(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼鏡フレーム（30）のレンズマウント（11）、レンズ（61a）、又はレンズパターン（61b）であるトレース対象物を保持しかつトレースするためのトレース装置（10）であって、
前記トレース対象物に対して或る角度をなして延び、該トレース対象物の輪郭と係合するように構成された対物係合器（84）と、
前記対物係合器を移動させて前記トレース対象物の輪郭に接触させそれから該対物係合器を該トレース対象物の輪郭に沿って移動させるように構成されたアクチュエータ（83）と、を有し、
前記アクチュエータ（83）は、前記トレース対象物の形状がハイ・ラップを有する場合でも該対物係合器が該トレース対象物の輪郭に接した状態を維持するような仕方で該対物係合器を移動させるべく、
前記対物係合器（84）を前記トレース対象物の輪郭に沿って回転させるために、回転軸（R）のまわりで回転するように構成された回転ユニット（90）と、
前記対物係合器（84）が前記トレース対象物の輪郭に接した状態を維持するために、前記対物係合器（84）を前記回転ユニット（90）の回転軸（R）へ向かう方向又は回転軸（R）から離れる方向へ転動軸（P）のまわりでピボット転動させるように構成されたピボット転動機構（94）と、を有することを特徴とする、トレース装置。
【請求項２】
前記トレース装置が更に、前記対物係合器を前記眼鏡フレームの前記レンズマウントとの位置合わせ状態から前記眼鏡フレームの第２のレンズマウントとの位置合わせ状態にシフトするように構成されたシフト機構（180）を有し、
前記アクチュエータが更に、前記対物係合器を移動させて前記眼鏡フレームの該第２のレンズマウントに接触させそれから前記対物係合器を該眼鏡フレームの該第２のレンズマウントに沿って移動させるように構成され、前記眼鏡フレームの該第２のレンズマウントの形状がハイ・ラップを有する場合でも前記対物係合器が前記眼鏡フレームの該第２のレンズマウントに接した状態を維持するような仕方で該対物係合器を移動させることを特徴とする請求項１のトレース装置。
【請求項３】
前記対物係合器（84）が該ピボット転動機構（94）に対して伸縮可能であることを特徴とする請求項１又は２のトレース装置。
【請求項４】
前記アクチュエータ（83）が更に、前記対物係合器（84）を前記ピボット転動機構（94）に対して伸縮させるように構成された伸縮機構（160）を有することを特徴とする請求項１又は２のトレース装置。
【請求項５】
前記伸縮機構（160）は更に、前記対物係合器（84）の、前記トレース対象物の輪郭との最初の位置合わせを得るために設けられていることを特徴とする請求項４のトレース装置。
【請求項６】
前記トレース装置（10）が更に、前記対物係合器（84）の複数の回転方位の各々について、前記伸縮機構による該ピボット転動機構に対する前記対物係合器の並進移動位置と、該ピボット転動機構による回転移動位置とを検出するように構成された位置捕捉システムを有することを特徴とする請求項４のトレース装置。
【請求項７】
前記トレース装置（10）が更に、前記位置捕捉システムに少なくとも間接的に接続され、前記複数の回転方位の各々について、前記並進移動位置及び回転移動位置を記憶するように構成されたメモリデバイスを有することを特徴とする請求項６のトレース装置。
【請求項８】
前記トレース装置（10）が更に、前記回転移動位置への重力の影響を打ち消すために前記ピボット転動機構に付随し、前記対物係合器の回転方位に依存する仕方で前記の対物係合器を片寄せる前記片寄せ動作を行うように構成された、重力補償システムを有することを特徴とする請求項６のトレース装置。
【請求項９】
前記重力補償システムが又、前記並進移動位置への影響を相殺するために前記伸縮機構にも付随し、前記重力補償システムが、前記対物係合器の回転方位に依存する仕方で前記の対物係合器を並進移動的に片寄せることによっても重力の影響を相殺するように構成される、ことを特徴とする請求項８のトレース装置。
【請求項１０】
前記対物係合器（84）が、前記眼鏡フレームのレンズマウントまわりに延びる斜面溝部内に座置するための触針部を有し、さらに、
第１の及び第２のクランプであって、それら２つのクランプの間に該眼鏡フレームを保持するように構成され、該眼鏡フレームを垂直方向に向けるために概して水平方向に延びる、相互関連動作を行う第１の及び第２のクランプと、
回転可能なケージであって、該ケージにより該対物係合器が回転可能であり、それにより該対物係合器が該触針部をして該斜面溝部まわりをトレースさせ、該対物係合器が該ケージの回転軸に対して或る角度をなして設置されるようなケージと、
該触針部及び該ケージに連関して作動し、該斜面溝部の輪郭を表す情報を収集するための複数のエンコーダと、を有することを特徴とする請求項４に記載のトレース装置。
【請求項１１】
前記トレース装置（10）が、垂直方位から０度と４５度との間の予め定められた角度で、前記トレース対象物を保持するように構成されたクランプを有することを特徴とする請求項１のトレース装置。
【請求項１２】
前記対物係合器（84）が、前記レンズマウント（11）と接触するように構成された第１の表面（86a）と、前記レンズ縁部（66）と接触するように構成された第２の表面（86b）とを有し、該第１の表面が、それから突出する触針部（86c）を有し、該第２の表面が、面取りしたレンズ縁部を受けるように構成された溝部（86d）を有することを特徴とする請求項１のトレース装置。
【請求項１３】
前記第２の表面（86b）が更に、レンズパターン縁部（68）と接触するように構成され、前記第２の表面が更に、該レンズパターン縁部と係合するように構成された肩部（86e）を有する、ことを特徴とする請求項１２のトレース装置。
【請求項１４】
前記第２の表面が更に、前記溝部（86d）と前記肩部（86e）との間に位置する遷移部（86f）を有し、該遷移部は、前記溝部が前記面取りしたレンズ縁部（66）と位置合わせされるとき又は前記肩部が前記レンズパターン縁部（68）と接触するときに、前記面取りしたレンズ縁部又は前記レンズパターン縁部がその上で滑動できるような支承表面を提供することを特徴とする請求項１３のトレース装置。
【請求項１５】
前記遷移部（86f）が鞍形の形状を有し、前記第２の表面（86b）が凸部（86g）を有し、前記溝部（86d）が該凸部の頂部に位置することを特徴とする請求項１４のトレース装置。
【請求項１６】
前記トレース装置（10）が更に、前記眼鏡フレーム（30）を保持するように構成されたクランプ（28）を有することを特徴とする請求項１のトレース装置。
【請求項１７】
前記クランプ（28）が、対向するクランプアーム（32a,32b）であって、該クランプアームのうちの一方のクランプアーム（32a）の第１の方向での動きが該クランプアームのうちの他方のクランプアーム（32b）の、対応する反対方向での動きを生じさせるように相互に連結されたクランプアーム（32a,32b）を有し、対向する該クランプアームの動きが前記回転軸に対してほぼ対称であることを特徴とする請求項１６のトレース装置。
【請求項１８】
前記クランプアーム（32a,32b）が、相互に相手の方へ軸支状に片寄せられることを特徴とする請求項１７のトレース装置。
【請求項１９】
前記クランプアーム（32a,32b）のうちの少なくとも１つが、各レンズマウント（11）のトレース操作のために前記眼鏡フレーム（30）が前記クランプ内に適切に位置したときに前記眼鏡フレームの鼻部分と係合して保持するように構成されたフレームセンタリングデバイス（42）を有することを特徴とする請求項１７のトレース装置。
【請求項２０】
前記フレームセンタリングデバイス（42）を前記鼻部分内へ押し込むために、前記フレームセンタリングデバイスがばね負荷されることを特徴とする請求項１９のトレース装置。
【請求項２１】
該クランプアーム（32a,32b）の各々が、前記眼鏡フレーム（30）を受け入れるための切欠き部（48）付きの少なくとも１つの眼鏡フレーム支持部（46）を有し、該少なくとも１つの眼鏡フレーム支持部の各々が、前記眼鏡フレームを該切欠き部内に置くことによって前記対物係合器（84）による係合のための前記レンズマウント（11）の位置合わせができるように位置することを特徴とする請求項１７のトレース装置。
【請求項２２】
前記クランプ（28）が、垂直方位から０度と４５度との間の予め定められた角度で、前記トレース対象物を保持するように構成されていることを特徴とする請求項１６又は１７のトレース装置。
【請求項２３】
前記クランプアーム（32a,32b）が前記眼鏡フレームと係合するときに前記クランプアームがどれほど離れているかに無関係に、前記クランプアームが、垂直方位から０度と４５度との間の予め定められた角度で、前記眼鏡フレームを保持するように構成されることを特徴とする請求項１７のトレース装置。
【請求項２４】
前記トレース装置（10）が更に、少なくとも１つの側壁（26）を有し、前記クランプアーム（32a,32b）の各々が、該少なくとも１つの側壁に軸支状に連結され、前記クランプアームの各々が、前記クランプアームの各々が該少なくとも１つの側壁に対してピボット転動するときに回転する歯車に連結され、該歯車が、前記クランプアームのうちの一方のクランプアームの第１の方向でのピボット転動が前記クランプアームのうちの他方のクランプアームの、対応する反対方向でのピボット転動を生じさせるように噛み合わされ、それにより前記クランプアームが前記クランプアームの間に位置する対称面からほぼ等距離にあることを特徴とする請求項１７のトレース装置。
【請求項２５】
前記トレース装置（10）が更に、前記レンズ（61a）又は前記レンズパターン（61b）のためのホルダ（60）を有し、
該ホルダ（60）が、前記レンズマウントではなく前記レンズ又は前記レンズパターンがトレース対象物であるときに該クランプアームのうちのそれぞれのクランプアームと着脱自在に係合するように構成された脚部（62）と、前記レンズ又は前記レンズパターンのための支持部であって、該脚部の間に設置され、前記レンズの面取りした縁部（66）又は前記レンズパターンの縁部（68）への前記対物係合器（84）によるアクセスを妨げることなく該脚部の間に前記レンズ又は前記レンズパターンを支持するように構成された支持部（64）とを有する、ことを特徴とする請求項１７のトレース装置。
【請求項２６】
前記脚部（62）のうちの少なくとも１つが、前記レンズ（61a）のための又は前記レンズパターン（61b）のための前記支持部（64）が前記対物係合器（84）の移動の範囲のほぼ中心に位置するように位置合わせされ、前記脚部（62）が前記クランプアームのそれぞれと係合するときに該少なくとも１つの眼鏡フレーム支持部（46）の１つを受け入れる凹部（74）を有することを特徴とする請求項２５のトレース装置。
【請求項２７】
眼鏡フレームのレンズマウントをトレースする方法であって、眼鏡フレームをほぼ垂直方位に固定するステップと、対物係合器を該眼鏡フレームの方へ伸ばし、それにより該対物係合器の一端部を該眼鏡フレームの第１のレンズマウントの斜面溝部内に座置させるステップと、該レンズマウントの形状がハイ・ラップを有する場合でも該対物係合器が該レンズマウントの輪郭に接した状態を維持するような仕方で該対物係合器を該斜面溝部に沿って回転軸（R）のまわりに回転的に移動させて該斜面溝部の輪郭についての情報を収集するステップと、該収集された情報から該斜面溝部の輪郭を判定するステップとを有し、
