전자적 및/또는 컴퓨터 장치는 알려진 방식으로 모터-인코더(28,31)에 의하여 전달되는 토크를 변경할 수 있도록 프로그램되어야 한다.

감지기(8)의 각 위치 T의 값이 360°에 도달하면, 회전판(6)의 가이드 휠이 정지된다. 그리고, 착용자의 오른쪽 눈에 대응하는 림의 베즐(10A)은 알려진 형상의 윤곽을 제공한다.

프레임의 두 번째 림을 감지하기 위하여, 감지기(8)는 축 Z를 따라 프레임(10) 아래로 하강한다. 그러면 플레이트는 이동축 D를 따라 횡으로 이동하여, 회전판(6)의 중심이 착용자의 왼쪽 눈에 대응하는 림을 잡는 두 개의 조(3)의 스터드(4) 사이에 배치되는 두 번째 위치에 도달한다.

다음으로 프레임(10)의 두 번째 림의 바닥 부분을 잡는 두 개의 스터드(4) 사이에서, 감지기(8)가 두 번째 림의 베즐에 대항하여, 프레임(10)의 측정될 두 번 째 림 내에 높이 Z0에 자동적으로 배치된다.

그러면 베즐은 위에서 설명된 것과 같은 방식으로, 그러나 시계방향으로 회전하면서 측정된다.

본 발명은 앞서 설명된 실시예에 제한되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상에 대응하는 많은 변형들을 제공할 수 있다.

예를 들어, 일 변형예에서는, 플레이트가 기울어져 있고, 이에 따라 감지기(8)가 기울어져 있을 수 있으며, 이때 감지력은 다르게 결정된다.

따라서, 감지기(8)에게 전달될 힘을 계산할 때, 감지기(8)와 캐리어 암(18)의 자중을 고려해야 한다. 횡방향 힘은 실시간으로 감지기(8)의 각 위치 T의 함수로서 계산되어야 한다. 따라서 횡방향 힘은 다음의 공식이 적용되는 범위내에서 변화하도록 프로그램된다:

Ft = Ft_i - K.cos(T)

여기서, K는 플레이트의 경사도에 의존하는 양의 상수이고, Ft_i는 프레임(10)의 각 영역에서의 횡방향 힘 Ft의 값에 대응한다. 예를 들어, K는 플레이트가 45°로 기울어져 있을때 15 그램의 값을 가질 수 있다.

또한 프레임(10)의 각 존에서 자중-보상 토크 Cz에 대한 값을 계산할 때는 플레이트의 경사각을 고려하는 것이 적합하다.

또 다른 변형예에서, 자중-보상 토크 Cz의 값과 횡방향 힘 Ft의 값은 측정된 높이의 함수가 아니라 감지기(8)의 각 위치의 함수로서 변화할 수 있다.

따라서, 위에서 설명된 것과 같은 방법을 사용함에 있어, 안경사는 프레임(10)을 윤곽 측정 장치(1)에 단단히 고정시킨다. 전자적 및/또는 컴퓨터 장치에는 프레임(10)이 매우 휘었는지 여부에 대한 정보가 제공된다. 휘지 않았다면, 상기 윤곽 측정 장치(1)는 상수인 자중-보상 토크 Cz와 횡방향 힘 Ft에 의해 측정될 각각의 림을 측정한다. 반대로 림이 매우 휘었다면, 그 값은 상수로 유지되지 않는다. 이때, 상기 전자적 및/또는 컴퓨터 장치는 다음과 같이 프로그램 된다:

- T가 0°에서 45°의 범위에 있을 때, 모터-인코더들(28,31)은 6mN.m의 자중-보상 토크 Cz와 60g의 횡방향 힘 Ft를 적용한다;

- T가 45°에서 80°의 범위에 있을 때, 모터-인코더들(28,31)은 9mN.m의 자중-보상 토크 Cz와 65g의 횡방향 힘 Ft를 적용한다;

- T가 80°에서 100°의 범위에 있을 때, 모터-인코더들(28,31)은 10mN.m의 자중-보상 토크 Cz와 65g의 횡방향 힘 Ft를 적용한다;

- T가 100°에서 120°의 범위에 있을 때, 모터-인코더들(28,31)은 9mN.m의 자중-보상 토크 Cz와 65g의 횡방향 힘 Ft를 적용한다;

- T가 120°에서 360°의 범위에 있을 때, 모터-인코더들(28,31)은 6mN.m의 자중-보상 토크 Cz와 60g의 횡방향 힘 Ft를 적용한다.