前記レンズマウントの斜面溝部の輪郭についての情報を収集するステップでは、
前記対物係合器の前記回転軸（R）のまわりの回転方位、前記対物係合器が伸縮させられる並進移動運動、又は、前記対物係合器が前記回転軸（R）に向かう方向又は該回転軸（R）から離れる方向へ転動軸（P）まわりに転動させられるピボット転動がモニタされることを特徴とする眼鏡フレームのレンズマウントのトレース方法。
【請求項２８】
前記眼鏡フレームのレンズマウントのトレース方法が更に、前記対物係合器を回転軸に対して或る角度に維持するステップを有することを特徴とする請求項２７の眼鏡フレームのレンズマウントのトレース方法。
【請求項２９】
前記眼鏡フレームのレンズマウントのトレース方法が更に、前記第１のレンズマウントの斜面溝部の輪郭についての情報が収集された後に前記対物係合器を横方向にシフトし、それにより、該眼鏡フレームの第２のレンズマウントの斜面溝部の輪郭をトレースするステップを有することを特徴とする請求項２７の眼鏡フレームのレンズマウントのトレース方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼鏡フレームのレンズマウント、レンズ、及び／又はレンズパターンの形状を、たとえその形状がハイ・ラップを有するものであっても、信頼性を持たせて検出できるように、これら眼鏡フレームのレンズマウント、レンズ、及び／又はレンズパターンを保持しトレースするためのトレーサ、クランプ、及び対物係合器に関する。
【０００２】
用語「ハイ・ラップ」は本説明において、６ジオプタよりも大きい曲率を有する形状を意味する。必ずしもそうとは限らないが一般にハイ・ラップは、眼鏡を掛ける人の顔の輪郭に眼鏡フレームをより厳密に沿わせることが可能なように付加される。
【０００３】
【従来の技術】
眼鏡産業界においては、異なるサイズ及び形状の眼鏡フレームに対応できるように異なるサイズ及び形状を有するレンズを提供できることが望ましい。概して、眼鏡レンズは、患者の視力の１つ以上の欠陥を矯正するように設計された或る種の光学的性質を有するブランクから始まる。
【０００４】
しかし、このような視力欠陥を有する人口のめいめいが１つのサイズ及び形状の眼鏡フレームに合うことはありそうにない。この理由から、レンズブランクは、それらを或る選択されたサイズ及び形状の眼鏡フレームに適応させようとして通常的にエッジ（縁部）処理にかけられる。
【０００５】
この、眼鏡フレームのサイズ及び形状に個々に合わせる（カスタム）エッジ処理は、いくつかの従来の手法のどれかを用いて達成できる。このような１つの手法によれば、眼鏡フレームメーカが、それらのメーカの眼鏡フレームのそれぞれのレンズマウント内に適合するレンズパターンを提供する。
【０００６】
患者が或る特定のスタイル及びサイズのフレームを選択すると、その特定の患者の視力欠陥を矯正するために形成されたレンズブランクが、フレームメーカによって提供された１つの又は複数のパターンと共にエッジ処理装置内に置かれる。エッジ処理装置はそれから、パターンをトレースし、そのパターンに合わせてレンズブランクの周辺部から材料を除去する。
【０００７】
このプロセスは従来の鍵の複製手法に類似している。米国特許第５，１５８，４２２号（本出願の被譲渡人をその被譲渡人とする）にこのようなエッジ処理装置の例が述べられている。代わりに、パターンの必要性をなくすために、エッジ処理装置を数値制御してもよい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の、パターンに基づく手法は、それに伴う或る欠点を有する。これらの欠点は例えば、提供を要するパターンの数（の多さ）、それらのパターンに必要な格納スペース、及びトレースの際のパターンの設置位置や位置合わせの誤りから生じる不具合点である。
【０００９】
一般に、異なる形状及び／又はサイズの眼鏡フレームごとに１つ以上のパターンを用意する必要がある。それらのパターンに要する格納スペース量は眼鏡フレームのサイズ及び形状の選択の幅が広がるにつれて増大する。したがって従来の技術は概して効果的ではあるが、より便利な構成に対する要求がまだ継続している。
【００１０】
より便利な構成を提供するために、眼鏡フレームのレンズマウントをトレースする（なぞる）ことのできるトレース装置を提供してパターンの必要性を除去し又は減少させようとする努力がなされた。そして、このようなトレース処理の結果を用いて、レンズブランクの縁部形成に用いられる縁部形成情報が得られる。
【００１１】
米国特許第４，７２４，６１７号に、このようなトレース装置の例が開示されている。フレームのこのようなトレース処理は、眼鏡フレームにおけるレンズマウントがほぼ平面上の場合には概して有効であるが、フレームがハイラップを有する場合、問題に遭遇することがしばしばある。
【００１２】
詳しくは、従来のトレース装置においてトレース処理を行う触針部（スタイラス）が概して、半径方向外方へ片寄せられて、眼鏡フレームのレンズ開口部すなわちレンズマウント内の溝部に係合される。この、半径方向外方への片寄せ動作は、レンズマウント内の溝部が同じ半径方向外方への向きに延びる限り有効状態を維持する。
【００１３】
しかし、ハイラップを有する眼鏡フレームは、ハイラップ領域では溝部が半径方向外方への向きに関して斜めに延びることになりやすい（むしろ、垂線方向に近くさえなり得る）。その結果、トレース装置の触針部がハイラップ領域に入ると溝部から脱落しやすくなる。
【００１４】
この、従来のトレース装置とハイラップを有する眼鏡フレームとの間の不適合性は、フレームが一般的なほぼ水平で下向きの方位を保持する場合、重力の影響によって強められ悪化する。その方位では、ハイラップは概して、フレームの側部に上方への伸びを生じさせる。
【００１５】
触針部がハイラップ領域に入りフレーム内の溝部がより上向きに延びる方位へ徐々に推移するにつれて、重力が触針部を溝部から下方へ引き外すように作用する。したがって、触針部は溝部から脱落しやすく、トレース処理を完全に不正確なものにする。すなわち、フレームを水平で下向きの方位に保持するトレース装置は、ほぼ平面的な眼鏡フレーム輪郭への使用に限定されやすくなる。
【００１６】
しかし、眼鏡フレームは多くの異なる形状及びサイズを有するものが利用可能である。最近は、ハイラップ形状を有する眼鏡フレームが以前にも増して人気を得てきている。その結果、この技術分野において、もし眼鏡フレームがハイラップ形状を有していてもレンズマウントをトレース可能な、応用度の広い眼鏡フレームトレース装置に対する要求がある。
【００１７】
そして又この技術分野において、ハイラップ形状を有するレンズマウントだけでなく、ハイラップを有するレンズパターンや実際のレンズが眼鏡フレームよりも容易に利用可能な場合にこのようなレンズパターンや実際のレンズをもトレース可能なトレース装置に対する要求がある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
したがって、本発明の主たる目的は、眼鏡フレームがハイラップを有する場合でも眼鏡フレームのレンズマウントをトレースするように構成されたトレース装置を提供することによって、この技術分野における上記の要求の少なくとも１つを満たし、上記の問題点の少なくとも１つを軽減解決することにある。
【００１９】
本発明の更に１つの目的は、クランプアームの間に位置する対称面に関して対称的に移動するようなクランプアームを有する、眼鏡フレーム用のクランプ組立を提供することにある。
【００２０】
これらの及びその他の目的を達成するために、本発明は、眼鏡フレームのレンズマウント、レンズ、又はレンズパターンをトレースするためのトレース装置を提供する。本発明によるトレース装置は、対物係合器（８４）（object engager）；と、アクチュエータ（８３）；と、からなる。
【００２１】
対物係合器は、眼鏡フレームのレンズマウント、レンズ、又はレンズパターンと係合するように構成される。アクチュエータは、対物係合器を移動させて眼鏡フレームのレンズマウント、レンズ、又はレンズパターンに接触させそれから対物係合器を眼鏡フレームのレンズマウント、レンズ、又はレンズパターンに沿って移動させるように構成される。
【００２２】
その、対物係合器を移動させる動作は、眼鏡フレームのレンズマウント、レンズ、又はレンズパターンに沿っての移動の間、もし眼鏡フレームのレンズマウント、レンズ、又はレンズパターンの形状がハイ・ラップを有する場合でも対物係合器が眼鏡フレームのレンズマウント、レンズ、又はレンズパターンに接した状態を維持するような仕方で行われる。
【００２３】
望ましくは、トレース装置が更に、対物係合器を眼鏡フレームのレンズマウントとの位置合わせ状態から眼鏡フレームの第２のレンズマウントとの位置合わせ状態にシフトするように構成されたシフト機構；からなる。
【００２４】
アクチュエータは更に、対物係合器を移動させて眼鏡フレームの第２のレンズマウントに接触させそれから対物係合器を眼鏡フレームの第２のレンズマウントに沿って移動させるように構成され、移動させる動作が、眼鏡フレームの第２のレンズマウントに沿っての移動の間、もし眼鏡フレームの第２のレンズマウントの形状がハイ・ラップを有する場合でも対物係合器が眼鏡フレームの第２のレンズマウントに接した状態を維持するような仕方で行われる。
【００２５】
望ましくは、アクチュエータは、回転ユニット；とピボット転動機構；とを有する。回転ユニットは、対物係合器をレンズマウント、レンズの縁部、又はレンズパターンの縁部に沿って回転させるように構成される。ピボット転動機構は、対物係合器がレンズマウントの、断面が斜面をなす溝部（斜面溝部）、レンズの縁部、又はレンズパターンの縁部と係合できるようにするために、対物係合器を回転ユニットの回転軸心から離れる方へピボット転動させるように構成される。
【００２６】
そしてピボット転動機構は又、対物係合器がレンズマウント、レンズの縁部、又はレンズパターンの縁部に沿って移動する際の対物係合器の回転軸心へ向かう動き又は回転軸心から離れる動きを容易化するように構成される。
【００２７】
望ましくは、対物係合器は、ピボット転動機構に対して伸縮可能である。加えて、アクチュエータが更に、対物係合器をピボット転動機構に対して伸縮させるように構成された伸縮機構を有する。
【００２８】
本発明によれば又、眼鏡フレームを保持するように構成されたクランプ組立（又は簡単に、クランプ）が提供される。クランプは、対向するクランプアームであって、クランプアームのうちの一方のクランプアームの第１の方向での動きがクランプアームのうちの他方のクランプアームの、対応する反対方向での動きを生じさせるように相互に連結されたクランプアーム；を有する。
【００２９】
本発明によれば又、対物係合器が提供される。対物係合器は、眼鏡フレームのレンズマウントと接触するように構成された第１の表面；と、面取りされたレンズ縁部と接触するように構成された第２の表面；と、レンズパターンと接触するように構成された第３の表面；とを有する。第１の表面が、それから突出する触針部を有し、第２の表面が、面取りしたレンズ縁部を受けるように構成された溝部を有する。
【００３０】
上記及びその他の目的並びに利点の理解を容易にするため、以下添付図面を参照して詳しく説明する。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の推奨実施例に基づくトレース装置１０を示す。トレース装置１０は、眼鏡フレーム３０のレンズマウント又は開口部１１、レンズ６１ａ（図７に示す）、又はレンズパターン６１ｂ（同じく図７に示す）をトレースするように構成される。トレース装置１０は望ましくは、視覚的に好感の持てる外観の上面カバー１２を有する。上面カバー１２は制御パネル１４を有する。制御パネル１４は望ましくは上面カバーを兼ねる筐体である上面カバー／筐体１２上に人間光学的に適切な角度で設けるものとする。
【００３２】
制御パネル１４は、ディスプレイ・ユニット１６及びキーパッド１８を有する。望ましくは、ディスプレイ・ユニット１６はＬＣＤ（液晶ディスプレイ）画面を有する。キーパッド１８は、数字又は英文字の押しボタンキー１８ａ、少なくとも１つの機能キー１８ｂ、及び一群の画面選択キー１８ｃを有し、画面選択キー１８ｃは、ユーザが選択可能な情報が表示されるＬＣＤディスプレイ画面上の位置と一致するように配列される。
【００３３】
もちろん、本発明は図１に示す推奨配置に限定されるものではない。例えば、ディスプレイ・ユニット１６はタッチセンサを用いたタッチ画面とすることもでき、その場合にはタッチ画面上の仮想キーの方を優先して、例示キーパッド１８のいくつかは、なくすことも可能である。又、本発明に基づき制御パネルを更に別の様式で実現することができる。
【００３４】
上部カバー／筐体１２は望ましくは、トレース装置１０の可動構成要素のほとんどを内蔵する。これにより、そうしない場合にトレース装置１０のユーザが可動部分に曝される結果起こり得る潜在的な傷害からユーザを保護できる。上部カバー／筐体１２は又、固定されていない物体が可動構成要素内に落ち込み可動構成要素が動作を妨げられるおそれを防止する。
【００３５】
図２に、上面カバー／筐体１２を取り外した状態のトレース装置１０を示す。上面カバー／筐体１２は、取り付けてある場合には、ハウジング基部２４に載せられる。ハウジング基部２４から垂直に延びる２つの側壁２６がある。側壁２６はトレース装置１０の可動構成要素を支持する。可動構成要素の１つは、異なる複数の眼鏡フレーム３０のどれか１つ（例えば、図１に示すようなフレーム）を保持するためのクランプ組立２８（又簡単に、クランプ）である。
【００３６】
図３に示すように、クランプ組立２８の一推奨実施例は、対向するクランプアーム３２ａ、３２ｂを有する。クランプアーム３２ａ、３２ｂは相互に連結されていて、一方のクランプアームの第１の方向（例えば、上向き）での動きが他方のクランプアームの、対応する反対方向（例えば、下向き）での動きを生じさせるように
【００３７】
各クランプアーム３２ａ、３２ｂは少なくとも１つ（望ましくは、両方）の側壁にピボット軸支状に（ピボット軸で支えられたピボット転動可能な状態で）連結される。歯車３４が望ましくは各クランプアーム３２ａ、３２ｂに連結される。本発明によれば、２つのこのような歯車３４が各クランプアーム３２ａ、３２ｂ用に設けられる。
【００３８】
これらの歯車３４はクランプアーム３２ａ、３２ｂの側端部３６に位置し、これらの歯車３４に対応するそれぞれのクランプアーム３２ａ、３２ｂが側壁に対してピボット転動するときに歯車３４が回転するようにクランプアーム３２ａ、３２ｂに連結される。各側壁２６側の歯車３４が、クランプアームのうちの一方のクランプアームの第１の方向でのピボット転動が他方のクランプアームの、対応する反対方向でのピボット転動を生じさせるように相互に噛み合わされる。
【００３９】
したがって、これらのクランプアーム３２ａ、３２ｂは、これらのクランプアーム３２ａ、３２ｂの間に位置する対称面４０（図２及び図３に示す）からほぼ等距離にある。クランプ組立の一部として歯車３４を用いることが望ましいが、ベルト、摩擦ローラ、及び類似のものを用いることも可能である。
【００４０】
望ましくは、クランプアーム３２ａ、３２ｂは、相互に相手の方へ軸支状にピボット転動して片寄せられる。この片寄せ動作は、ばね機構又は対象の要素部品を相互に相手方の方へ片寄せるための他の適切な手段によって得られる。各一方のクランプアーム３２ａ、３２ｂの動きが他方のクランプアーム３２ａ、３２ｂの動きに歯車３４によって連結されているので、片寄せ動作は上側のクランプアーム３２ａを下側のクランプアーム３２ｂよりも重くすることによっても得られる。
【００４１】
すなわち、重力によって上側のクランプアーム３２ａに下側のクランプアーム３２ｂよりも大きな下向きの力が掛かることになる。したがって、クランプ組立２８は閉じる方向に片寄せられる。片寄せ量は、クランプアーム３２ａ、３２ｂの重量を調整することによって変えられるので有利である。
【００４２】
望ましくは、クランプアーム３２ａ、３２ｂのうちの少なくとも１つのクランプアームが、図２が最もよく示すように、眼鏡フレームの中心位置合わせを行うフレームセンタリングデバイス４２を有する。推奨実施例におけるフレームセンタリングデバイス４２は、下側のクランプアーム３２ｂ上に位置し、眼鏡フレーム３０がクランプ組立２８内に適切に位置したときに眼鏡フレーム３０の鼻部分４４と係合して保持するように構成される。フレームセンタリングデバイス４２は望ましくは、フレームセンタリングデバイス４２を眼鏡フレーム３０の鼻部分４４内へ押し込むために、ばね負荷される。
【００４３】
図１〜図３に示すように、クランプアーム３２ａ３２ｂの各々は望ましくは、少なくとも１つの眼鏡フレーム支持部４６を有する。図示の実施例において、各クランプアーム３２ａ３２ｂは２つの眼鏡フレーム支持部４６を有する。眼鏡フレーム支持部４６は各々、眼鏡フレーム３０を受けるための切欠き部４８（ノッチ）を有する。
【００４４】
切欠き部４８は望ましくは、Ｖ字形断面を有する。切欠き部４８のＶ字形断面は、異なる厚さの眼鏡フレームを受け入れ、このような厚さの差異にも拘わらず眼鏡フレーム３０が切欠き部４８内で動かないようにするので有利である。
【００４５】
詳しくは、Ｖ字形断面が、前に述べたクランプアーム３２ａ３２ｂの片寄せ動作と相まって、眼鏡フレーム３０を切欠き部４８の頂部５０に有効にセンタリングさせる。眼鏡フレーム支持部４６とフレームセンタリングデバイス４２との例示の組み合わせによって、眼鏡フレーム３０のレンズ開口部が、トレース装置１０に対して横方向で、そして上面カバー／筐体１２の前面５２から予め定められた距離で位置決めされる。
【００４６】
眼鏡フレーム支持部４６の一推奨実施例によれば、上側のクランプアーム３２ａ上に位置する眼鏡フレーム支持部４６が、棒状部の中心位置で軸支される揺動アームによって相互に取り付けられる。これにより、２つの上側の眼鏡フレーム支持部４６が相手側と相対的に浮動し、その結果としてサイズが少量だけ変動する開口部を有する眼鏡フレーム受け入れて対処することが可能となる。この推奨実施例によれば、眼鏡フレーム支持部を軟質の順応材料で被覆して、クランプによる眼鏡フレームに対するつかみ強度を高めることができる。
【００４７】
望ましくは、図３に示すように、クランプ組立２８は、トレース装置１０の操作員による眼鏡フレーム３０のクランプ係合及び解除を容易にするように人間工学的な構成がなされる。詳しくは、図示実施例のクランプ組立２８が、眼鏡フレーム３０が垂直方位から０度〜４５度の角度でクランプ組立２８によって受けられ保持されるように構成される。図４に示すように、眼鏡フレーム３０は望ましくは、垂直方位ＶからＴ＝約１０度の角度でクランプ組立２８によって保持される。
【００４８】
クランプアーム３２ａ、３２ｂが、クランプアームのうちの一方のクランプアームの第１の方向での動きが他方のクランプアームの、対応する反対方向での動きを生じさせるように相互に連結されるので、クランプアーム３２ａ、３２ｂが眼鏡フレーム３０と係合するときに前記クランプアーム３２ａ、３２ｂがどれほど離れているかに無関係に、角度Ｔがほぼ一定に保たれる。その結果として、眼鏡フレーム３０のサイズの変化に応じての角度Ｔの変化は、あるとしても少ししかない。
【００４９】
角度Ｔだけ少量の傾斜をつけることは、操作員の一般的な視線Ｓで眼鏡フレーム３０内のレンズ開口部を位置合わせするので、人間工学的に有益である。これにより今度は、クランプアーム３２ａ、３２ｂに対する眼鏡フレーム３０の位置合わせを目で見て行いやすくなる。又これにより、眼鏡フレーム３０をクランプ機構に位置合わせして処理にかかるときにユーザの腕をより直接的に動かすことが容易になる。
【００５０】
これと対照的に、眼鏡フレーム３０を垂直方位に対してより水平な方位に保持する配置では、位置合わせを目で見て行うことがより困難になる。その理由は、眼鏡フレーム３０が保持されている個所を見下ろすためにユーザが一般に、トレース装置の上へかがみ込む必要があるからである。このような水平の配置では又、眼鏡フレーム３０をクランプ機構に位置合わせして処理にかかるときにユーザが腕をより複雑に（すなわち、直接性がより少ない仕方で）動かすことが必要となる。
【００５１】
したがって、図示実施例による垂直の又は垂直に近い方位を取ることによって、他のより水平の方位の場合に比べて顕著な人間工学的有益性が得られる。
【００５２】
状態によっては、レンズパターン又は実際のレンズをトレースする方が眼鏡フレーム３０そのもののトレース処理よりもより実際的でより便利になる場合があるので、本発明においては又、レンズ６１ａ又はレンズパターン６１ｂのためのホルダ６０も提供する。ホルダ６０の一推奨実施例を図５〜図７に示す。レンズ６１ａ及びレンズパターン６１ｂの両方を図示するが、トレース処理の際は、ホルダ６０はレンズ６１ａ及びレンズパターン６１ｂのうちどちらか一方のみを保持するものとする。
【００５３】
ホルダ６０は脚部６２を有し、これらの脚部６２はクランプアーム３２ａ、３２ｂのうちの対応するそれぞれのクランプアームと着脱自在に係合するように構成される。脚部６２は望ましくは、クランプアーム３２ａ、３２ｂを受け入れるような形状に形成された凹端部６３を有する。代わりに、脚部６２をクランプアーム３２ａ、３２ｂに着脱自在に係合させるのに、止め金具又はその他の方式を用いることもできる。
【００５４】
ホルダ６０は又、レンズ６１ａための及び／又はレンズパターン６１ｂのための支持部６４を有する。支持部６４は、ホルダ６０の脚部６２の間に設置され、レンズ６１ａの面取りした縁部６６又はレンズパターン６１ｂの縁部６８へのアクセス（接近）を妨げることなく脚部６２の間にレンズ６１ａ又はレンズパターン６１ｂを支持するように構成される。したがって、これらの縁部６６、６８は妨げられない状態を維持し、そのトレース処理が容易となる。
【００５５】
レンズ６１ａをＬＥＡＰパッド６９を用いて固定金具（例えば、ボルト、ねじ等）に接着で固定してもよい。ＬＥＡＰパッド６９は、２つの接着面６９ａ、６９ｂを有するものとして業界で知られている。一方の面６９ａはレンズ６１ａの光学中心に当てられ、他方の面６９ｂは固定金具の頭部に当てられる。それから固定金具が、支持部６４に貫通する固定金具孔７０にねじ込みで固定される。こうしてレンズ６１ａを支持部６４に固定することができる。
【００５６】
これと対照的に、レンズパターン６１ｂは、中央に位置する貫通孔７２を有する。貫通孔７２は、同じ又は別の固定金具を通すように構成され、この固定金具が固定金具孔７０にねじ込みで固定される。このようにして、レンズパターン６１ｂが支持部６４に固定される。
【００５７】
望ましくは、脚部６２のうちの少なくとも１つが、脚部６２がクランプアーム３２ａ、３２ｂと係合するときに眼鏡フレーム支持部４６の１つを受け入れる凹部７４を有する。推奨実施例においては、両方の脚部６２が凹部７４を有する。したがって、推奨実施例のホルダ６０は眼鏡フレーム支持部４６を２つ受け入れる。
【００５８】