각 범위는 더 크게 또는 더 작게 휘거나 "스큐"된 프레임(10)의 일 영역에 대응하고, 감지 핑거(8B)는 베즐(10A)의 바닥에 유지되며, 따라서 프레임(10)의 베즐을 정확하게 측정할 수 있도록 한다.

Claims (9)

1. 감지기(8)를 베즐(10A)에 접촉시키는 단계;와,

   상기 감지기(8)를 베즐(10A)을 따라 슬라이딩시키거나 이동시켜 베즐(10A)을 감지하는 단계;를 포함하고,

   상기 감지기(8)는 프레임의 림이 있는 일반평면에 수직인 하나 이상의 제1 축(B)을 따라 엑츄에이터(28,31)에 의하여 구동되는, 안경 프레임(10)의 림(rim)의 베즐(10A) 윤곽을 측정하는 방법에 있어서,

   윤곽 측정 중, 상기 엑츄에이터(28,31)에 의하여 전달되는 합력(F)은 제1 축(B)을 따라 감지기(8)의 위치(Z)의 함수로서 연속적으로 또는 단계적으로 변화되는 것을 특징으로 하는 윤곽 측정 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 엑츄에이터(28,31)는 상기 감지기(8)가 림의 전체 윤곽을 따라 슬라이딩할 수 있도록 회전하는 회전축(B)을 제공하고, 상기 감지기(8)의 회전축(B)은 상기 제1 축(B)과 일치하는 것을 특징으로 하는 윤곽 측정 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 엑츄에이터(28,31)에 의하여 전달되는 합력(F)은 제1 축(B)에 평행한 축방향 요소(Fa)와 제1 축(B)에 수직인 횡방향 요소(Ft)를 포함하고, 상기 요소 들(Fa,Ft)의 하나 및/또는 다른 하나는 감지기(8)의 제1 축(B)의 위치(Z)의 함수로서 변화하는 것을 특징으로 하는 윤곽 측정 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 합력(F)의 축방향 요소(Fa)와 횡방향 요소(Ft)는 모두 상기 두 요소의 합력이 방향에 따라 변화하도록 연속적으로 또는 단계적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 윤곽 측정 방법.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,

   착용자의 눈과 마주하도록 배치되는 내면를 가지는 안경 프레임(10)에 대하여, 상기 합력(F)의 축방향 요소(Fa)는 프레임(10)의 내면을 향하는 것을 특징으로 하는 윤곽 측정 방법.
6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   착용자의 눈과 마주하도록 배치되는 내면를 가지는 안경 프레임(10)에 대하여, 감지기(8)의 제1 축(B)의 위치(Z)의 값은 감지기(8)가 프레임(10)의 내면으로 갈수록 증가하고, 상기 감지기(8)의 위치(Z)의 값이 증가하는 동안 합력(F)의 축방향 요소(Fa)의 값은 연속적으로 또는 단계별로 증가하는 것을 특징으로 하는 윤곽 측정 방법.
7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   회전축(B) 둘레의 각 위치(T)를 제공하는 감지기(8)에 대하여, 상기 합력(F)은 감지기(8)의 각 위치(T)의 함수로서 연속적으로 또는 단계적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 윤곽 측정 방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 합력(F)의 축방향 요소(Fa)와 횡방향 요소(Ft)의 하나 및/또는 다른 하나는 감지기(8)의 각 위치(T)의 함수로서 연속적으로 또는 단계적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 윤곽 측정 방법.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서,

   상기 회전축(B)이 수직이 아닐때, 합력(F)의 횡방향 요소(Ft)가 감지기(8)의 각 위치(T)의 함수로서 연속적으로 또는 단계적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 윤곽 측정 방법.

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