望ましくは、ホルダ６０の凹部７４、眼鏡フレーム支持部４６、及び支持部４６は、眼鏡フレーム支持部４６の凹部７４への係合が支持部６４を予め定められたトレース処理位置へ自動的に位置合わせするように、配置される。したがって、眼鏡フレーム支持部４６によって支持されるどのレンズ６１ａ又はレンズパターン６１ｂも、眼鏡フレーム支持部４６が凹部７４に受け入れられるようにホルダ６０をクランプアーム３２ａ、３２ｂの間に置く動作だけで、トレース処理用に自動的に位置合わせされる。
【００５９】
これで、レンズ６１ａ又はレンズパターン６１ｂをトレースするためのトレース装置１０の準備が簡単化されるので有利である。
【００６０】
図４及び図８〜図１０を参照して説明すると、トレース装置１０が、眼鏡フレーム３０のレンズマウント１１（図１に示す）、レンズ６１ａ（図７に示す）、又はレンズパターン６１ｂ（図７に示す）に係合するように構成されたアクチュエータ８３と対物係合器８４とからなる。図９においては、アクチュエータ８３の或る部分を省略して、対物係合器８４、及び対物係合器８４とアクチュエータ８３の残りの部分との関係を視覚的によりよく理解できるようにした。対物係合器８４を単体として図１０に示す。
【００６１】
図９及び図１０に示すように、対物係合器８４は、基端部８５と末端部８６とを有する。末端部８６は望ましくは、対物係合器８４がトレースされる対象物とより能動的に係合できるようにする機能部分を有する。これら機能部分は例えば、レンズマウント１１と接触するように構成された第１の表面８６ａと、レンズ６１ａの面取りした縁部６６（又は簡単に、面取りしたレンズ縁部）と接触するように構成された第２の表面８６ｂとを有する。
【００６２】
第１の表面８６ａは望ましくは、それから突出する触針部８６ｃを有する。眼鏡フレーム３０のレンズマウント１１がトレースされている際に、触針部８６ｃがレンズマウント１１の溝断面の斜面状の斜面溝部の内方へ延びる。一般に、レンズマウント１１は、完全にレンズマウントの内周まわりに延びる斜面溝部を有することになる。
【００６３】
この溝部は概して、レンズ６１ａが眼鏡フレーム３０に装着されるときにレンズ６１ａの面取りした縁部６６を受ける目的で設けられる。しかし、トレース処理中はレンズマウント１１内にはレンズはない。したがって、レンズマウント１１内の溝部は自由に触針部８６ｃを受けることができる。
【００６４】
レンズ６１ａのトレースを容易にするために、レンズマウント１１のための第１の表面８６ａに対向して、末端部８６の第２の表面８６ｂが、レンズ６１ａの面取りした縁部６６を受けるように構成された溝部８６ｄを有する。トレース処理動作の間、前に述べたホルダ６０とクランプ組立２８との組み合わせがレンズ６１ａを適所に確実に保持する。
【００６５】
ホルダ６０が、面取りしたレンズの縁部６６へのアクセス（接近）を妨げることなくレンズ６１ａを保持できるので、第２の表面８６ｂがレンズ６１ａの全外周まわりを移動する際に面取りした縁部６６を溝部８６ｄ内に維持できる。
【００６６】
第２の表面８６ｂは又、レンズパターンの縁部６８に接触するように構成される。望ましくは、第２の表面８６ｂは更に、レンズパターン縁部と係合するように構成された肩部８６ｅを有する。レンズ６１ａと同様に、レンズパターンの縁部６８へのアクセスを妨げることなく保持される。したがって、第２の表面８６ｂがレンズパターン６１ｂの全外周まわりを移動する際にレンズパターンの縁部６８が溝部８６ｄ内に留まることができる。
【００６７】
図９及び図１０に示すように、望ましくは第２の表面８６ｂが更に、溝部８６ｄと肩部８６ｅとの間に位置する遷移部８６ｆを有する。遷移部８６ｆは、溝部８６ｄが面取りしたレンズ縁部６６と位置合わせされるとき又は肩部８６ｅがレンズパターン縁部６８と接触するときに、面取りしたレンズ縁部６６又はレンズパターン縁部６８がその上で滑動できるような支承表面を提供する。図９及び図１０に示すように、望ましくは遷移部８６ｆが、鞍形の形状を有し、第２の表面８６ｂが凸部８６ｇを有し、溝部８６ｄが凸部８６ｇの頂部に位置する。
【００６８】
このような配置の結果、後に述べるように、面取りした縁部６６を溝部８６ｄ内に最初に位置させるプロセス及びレンズパターンの縁部６８を肩部８６ｅに接して最初に位置させるプロセスが容易になる。
【００６９】
アクチュエータ８３は、対物係合器８４を移動させてトレース対象物（すなわち、レンズマウント１１、レンズ６１ａ、又はレンズパターン６１ｂ）に接触させそれからそのトレース対象物に沿って移動させるように構成される。詳しくは、アクチュエータ８３はこの移動を、もしこれらの対象物ががハイ・ラップを有する場合でも該対物係合器が対象物に接した状態を維持するような仕方で行う。
【００７０】
このことにより、トレース装置が眼鏡フレーム３０のハイラップ領域に到達したときにレンズマウント１１から脱落してしまう現存のトレース装置に比べて顕著な利点が得られる。
【００７１】
図示実施例のアクチュエータ８３は、対物係合器８４をレンズマウント１１、レンズ６１ａの面取りした縁部６６、又はレンズパターン６１ｂの縁部６８に沿って回転させるように構成された回転ユニット９０を有する。図１１に、対物係合器８４及びその付随構成要素を取り外した状態での回転ユニット９０を示す。
【００７２】
図１１に示すように、回転ユニット９０は、第１の回転板９０ａ、回転可能な一群のガイドローラ９０ｂ、回転モータ９０ｃ、及び回転モータ９０ｃの出力軸９０ｅに連結されたピニオン９０ｄ（小歯車）、を有する。回転モータ９０ｃは望ましくは、可逆型で、エンコーダ９０ｃｃ又は出力軸の回転位置を外部のデバイスに通信できる他の装置を有し、又はこのような装置と連関する。
【００７３】
エンコーダ９０ｃｃは線形エンコーダの代わりにロータリエンコーダを用いて実現できるので有利である。ロータリエンコーダは一般に、線形エンコーダよりも廉価である。したがって推奨実施例によれば、線形エンコーダを要する構成に比べて製造コストを顕著に削減できる。第１の回転板９０ａの回転方位を判定する適切な手段であればどれを利用してもよい。
【００７４】
ピニオン９０ｄは、出力軸９０ｅが回転すると回転する。ピニオン９０ｄは望ましくは、第１の回転板９０ａ上の円周歯車９０ｆと噛み合う。したがって、回転モータ９０ｃの出力軸９０ｅが回転するときには第１の回転板９０ａも回転する。推奨実施例においてはピニオン９０ｄと円周歯車９０ｆとの間を直接結合としているが、本発明は、このような配置に限定されない。
【００７５】
逆に、間接結合、ベルト結合、及び類似の結合も、何かの理由でこれら代わりの配置がより望ましい場合には用いることができる。同様に、円周歯車９０ｆについても、出力軸９０ｅが回転するときに第１の回転板９０ａが回転するように出力軸９０ｅの回転を第１の回転板９０ａに結合するための別の適切な手段の方がよければ、円周歯車９０ｆをなくすことも可能である。
【００７６】
望ましくは、第１の回転板９０ａの直径はその厚さとともに変わり、円周歯車９０ｆは、直径が大きい方の領域（外寄りの部分）に位置する。円周歯車９０ｆのある領域よりも直径の小さい領域（内寄りの部分）には円滑円周面９０ｇを設ける。円滑円周面９０ｇはガイドローラ９０ｂと接触する。望ましくは、ガイドローラ９０ｂは、円周歯車９０ｆがその内部に納まるような外周凹部９０ｉを有する。これによりガイドローラ９０ｂが円周歯車９０ｆを跨ぐ形となる。
【００７７】
第１の回転板９０ａは回転自由であるが、ガイドローラ９０ｂの位置に制約されて、回転軸心Ｒ（図４）に直角の方向にはシフト（位置替え）できない。加えて、第１の回転板９０ａの直径を増大させてガイドローラ９０ｂの外周凹部９０ｉ内へ延ばしてあるので、第１の回転板９０ａの回転軸心Ｒに沿った軸方向の移動が防止される。同様の結果は、代わりの手段、例えば別のローラ形状、ガイドローラ９０ｂ及び第１の回転板９０ａの回転軸を別の個数及び別の配置とした構成、別の軸受構成、及び／又は類似のものを用いても得ることができる。
【００７８】
ガイドローラ９０ｂは、アクチュエータ８３の後壁９５に回転自在に装着される。第２の回転板９６が、望ましくは第１の回転板９０ａに平行に配置される。第２の回転板９６は第１の回転板９０ａに１つ以上の連結材９８で連結される。連結材９８は望ましくは、回転軸心Ｒに平行に延びる。
【００７９】
後壁９５は、第１の回転板９０ａから第２の回転板９６に延びる連結材９８を通す開口部９９を有する。第１の回転板９０ａと第２の回転板９６と連結材９８との組み合わせが、回転モータの出力軸９０ｅの回転に応じて回転する回転ケージ１００を構成する。
【００８０】
第２の回転板９６は望ましくは、前壁１０４の開口部１０２内に納まり、この開口部１０２内で自由に回転できる。前壁１０４は、適切な手段によって後壁９５に固定される。図示実施例では、２つの梁材１０６及び基礎板１０８が前壁１０４を後壁９５に連結する。
【００８１】
図４が最もよく示すように、前壁１０４及び後壁９５は、垂直方位Ｖから角度Ｔだけ傾斜させる。したがって、前壁１０４及び後壁９５は視線Ｓにほぼ直交し、望ましくは、眼鏡フレーム３０がクランプ組立２８によって保持されるときに眼鏡フレーム３０に平行である。
【００８２】
図１１が最もよく示すように、第１の回転板９０ａは中央開口部１１０及び半径方向に延びるスロット１１２を有する。中央開口部１１０と半径方向に延びるスロット１１２との組み合わせにより、対物係合器８４が第１の回転板９０ａを通して延びることが可能となり、又それにより、対物係合器８４を第２の回転板９６とは反対の方向を向く回転板９０ａの表面１１４に固定できる。
【００８３】
回転板９０ａは更に、カウンタウエイト１１５を有する。カウンタウエイト１１５は望ましくは、回転ユニット９０について回転的な平衡を取るように構成される。回転ユニット９０の平衡取りは、対物係合器８４の位置（すなわち、対物係合器８４がどれくらいピボット転動したか及びどれくらい伸縮したか）にある程度よるので、カウンタウエイト１１５は望ましくは、対物係合器８４がそのトレース処理位置のうちの平均又は中央の位置にあるときに望む回転平衡を得るように構成される。
【００８４】
したがって、対物係合器８４が平均又は中央のトレース処理位置にあるときには、回転ユニット９０は回転軸心Ｒのまわりに特定の回転方向へ回転する傾向はあまり示さない。
【００８５】
アクチュエータ８３はデータを要する電気デバイスを有し、これらデバイスの或るものは回転ユニット９０の外部の静止デバイスとの間で信号の授受を行うので、これらの構成要素の間の配線が絡まり、捻れ、又は損傷を受けるのを防止できるように回転ユニット９０の回転を制限するのが望ましい。したがって、回転ユニット９０は停止機構１１６を有する。
【００８６】
停止機構１１６は、後壁９５に固定される停止ブラケット１１８、及び回転板９０ａに固定される停止アーム１２０を有する。停止アーム１２０は回転板９０ａから半径方向に延びて、停止ブラケット１１８内の可動ストッパ１２２に係合する。停止ブラケット１１８が可動ストッパ１２２をスロット１２４内に保持する。可動ストッパ１２２は望ましくは、ボール、ローラ、又は類似物からなる。
【００８７】
スロット１２４は２つのスロット壁１２６を有する。スロット壁１２６の各々（又はスロット壁の内の１つ）は、可動ストッパ１２２の一部を納める溝部１２８を有する。可動ストッパ１２２は、溝部に沿って停止ブラケット１１８内を移動できるが、溝部１２８の外へは移動できない。望ましくは、可動ストッパ１２２は２つのスロット壁１２６の間の距離よりも大きい。したがって可動ストッパ１２２の移動は溝部１２８の長手方向端部で終わる。
【００８９】
溝部１２８は望ましくは、回転軸心Ｒのまわりに約５〜１５度（望ましくは、回転軸心Ｒのまわりに約１０度にわたって延びる。約１０度の構成が用いられると、回転板９０ａの回転は約３７０度の範囲に制限される。
【００９０】
図１１を参照して更に説明すると、回転板９０ａの反時計方向への回転は、可動ストッパ１２２を右へ押すことになる。可動ストッパ１２２が溝部１２８の右端に達すると、回転板９０ａの反時計方向への回転は終わる。しかし、回転板９０ａは時計方向へは自由に回転できる。但し、この方向の回転も約３７０度に制限される。
【００９１】
詳しくは、回転板９０ａが時計方向へ回転すると、停止アーム１２０が最終的に停止ブラケット１１８に戻る。この回転が継続すると、可動ストッパ１２２が溝部１２８内で左へシフトする。可動ストッパ１２２が溝部１２８の左端に達すると、回転板９０ａの時計方向への回転が終わる。その結果、可動ストッパ１２２の位置の約１０度のシフトが、回転ユニットの回転を約３７０度の範囲に制限することになる。
【００９２】
しかし、本発明は例示の停止機構１１６に限定されない。その逆に、回転ユニット９０の回転を制限する方法は他にも多数ある。これら他の方法には、電気制御構成、モータ制御装置、及び／又はその他の機械的停止機構がある。
【００９３】
代わりに、回転ユニットのまわりに回転する電気的構成要素と静止する構成要素との間の無線通信を設けることにより、そして／又は回転ケージ１００の回転方位に無関係に回転ユニット９０と静止する構成要素との間の相互の電気的接触を維持するような導体とブラシとの構成配置を取ることにより、停止機構をなくすことも可能である。
【００９４】
回転ユニット９０に加えて、アクチュエータ８３は、ピボット軸心まわりの回転運動を与えるピボット転動機構９４を有する。このピボット転動機構９４は、図４が最もよく示すように、対物係合器８４を、回転軸心Ｒへ向かう方向へ又は回転軸心から離れる方向へピボット転動（又は簡単に、転動）させることのできる機構である。これにより、対物係合器８４がトレース対象物（すなわち、レンズマウント１１、面取りした縁部６６、又は縁部６８）に最初に係合できるようになる。
【００９５】
対物係合器８４は、休止位置にあるとき、回転ケージ１００の回転軸心Ｒに対して約７．５度の角度に置かれる。最初の係合が得られた後、トレース動作が開始される。そして本発明に基づき、ピボット転動機構９４は又、対物係合器８４がトレース対象物に沿って（すなわち、レンズマウント１１に沿って、レンズの面取りした縁部６６に沿って、又はレンズパターンの縁部６８に沿って）動く際に、回転軸心Ｒへ向かう動き又は回転軸心Ｒから離れる動きを容易化するように構成される。
【００９６】
ピボット転動機構９４は望ましくは、回転板９０ａの表面１１４内に形成された凹部１３４に搭載される。したがって、ピボット転動機構９４は回転板９０ａと共に回転する。図８及び図９を参照して説明すると、ピボット転動機構９４は望ましくは、回転板９０ａに固定された２つのピボットブラケット１３６を有する。
【００９７】
図８に示すように、ピボットブラケット１３６は、半径方向に延びるスロット１１２とは反対側の位置で回転板９０ａに固定される。したがって、ピボット転動機構９４は、半径方向に延びるスロット１１２を通し、回転ケージ１００を通し、そして前壁１０４内で直径方向に延びるスロット１３８へ向かって延びる。
【００９８】
特に、ピボット転動軸心Ｐは回転軸心Ｒから偏心（オフセット）させてある。偏心量は望ましくは、異なるサイズ、形状のレンズマウント１１、レンズ６１ａ、及びレンズパターン６１ｂとトレース装置１０との適合性を最大にするように選択される。推奨偏心値は２５ｍｍ〜３０ｍｍの間、望ましくは、約２７ｍｍである。
【００９９】
ピボットブラケット１３６の間にピボットアーム１４０がピボット軸支状に装着される。望ましくは、ピボットアーム１４０内の軸受１３９がピボットブラケット１３６に対するピボットアーム１４０の転動を容易にする。対物係合器８４がピボットアーム１４０によって搬送され、直径方向に延びるスロット１３８を通して延びる。対物係合器８４は、ピボットアーム１４０によって搬送されるおかげで、ピボットアーム１４０と共に回転軸心Ｒに向かう方向へ又は離れる方向へ自由に転動できる。
【０１００】
このような転動を制御及び／又は検出するために、ピボット転動機構９４は更に、転動モータ１４２、転動モータ１４２の出力軸１４３、出力軸１４３との回転のために出力軸１４３に連結されるピニオン１４４、及び湾曲ピボットラック１４５を有する。ピボットラック１４５は望ましくは、ピボットアーム１４０の末端部１４６に連結される。転動モータ１４２は望ましくは、可逆型で、エンコーダ１４２ａ又は出力軸の回転位置を外部のデバイスに通信できる他の装置を有し、又はこのような装置と連関する。
【０１０１】
エンコーダ１４２ａは、エンコーダ９０ｃｃのように、線形エンコーダの代わりにロータリエンコーダを用いて実現できるので有利である。したがって、これも又製造コストの削減となる。ピボットアーム１４０の転動方位を判定する適切な手段であればどれを利用してもよい。
【０１０２】
ピニオン１４４は、出力軸１４３が回転すると回転する。ピニオン１４４は望ましくは、ピボットラック１４５上の歯面１４８と噛み合う。したがって、転動モータ１４２の出力軸１４３が回転するときにはピボットラック１４５がピボットアーム１４０を転動させる。同様にして、ピボットアーム１４０の転動が、出力軸１４３を回転させる。したがって、出力軸１４３の回転は、ピボットアーム１４０の転動を表す。
【０１０３】
望ましくは、ピボットラック１４５はピボット転動軸心Ｐ（図９に示す）と湾曲ピボットラック１４５との間の半径方向距離ｄｒ  にほぼ一致する曲率を有する。このように、転動中にピニオン１４４の位置を調整する必要もないし、ピボットラック１４５をピボットアーム１４０に連結する必要もない。しかし、本発明は一致した曲率を有する配置に限定されるものではない。推奨実施例に対する上記の代替配置も、又ピボットアーム１４０を転動させ得る、そして／又はこのような転動の程度を検出し得る他の配置も、本発明の実現が十分に可能である。
【０１０４】
推奨実施例においてはピニオン１４４と湾曲したピボットラック１４５との間を直接結合としているが、本発明は、このような配置に限定されない。逆に、間接結合、ベルト結合、及び類似の結合も、何かの理由でこれら代わりの配置がより望ましい場合には用いることができる。同様に、湾曲したピボットラック１４５についても、出力軸９０ｅが回転するときに第１の回転板９０ａが回転するように出力軸１４３の回転をピボットアーム１４０の転動に結合するための別の適切な手段の方がよければ、湾曲したピボットラック１４５をなくすことも可能である。
【０１０５】
望ましくは、対物係合器８４がトレース対象物と最初に係合した後に、転動モータ１４２が転動力をピボットアーム１４０に掛けて、ピボットアーム１４０をトレース対象物（例えば、レンズマウント１１、レンズ６１ａ、又はレンズパターン６１ｂ）の方へ動かす。この転動力は回転ユニット９０がピボット転動機構９４を回転させる間、維持される。したがって、対物係合器８４はトレース対象物の輪郭に従う。
【０１０６】
このプロセスの間、転動モータ１４２の出力軸１４３が、例えば、エンコーダ１４２ａを用いてモニタされる。詳しくは、出力軸１４３の回転位置の連続サンプルが採られる。このような収集サンプルによって各サンプリングの間ピボットアーム１４０がどれだけ転動したかが表示される。対物係合器８４がトレース対象物の輪郭に従うので、収集サンプルによって対象物の輪郭の情報が得られる。
【０１０７】
しかし、トレース対象物（すなわち、レンズマウント１１、レンズ６１ａ、又はレンズパターン６１ｂ）の輪郭が、予め定められた距離ｄｒ  によって定義される曲率半径から外れ、偏差を生じる場合がしばしばある。これらの場合に、このような偏差を補償することが望ましい。したがって、推奨実施例の対物係合器８４は、ピボット転動機構に対して伸縮可能としている。
【０１０８】
詳しくは、線形軸受１５０（例えば、線形ボールスライド）が対物係合器８４とピボットアーム１４０との間に設置される。線形軸受１５０によって、対物係合器８４のトレース対象物への接触状態を維持するために、必要な伸縮を与えて曲率半径の偏差を補償するための対物係合器８４の滑動が可能となる。これは、対称でない眼鏡フレーム３０、レンズ６１ａ、及び／又はレンズパターン６１ｂ、及びハイラップを有するこれらのトレース対象物に関して特に有用である。
【０１０９】
望ましくは、対物係合器８４がピボットアーム１４０に対してどれくらい伸びたかを検出するために、伸縮検出器１６４ａが設けられる。結果として得られる情報がそれから、後に述べるように、適切な通信機構を用いて、トレース装置制御器及び／又はデータ取得システムに伝送される。推奨実施例では、伸縮検出器１６４ａは伸縮機構１６０と組み合わせて設けられる。伸縮機構１６０は、対物係合器８４をピボット転動機構９４のピボットアーム１４０に対して伸縮させるように構成される。
【０１１０】
推奨実施例によれば、伸縮機構１６０は、対物係合器８４の基端部８５にある線形ラック１６２、伸縮モータ１６４、及び出力軸との回転のために伸縮モータ１６４の出力軸に連結されるピニオン１６６を有する。
【０１１１】
伸縮モータ１４２は望ましくは、可逆型で、エンコーダ１６４ａ又は出力軸の回転位置を外部のデバイスに通信できる他の装置を有し、又はこのような装置と連関する。代わりに、対物係合器８４の伸縮の量を判定する適切な手段を利用してもよい。エンコーダ１６４ａは線形エンコーダでなく比較的廉価のロータリエンコーダを用いて実現できるので、推奨実施例によれば、製造コストを削減できる。
【０１１２】
ピニオン１６６は、伸縮モータ１６４の出力軸が回転すると回転する。ピニオン１６６は望ましくは、線形ラック１６２上の歯面１７０と噛み合う。したがって、伸縮モータ１６４の出力軸が回転するときには線形ラック１６２が対物係合器８４を伸縮させる。同様にして、例えば、対物係合器８４がレンズマウント１１、レンズ６１ａ、又はレンズパターン６１ｂをトレースする際に、対物係合器８４の伸縮が、伸縮モータ１６４の出力軸を回転させる。
【０１１３】
したがって、伸縮モータの１６４の出力軸の回転は、伸縮の量を表す。この回転はエンコーダ１６２を用いてモニタできる。
【０１１４】
推奨実施例においてはピニオン１６６と線形ラック１６２との間を直接結合としているが、本発明は、このような配置に限定されない。逆に、間接結合、ベルト結合、及び類似の結合も、何かの理由でこれら代わりの配置がより望ましい場合には用いることができる。同様に、線形ラック１６２についても、伸縮モータ１６４の出力軸の回転を対物係合器８４の伸縮に結合するための別の適切な手段の方がよければ、線形ラック１６２をなくすことも可能である。
【０１１５】
トレース処理中に伸縮モータの出力軸の回転を、例えば、エンコーダ１６４ａを用いてモニタすることにより、トレース処理プロセス中のいくつかの時点にどれくらい対物係合器８４が伸縮したかを判定することができる。結果として得られるサンプルはそれから、転動モータのエンコーダ１４２ａから得られたサンプルと組み合わされて、トレース対象物の輪郭についての情報が導出される。
【０１１６】
ピボットアーム１４０が、対物係合器８４のトレース対象物への接触を維持するように転動するので、そして対物係合器８４が、対物係合器８４の同じ部分のトレース対象物への接触を維持するように必要に応じて伸縮されるので、収集したサンプルを、サンプル採取時の回転ユニット９０の回転位置と相関させることによって、トレース対象物の輪郭に関する情報が得られ、これによりトレース対象物の正確な３次元トレース結果が記録される。
【０１１７】
特に、推奨実施例のトレース装置は、トレース対象物（例えば、眼鏡フレーム３０、レンズ６１ａ、又はレンズパターン６１ｂ）を垂直又は垂直に近い方位に保持する。例えば、図４において、眼鏡フレーム３０が垂直からわずか約１０度の傾斜角度に保持される。したがって、重力は、眼鏡フレーム３０のレンズ取り付け穴すなわち、レンズマウント１１に対して軸方向には少ししか或いは全く力成分を持たない。
【０１１８】
その結果、トレース処理動作中、重力は、対物係合器８４がレンズマウント１１から、レンズマウント１１の軸方向に脱落する傾向はもしあっても少ししかない。例え触針部８６ｃがレンズマウント１１のハイラップ領域に係合したときでも、重力により掛かる力は、触針部８６ｃをレンズマウント１１内の溝部（図示しない）から引き出すような形で軸方向に作用することはない。
【０１１９】
望ましくは、ピボットラック１４５の曲率、ピボットアーム１４０及び対物係合器８４の寸法、並びにトレース対象物の方位は、トレース対象物の顔面形状曲率が０〜約１０ジオプタの範囲にあるとき脱落が生じないような関係にある。したがって、上記の顔面形状曲率、例えば６ジオプタのレンズマウント１１、レンズ６１ａ、及びレンズパターン６１ｂは、６ジオプタ未満の顔面形状曲率のトレース対象物も含めて、本発明のトレース装置１０によって信頼性をもってトレースすることが可能である。
【０１２０】
各眼鏡フレーム３０は、一般に、２つのレンズマウント１１を有するので、トレース装置１０は望ましくは、同じ眼鏡フレーム３０の第１のレンズマウント１１との位置合わせ位置から他方のレンズマウント１１との位置合わせ位置へ対物係合器８４をシフト（位置替え）するように構成される。このシフト動作は、眼鏡フレーム３０を保持するクランプ組立２８を動かすこと及び／又は対物係合器８４自体を動かすことによって達成できる。
【０１２１】
推奨実施例のトレース装置１０においては、対物係合器８４がシフトされる間、クランプ組立２８は静止状態に留まる。トレース装置１０は、眼鏡フレーム３０の第１のレンズマウント１１との位置合わせ位置から第２のレンズマウント１１との位置合わせ位置へ対物係合器８４をシフトするように構成されたシフト機構１８０を備える。
【０１２２】
このシフト動作が行われた後、アクチュエータ８３が、第１のレンズマウント１１のトレース処理動作の場合とほぼ同じ仕方で、対物係合器を移動させて第２のレンズマウントに接触させそれから対物係合器をその第２のレンズマウントに沿って移動させる。
【０１２３】
図１２を参照して説明すると、推奨実施例のシフト機構１８０は、アクチュエータ支持板１８２、基礎板１０８に回転自在に装着されたガイドローラ１８４、シフトラック１８６、回転する出力軸１９０を有するシフトモータ１８８、及び出力軸１９０上での回転のために出力軸１９０に装着されたピニオン１９２を有する。アクチュエータ支持板１８２は、図２に示すように、側壁２６に固定される。したがって、アクチュエータ支持板１８２は静止状態に留まる。
【０１２４】
特に、アクチュエータ支持板１８２は外方に張り出す側縁部１９３を有する。この、外方に張り出す側縁部１９３は、ガイドローラ１８４の、この側縁部１９３に対応する凹状周面１９４によって受けられる。したがって、外方に張り出す側縁部１９３はガイドローラ１８４が載る軌道を構成する。ガイドローラ１８４は基礎板１０８上に回転自在に装着されるので、アクチュエータ８３全体がアクチュエータ支持板１８２の長さに沿って移動可能である。
【０１２５】
ピニオン１９２はシフトラック１８６に結合され、シフトラック１８６はアクチュエータ支持板１８２に固定される。したがって、ピニオン１９２が回転すると、アクチュエータ８３をアクチュエータ支持板１８２の長さに沿って移動させることになる。
【０１２６】
図１２は、アクチュエータ８３と対物係合器８４とが眼鏡フレーム３０の左側レンズマウント１１（図１に示す）のトレース処理用に位置合わせされている状態を示す。左側レンズマウント１１のトレース処理が完了した後、シフトモータ１８８を稼働してピニオン１９２を回転させることができる。
【０１２７】
詳しくは、図１２のピニオン１９２が反時計回りに回転させられる。アクチュエータ支持板１８２が側壁２６によって静止状態に保持されるので、ピニオンの回転がアクチュエータ８３を図１２において左方へシフトさせる。このようなアクチュエータ８３の横方向シフトが、基礎板１０８が終端ストッパ１９６に到達接触するまで継続される。
【０１２８】
終端ストッパ１９６は望ましくは、眼鏡フレーム３０の右側レンズマウント１１のトレース処理用に望ましい位置合わせ位置にアクチュエータ８３が到達したときに基礎板１０８が終端ストッパ１９６に接触するように、アクチュエータ支持板１８２の長さに沿って位置決めされる。代わりに、センサ（図示しない）を用いてこのようなシフト動作がアクチュエータ支持板１８２の長さに沿って予め定められた位置に到達したときを判定することもできる。
【０１２９】
シフトモータ１８８は望ましくは、図１２に示す左側レンズマウント１１用トレース位置へ向けてアクチュエータ８３を戻る方向にシフトできるように、可逆型である。別の終端ストッパ１９８がアクチュエータ支持板１８２上に設けられる。
【０１３０】
詳しくは、この別の、すなわち他方の、終端ストッパ１９８が、眼鏡フレーム３０の左側レンズマウント１１のトレース処理用に望ましい位置合わせ位置（図１２に示す）にアクチュエータ８３が到達したときに基礎板１０８が終端ストッパ１９８に接触するように、アクチュエータ支持板１８２の長さに沿って位置する。望ましくは、終端ストッパ１９６、１９８は、アクチュエータ８３の横方向移動距離が６０〜７０ｍｍの範囲内で、約６４ｍｍの距離にわたるように位置決めされる。
【０１３１】
図１を参照して説明すると、トレース処理が行われている間、アクチュエータ８３と対物係合器８４の大部分とが、上面カバー／筐体１２で覆われる。上面カバー／筐体１２は、クランプアーム３２ａ、３２ｂがそこを通って延びる長手スロット２００を有する。クランプアーム３２ａ、３２ｂは、長手スロット２００によって定められる範囲にわたって転動できる。望ましくは、この範囲は、７８ｍｍくらいの直径を有するレンズマウント１１及びレンズ６１ａをトレース処理するのに十分な範囲である。
【０１３２】
上面カバー／筐体１２は長円形の開口部２０２を有する。長円形の開口部２０２により、第２の回転板９６が上面カバー／筐体１２のこの開口部を通して見える状態にある。その結果、直径方向に延びるスロット１３８が露出され、対物係合器８４が上面カバー／筐体１２を通して延びることができる。長円形の開口部２０２の長手方向の寸法は望ましくは、シフト機構１８０によるアクチュエータ８３の位置決めに無関係に、直径方向に延びるスロット１３８が完全に露出された状態を維持するのに十分な寸法である。
【０１３３】
トレース装置１０の対物係合器８４の回転、転動、及び平行移動の動作を組み合わせることにより、従来の線形動作のトレース装置よりもコンパクトにできるトレース装置組立が得られる。
【０１３４】
図１３を参照して説明すると、推奨実施例のトレース装置１０は、制御回路２１０によって制御される。制御回路２１０は望ましくは、プロセッサ・コア２１２（演算装置本体）、プログラム可能論理デバイス２１４（例えば、ＣＰＬＤ（複合プログラム可能論理デバイス））、ディスプレイ・サブシステム２１６、電源スイッチ２１８、１対のＲＳ−２３２ドライバ２２２、２２４、アークネット（Arcnet) サブシステム２２６、及び４個のモータドライバ２２８、２３０、２３４、２３６からなる。
【０１３５】
制御回路２１０は望ましくは、プリント回路ボード（ＰＣＢ）上に構成される。ＰＣＢは、例えば、上面カバー／筐体１２の内部、キーパッド１８及びディスプレイ・ユニット１６の後に装着される。ＰＣＢ上で制御回路の構成要素の１つを外部のデバイス（すなわち、ＰＣＢ上にないデバイス）に接続するのが望ましい個所にコネクタ２１３が設けられる。
【０１３６】
電源スイッチ２１８は外部電源２３８に接続される。電源スイッチ２１８が閉じると、プロセッサ・コア２１２に電力が供給される。プロセッサ・コア２１２は望ましくは、演算処理装置２４０、及び記憶装置２４２を有する。演算処理装置２４０は、例えば、インテル８０Ｃ３８６ＥＸチップ（８／１６ビット外部バス、３２ビット内部バス、及び２個のＵＡＲＴ（汎用非同期送受信ユニット）付き）からなる。
【０１３７】
記憶装置２４２（メモリアレイ）は望ましくは、プログラム記憶メモリ２４４、プログラムデータ記憶に使用可能なシステムメモリ２４６、並びに較正情報、輪郭情報、及びトレース処理中に収集されたデータを記憶するための不揮発性メモリ２４８からなる。プログラム記憶メモリ２４４は望ましくは、２５６ＫＢ（キロバイト）の１６ビットデータを保持する能力を有するフラッシュメモリ装置を用いて実現される。
【０１３８】
システムメモリ２４６は望ましくは、２５６ＫＢの１６ビットデータを保持する能力を有するＳＲＡＭメモリ装置を用いて実現される。不揮発性メモリ２４８は望ましくは、５１２ＫＢの８ビットデータを保持する能力を有するフラッシュメモリ装置を用いて実現される。
【０１３９】
トレース装置１０の制御に用いられるソフトウエアは望ましくは、Ｃプログラミング言語を、又必要な場合にはアッセンブリ言語プログラミングを用いたソフトウエアである。ソースコードのコンパイルにはボーランドターボＣ（Borland Turbo C）（ｖ３．１） コンパイラを用いることができる。推奨アッセンブラは、今述べたコンパイラに連関するＴＡＳＫアッセンブラである。
【０１４０】
リンカ／ロケータとしては望ましくは、パラダイム・ロケート(Paradigm Locate)（ｖ３．１） を用いる。推奨オペレーティングシステムはカスタム・タスク・マネジャー（Custom Task Manager） で、浮動小数点計算は望ましくは、ボーランドターボＣ（ｖ３．１）によって提供されるソフトウエア・エミュレーション（Software Emulation）を用いて実行される。
【０１４１】
望ましくは、制御回路２１０が利用するファームウエア・システムはタスクに基づくシステムである。すなわち、トレース装置の動作は望ましくは全て、異なるタスクに分割される。タスクは、割り込み、タイム・スライス、又はこれら２つの組み合わせに基づいて動作する。ファームウエア・システムは望ましくは、協調マルチタスクシステムとしてセットアップされる。
【０１４２】
個々のタスクは、完了するまで、割り込まれるまで、又は別途制御命令を受けるまで、連続実行される。主タスク制御がタイマから導出される。タイマが、個々のタイム・スライスされたタスクにポーリングして実行の用意ができているかどうかを点検する。
【０１４３】
次のリストにタスクの例を示す。
（モータ制御）
Ａ．アクチュエータ８３を左右の位置間でシフトする。
Ｂ．対物係合器８４をトレース対象物上の開始点に位置させる。
Ｃ．眼鏡フレーム３０をトレースする。
Ｄ．レンズパターン６１ｂをトレースする。
Ｅ．対物係合器８４をトレース対象物からホーム・ポジションに引き上げる。
【０１４４】
（計測）
Ａ．転動の量を検出する。
Ｂ．回転方位を検出する。
Ｃ．並進移動位置を検出する。
（ユーザ・インタフェース）
Ａ．キーパッド稼働
Ｂ．ディスプレイ
Ｃ．バーコード
【０１４５】
（通信）
Ａ．アークネット
Ｂ．ＲＳ−２３２
ａ．ＯＭＡ
ｂ．ナショナル・オプトロニクス
（データ処理）
Ａ．形状を平坦化する
Ｂ．データを記憶する
Ｃ．データを取り出す
Ｄ．他の計算
【０１４６】
メッセージ取り扱い、ディスプレイ表示更新、及びデータ処理は望ましくは、定期的に行われる。本発明びよれば、キーパッド関連機能、通信関連機能、エンコーダ関連機能、及びモータ制御機能は対照的に、非同期的に行われる。
【０１４７】
演算処理装置２４０は、記憶装置２４２、ディスプレイ・サブシステム２１６、プログラム可能論理デバイス２１４、ＲＳ−２３２ドライバ２２２、２２４、アークネット・サブシステム２２６、及びモータドライバ２２８、２３０、２３４、２３６に接続される。記憶装置２４２との接続により、演算処理装置２４０による記憶装置２４２との間でのデータの記憶及び取り出しが可能となる。
【０１４８】
アークネット・サブシステム２２６との接続により、演算処理装置２４０とアークネット・サブシステム２２６に接続された他のデバイスとの間の通信（イーサネット通信のような）が容易になる。アークネット・サブシステム２２６は望ましくは、制御器及びドライバを有する。
【０１４９】
ＲＳ−２３２ドライバ２２２、２２４への接続により、演算処理装置２４０が外部バーコードスキャナ２５２のような外部デバイスと通信することが可能となる。ディスプレイ・ユニット１６は望ましくは、ディスプレイ・サブシステム２１６を介して演算処理装置２４０から間接的に制御される。ディスプレイ・サブシステム２１６は、ディスプレイ制御器及びメモリを有し、これらディスプレイ制御器及びメモリの組み合わせを用いてディスプレイ・ユニット１６上の視覚情報が生成される。
【０１５０】
演算処理装置２４０とプログラム可能論理デバイス２１４との接続により演算処理装置２４０がプログラム可能論理デバイス２１４から適切に調整されたデータ信号及び割り込み信号を受信できる。これらデータ信号及び割り込み信号を演算処理装置２４０が用いることにより、望むトレース動作が適切に実行される。
【０１５１】
プログラム可能論理デバイス２１４が、キーパッド１８からユーザ入力を受け、このようなユーザ入力に基づき、又エンコーダ９０ｃｃ、１４２ａ、及び１６４ａからの信号に基づき、アドレス復号化及び直角位相復号化を行うように、計測割り込みを制御するように、そして補助入力割り込みを制御するように、適切にプログラムされ又はその他の構成処理が行われる。
【０１５２】
したがって、プログラム可能論理デバイス２１４は、キーパッド１８からの、補助デバイス２５０からの、回転モータのエンコーダ９０ｃｃからの、転動モータのエンコーダ１４２ａからの、そして伸縮モータのエンコーダ１６４ａからの出力信号に接続される。
【０１５３】
アドレス復号化機能を行う際、プログラム可能論理デバイス２１４は望ましくは、全ての周辺機器用に選択回線を設ける。直角位相復号化機能を行う際、プログラム可能論理デバイス２１４は、エンコーダ９０ｃｃ、１４２ａ及び１６４ａからのエンコーダパルスをカウントに変換する。直角位相復号化機能を行う際、プログラム可能論理デバイス２１４は又、パラレル・インタフェースを設け、エンコーダ９０ｃｃ、１４２ａ及び１６４ａからの信号に基づいて、モータ９０ｃ、１４２、及び１６４の各々に対する回転の方向を復号化する。
【０１５４】
したがって、回転ケージ１００の回転位置、ピボットアーム１４０の転動位置、及び対物係合器８４の並進移動位置が常に演算処理装置２４０に知られた状態にある。同様に、適切なＰＩＤサーボ制御アルゴリズムを実現して、各モータ９０ｃ、１４２、及び１６４の速度及び位置を制御できる。
【０１５５】
計測割り込みを制御する際に、プログラム可能論理デバイス２１４が、傾斜変化（すなわち、回転方位の漸増変化）に応答してプロセッサ割り込み信号を生成し、エンコーダ９０ｃｃ、１４２ａ及び１６４ａからの出力に基づいて、回転、転動及び並進移動（すなわち、伸縮）の現在位置の値を固定保持（ラッチ）する。補助データ入力に関しては、プログラム可能論理デバイス２１４が、プロセッサ割り込み信号をエッジについて生成し、入力のマスク処理及びディジタル入力のレジスタ形成を可能にする。
【０１５６】
プログラム可能論理デバイス２１４は望ましくは、キー１８ａ〜１８ｃからの入力回線の走査（スキャン）をするようにプログラムされる。キーパッド１８上のキー１８ａ〜１８ｃが押されると、プログラム可能論理デバイス２１４が応答して、割り込み信号を生成し、どのキーが押されたかを示すデータをラッチする。これにより、どのキーが押されたかの表示がプロセッサ・コア２１２の演算処理装置２４０に供給される。
【０１５７】
対物係合器８４の予め定められた接触区域（例えば、触針部８６ｃ、溝部８６ｄ、又は肩部８６ｅ）の位置は極座標によって表すことができるので、以後、種々の位置及び移動を、（Θ）（Theta）、 （Ｒ）（Radius）、及び（Ｚ）（Zeta）を用いて述べる。ここに、（Θ）は回転ケージ１００の回転方位を、（Ｒ）は接触区域が回転軸心Ｒからどれくらい離れたかを、そして（Ｚ）は対物係合器８４がピボットアーム１４０に対してどれくらい遠くまで伸縮したかを表す。図１３のエンコーダ９０ｃ、１４２ａ、１６４ａは、（Θ）、（Ｒ）、及び（Ｚ）を用いて表す。
【０１５８】
演算処理装置２４０が望ましくは、眼鏡フレーム３０のレンズマウント１１の両方又は一方についてのトレース動作を行うように、レンズ６１ａについてのトレース動作を行うように、そして／又はレンズパターン６１ｂについてのトレース動作を行うように、適切にプログラムされ又はその他の構成処理が行われる。
【０１５９】
演算処理装置２４０は、このようなトレース動作を、モータ９０ｃ、１４２、及び１６２を（例えば、ドライバ２２８、２３０及び２３４をそれぞれ介して）適切に稼働させることにより、このような稼働中にエンコーダ９０ｃｃ、１４２ａ、及び１６２ａから位置情報のサンプルを受信することにより、そしてエンコーダ９０ｃｃ、１４２ａ、及び１６２ａから受信した位置情報のサンプルを、レンズマウント１１の内部輪郭を正確に表すに十分な、そして／又はレンズ６１ａ又はレンズパターン６１ｂの外部縁部６６又は６８を正確に表すに十分な情報に変換することにより、行う。
【０１６０】
結果として得られる情報が、それから演算処理装置２４０によって記憶装置２４２に格納記憶される。その後、この情報は、ＲＳ−２３２ドライバ２２２、２２４のうちの１つ、又はアークネット・サブシステム２２６を介して外部デバイスへの伝送が可能であり、そして／又はディスプレイ・ユニット１６を介して表示が可能である。
【０１６１】
トレース装置１０はこのようにして、対物係合器８４の複数の回転位置の各々について、ピボット転動機構９４に対する対物係合器８４の並進移動位置、及びピボット転動機構９４の回転移動位置を検出するように構成された位置捕捉システムを備える。又、記憶装置２４２は、このような位置捕捉システムに少なくとも間接的に接続され、更には複数の回転位置の各々について、並進移動位置及び回転移動位置を格納記憶するように構成された例示のメモリデバイスを備える。
【０１６２】
以下、トレース装置１０の推奨動作例を説明する。最初に、トレース装置１０の操作員がトレース対象の眼鏡フレーム３０をクランプ組立２８内に置く。クランプ組立２８の構成によれば、操作員が、眼鏡フレーム３０を、つるを開いた状態であたかも操作員がその眼鏡フレーム３０を自分の顔に掛けるかのような角度で手に持ってトレース装置１０に近づくことができるので有利である。
【０１６３】
それから眼鏡フレーム３０が、眼鏡フレーム３０の下側部分を下側クランプアーム３２ｂ上の眼鏡フレーム支持部４６内に置くことによって、そして一方、眼鏡フレーム３０の鼻部分４４をフレームセンタリングデバイス４２上でセンタリングさせることによって、クランプ組立２８に当てがわれる。
【０１６４】
この位置に置かれると、眼鏡フレーム３０が押し下げられ、これにより上側クランプアーム３２ａ上の眼鏡フレーム支持部４６内へ眼鏡フレーム３０の上側部分を入れ込むのに十分な量（幅）だけクランプ組立２８が開口される。この押し下げは、クランプ組立２８に望ましくは組み込まれている、クランプ組立２８が閉じる方向への片寄せ力に打ち勝つに十分な程度である。
【０１６５】
眼鏡フレーム３０の上側部分が上側クランプアーム３２ａ上の眼鏡フレーム支持部４６に位置合わせされると、操作員は眼鏡フレーム３０の押し下げを停止する。この停止によって、クランプ組立２８が上記の片寄せ力に応答して閉じられる。これで、眼鏡フレーム３０が定位置に確保される。
【０１６６】
クランプアーム３２ａ、３２ｂは、対称面４０から常に等距離にあるので、クランプ組立２８の最終の閉位置ではレンズマウント１１の垂直方向の中心が対称面４０内に来る。同様に、眼鏡フレーム３０の水平方向の位置は、フレームセンタリングデバイス４２によって自動的に長円開口部２０２に対して中心位置が合わされる（センタリングされる）。
【０１６７】
眼鏡フレーム３０を挟むクランプ動作の前、間、又は後に、トレース装置１０の動作に関する情報又は質問をディスプレイ・ユニット１６を用いて操作員へ表示し、そして／又は、望む動作に関する情報をキーパッド１８を用いて操作員が入力する。制御回路２１０が操作員からのこのような情報に応答して、追加情報を要求し、又はトレース動作を開始する。
【０１６８】
追加情報の要求には、例えば、ジョブ番号の要求、望むトレースの種類（フレーム、レンズ、又はレンズパターン）についての情報の要求、どの又はいくつのレンズマウント１１をトレースすべきか（すなわち、左マウント、右マウント、又は両マウント）についての情報の要求、、トレース対象のフレームの種類（例えば、金属、プラスチック、縁なし、等）についての情報の要求、及び／又は記憶されたファイルが保護されるべきかどうかについての情報の要求が含まれる。
【０１６９】
推奨実施例では操作員にこれらの情報をキーパッド１８を介して入力するように求めるが、関連情報を自動的に検出するようにトレース装置１０を構成することにより、上記の要求のいくつかを削除することができる。例えばトレースの種類についての要求は、クランプアーム３２ａ、３２ｂの間に眼鏡フレーム３０の代わりにホルダ６０があるかどうかを検出することによって不必要とし得る。
【０１７０】
これに関して、クランプアーム３２ａ、３２ｂは相互に電気的に絶縁させることが可能であり、眼鏡フレーム支持部４６は電気的絶縁材料から製作できる。その場合、もしホルダ６０が電気信号の付加に対して予測可能な電気的応答を示すように構成した場合、このような電気信号をクランプアーム３２ａ、３２ｂ越しに供給することにより、そしてトレース装置１０を電気的応答に反応するように構成することにより、クランプ組立２８内のホルダ６０の存在の検出が可能である。このような関連情報を検出する別の手法を用いることも、もちろん可能である。
【０１７１】
要求された情報の入力後、制御回路２１０が自動的にトレース動作を開始する。又は代わりに、操作員がキーパッド１８上の「開始」きーを押した後に初めて制御回路２１０がトレース動作を開始する。
【０１７２】
トレース動作の開始時に、もし必要なら、アクチュエータ８３をアクチュエータ支持板１８２の適切な側にシフトするために、シフト機構が自動的に起動される。詳しくは、これは、適切なシフト信号を演算処理装置２４０からモータドライバ２３６に送り、モータドライバ２３６がシフトモータ１８８に必要な方向への必要な回転量の回転を実行させることで行われる。
【０１７３】
シフト動作中、望ましくは、対物係合器８４が完全に収縮した（引き込まれた）状態に維持される。回転軸心Ｒは望ましくは、クランプ組立２８に連関する対称面４０内にある。シフト動作は望ましくは、トレースすべきレンズマウント１１の中心を回転軸心Ｒにほぼ位置合わせするように行われる。
【０１７４】
シフト動作の前、間、又は完了後、回転ユニット９０が、触針部８６ｃが時計の１２時の位置（すなわち、図４に示す方位）又は６時の位置のいずれかの方を指すように回転される。以下の説明には、１２時の位置を例として用いる。しかし、以下のステップ又は方位のいくつかを逆にすることによって、６時の位置も実現できる。
【０１７５】
１２時の方位に関して、演算処理装置２４０が、適切な信号をモータドライバ２２８に送り、モータドライバ２２８が必要な回転量をモータ９０ｃに実行させることによって、アクチュエータ８３の、必要な回転が達成される。回転はエンコーダ９０ｃｃからの出力によって確認される。
【０１７６】
それから対物係合器８４が、回転軸心Ｒに沿って伸張される。この軌跡は、これが対物係合器８４をレンズマウントの中心に位置させ、その結果として、この最初の移動の際に触針部８６ｃがレンズマウント１１と衝突するおそれを減少させるという理由で、望ましい軌跡である。
【０１７７】
この最初の移動を達成するために、演算処理装置２４０が、適切な信号をモータドライバ２３４に送り、モータドライバ２３４が伸縮モータ１６４に必要な方向への必要な回転量の回転を実行させる。演算処理装置２４０が又、適切な信号をモータドライバ２３０に送り、モータドライバ２３０が転動モータ１４２に必要な方向への必要な回転量の回転を実行させる。
【０１７８】
このようなモータ制御命令は同時に送ることもできるが、推奨実施例の配置では、回転コマンド（指令）が別の仕方で与えられ、その場合、漸増する転動運動が、対物係合器８４の漸増する伸張運動によって割り込まれる。触針部８６ｃが予め定められた位置に到達するまで回転軸心Ｒに沿って移動するように、漸増する転動運動と漸増する並進移動運動との組み合わせが調整される。
【０１７９】
この予め定められた位置は、全てのトレース動作に対して一定であり、この位置は、触針部８６ｃと転動軸心Ｐとの距離が上側クランプアーム３２ａ上の眼鏡フレーム支持部４６の転動半径とほぼ等しいような位置として定義される。
【０１８０】
それから演算処理装置２４０が、モータドライバ２３０に転動モータ１４２を起動させる適切な信号をモータドライバ２３０に送る。モータドライバ２３０がこれに応答して、転動モータ１４２を或る方向に回転させ、この回転がピボットアーム１４０を、回転軸心Ｒから離れてクランプアーム３２ａ上の眼鏡フレーム支持部４６の方へ向かう方向に転動させる。これにより、対物係合器８４がレンズマウント１１の方へ転動する。
【０１８１】
望ましくは、このような動きの間、転動モータ１４２によって付加されるトルクは、必要な転動を行うには十分であるがクランプ組立２８によって閉じる方に付加される片寄せ力に打ち勝つには十分でないサイズのトルクである。したがって、レンズマウント１１に触針部８６ｃが到達するときに、触針部８６ｃがクランプ組立２８を押し開けることはない。代わりに、転動モータ１４２の回転が停止し、それを知らせる信号が、例えば、転動モータ１４２に連関するエンコーダ１４２ａによって演算処理装置２４０に供給される。
【０１８２】
それから演算処理装置２４０が応答して、回転ケージ１００の回転を開始する。詳しくは、演算処理装置２４０がモータドライバ２２８に第１の方向に回転モータ９０ｃの回転を開始するようにとの信号を送る。第１の回転の方向は、停止アーム１２０が可動ストッパ１２２から離れる方向に動くような回転方向である。このような回転の間、転動モータ１４２は回転軸心Ｒから離れるような転動片寄せ力を付加し続ける。この転動片寄せ力が触針部８６ｃを、トレースされるレンズマウント１１に接して係合する状態を維持させる。
【０１８３】
回転が継続する間に、レンズマウント１１の形状の変化が対物係合器８４を伸縮させ、回転軸心Ｒに向かう方向へ又回転軸心Ｒから離れる方向へ転動させる。このような対物係合器８４の転動及び並進移動運動の間、（Θ）エンコーダ９０ｃｃがモニタされる。
【０１８４】
予め定められた時間間隔で（望ましくは、回転ケージの回転位置の各「漸増」（gradient）ごとに、すなわち、０．９度ごとに）、（Θ）（Ｒ）（Ｚ）の位置についての「スナップショット」が、（Θ）エンコーダ９０ｃｃ、（Ｒ）エンコーダ１４２ａ、及び（Ｚ）エンコーダ１６４ａからの信号に基づいて採取される。各スナップショットから結果として３次元の位置ベクトルが得られる。推奨の１「漸増」の時間間隔を用いた場合、回転ケージ１００の個々の回転についてこのようなベクトルが４００個ある。
【０１８５】
各時間間隔に対する（Θ）（Ｒ）（Ｚ）の値が、プログラム可能論理デバイス２１４によって適切に捕捉され、記憶装置２４２への格納記憶のために演算処理装置２４０に供給される。（Θ）（回転）エンコーダ９０ｃｃが全回転が完了したことを表示すると、制御回路２１０が、トレース動作が完了かどうか、又は眼鏡フレーム３０の他方のレンズマウント１１をトレースすべきかどうかが判定される。
【０１８６】
もし他方のレンズマウント１１をトレースすべき場合には、制御回路２１０が望ましくは、対物係合器８４をホーム・ポジションに戻らせる。すなわち、モニタドライバ２３０及び２３４が転動モータ１４２及び伸縮モータ１６４をして、完全に収縮した（引き込まれた）位置、望ましくは、回転軸心Ｒに平行又は位置合わせされた位置に、対物係合器８４を戻らせる。
【０１８７】
それから制御回路２１０が、アクチュエータ８３をアクチュエータ支持板１８２の反対側へシフトするために、シフト機構１８０を起動する。推奨実施例では、これは、適切なシフト信号を演算処理装置２４０からモータドライバ２３６に送り、モータドライバ２３６がシフトモータ１８８に必要な方向への必要な回転量の回転を実行させることで行われる。
【０１８８】
その後、第２のレンズマウント１１が、回転ケージ１００の回転が逆方向であることを除いては第１のレンズマウント１１の場合とほぼ同じ仕方でトレースされる。このようにして、第２のトレース動作が終わると、回転ケージ１００は当初の位置（第１のトレースが行われる前の方位）に戻る。
【０１８９】
この回転方向の逆転により、回転ケージ１００から外に延びる配線等が捻られ、力が掛かり、又はその他損傷を受けるようなことが防止される。停止機構１１６を、回転ケージ１００に約３７０度の回転を許すように構成することにより、事前計測による同期で、両方の回転方向で完全な３６０度の回転が確保される。第２のトレース動作の後、又は間、結果として得られるデータは記憶装置２４２に格納記憶される。
【０１９０】
記憶装置２４２に記憶された生データは外部へ伝送でき、レンズ縁部加工装置の制御に使用でき、そして／又は演算処理装置２４０によって更に処理することができる。いくつもの数学関数を生データに適用して、レンズ縁部加工装置に対してよりよく適合可能な形式に変換することができる。このような関数の例としては、これに限らないが、曲線適合化、曲線円滑化、表面凹凸修正、３次元から２次元への平板化、サイズ調整、等がある。
【０１９１】
生データのこのような処理が終わると、処理から得られた、変換されたデータは、記憶装置２４２の適切なデータファイルに格納記憶でき、又はトレース装置１０にとって外部にある装置への伝送が可能である。
【０１９２】
トレース動作完了後の、眼鏡フレーム３０のクランプ組立２８からの取り外しは単に、眼鏡フレーム３０を押し上げ又は押し下げて、クランプアーム３２ａ、３２ｂが分離したら眼鏡フレーム３０を傾けて眼鏡フレーム支持部４６から外すだけで行われる。それからトレース装置１０の操作員がキーパッド１８上のキー１８ａ〜１８ｃを押して制御回路２１０をリセットでき、これにより、ディスプレイ画面が初期表示（例えば、望むトレースについてのジョブ情報を操作員に要求する表示）に戻る。
【０１９３】
もしトレース動作が眼鏡フレーム３０ではなくレンズ６１ａ又はレンズパターン６１ｂについて行われる場合は、トレース装置１０の操作員が最初に、図５〜図７を参照して上に示した仕方で、レンズ６１ａ又はレンズパターン６１ｂをホルダ６０に固定する。それからホルダ６０がクランプ組立２８内に置かれる。クランプ組立２８が、操作員がホルダ６０を楽な位置で、楽な腕／手の動きで支持してトレース装置１０に近接できるので有利である。
【０１９４】
ホルダ６０が、下側の脚部６２を下側のクランプアーム３２ｂに係合させることにより、クランプ組立２８に当てがわれる。そうする際に、下側の脚部６２にある凹部７４が既に下側のクランプアーム３２ｂ上の眼鏡フレーム支持部４６の１つと位置合わせされる。
【０１９５】
下側のクランプアーム３２ｂ上の２つの眼鏡フレーム支持部４６のうちのどの１つを凹部７４に位置合わせするかを選択する際に、ユーザは望ましくは、アクチュエータ８３の回転軸心Ｒに位置合わせされている眼鏡フレーム支持部４６を選択する。これにより、ユーザが他方の眼鏡フレーム支持部４６を選択した場合に必要となるアクチュエータ８３のシフト動作が回避される。
【０１９６】
下側の脚部６２が、凹部７４が眼鏡フレーム支持部４６を受けるように適切に下側のクランプアーム３２ｂと係合すると、ホルダ６０が押し下げられ、これにより上側の脚部６２を入れ込んで上側クランプアーム３２ａと係合させるのに十分な量（幅）だけクランプ組立２８が開口される。この、上側の脚部６２は同様に、凹部７４が上側の眼鏡フレーム支持部４６を受けるように上側のクランプアーム３２ａと係合する。
【０１９７】
この押し下げは、クランプ組立２８に望ましくは組み込まれている、クランプ組立２８が閉じる方向への片寄せ力に打ち勝つに十分な程度である。
【０１９８】
両方の凹部７４がそれぞれの眼鏡フレーム支持部４６を受け、他方、脚部６２がクランプアーム３２ａ、３２ｂの間に保持されると、操作員がホルダ６０の押し下げを停止する。この停止によって、クランプ組立２８が上記の片寄せ力に応答して閉じられる。これで、ホルダ６０が定位置に確保される。
【０１９９】
クランプアーム３２ａ、３２ｂは、対称面４０から常に等距離にあるので、クランプ組立２８の最終の閉位置ではレンズ６１ａ又はレンズパターン６１ｂの垂直方向の中心が対称面４０に来る。同様に、ホルダ６０の水平方向の位置は、凹部と眼鏡フレーム支持部４６とが位置合わせされていることにより、回転軸心Ｒと自動的に中心が位置合わせされる（センタリングされる）。
【０２００】
ホルダ６０を挟むクランプ動作の前、間、又は後に、トレース装置１０の動作に関する情報又は質問をディスプレイ・ユニット１６を用いて操作員へ表示し、そして／又は、望む動作に関する情報をキーパッド１８を用いて操作員が入力する。制御回路２１０が操作員からのこのような情報に応答して、追加情報を要求し、又はトレース動作を開始する。
【０２０１】
追加情報の要求には、例えば、ジョブ番号の要求、望むトレースの種類（フレーム、レンズ、又はレンズパターン）についての情報の要求、どの眼鏡フレーム支持部４６がホルダ６０の凹部７４に置かれているかについての情報の要求、等が含まれる。推奨実施例では操作員にこれらの情報をキーパッド１８を介して入力するように求めるが、関連情報を自動的に検出するようにトレース装置１０を構成することにより、上記の要求のいくつかを削除することができる。
【０２０２】
要求された情報の入力後、制御回路２１０が自動的にトレース動作を開始する。又は代わりに、操作員がキーパッド１８上の「開始」きーを押した後に初めて制御回路２１０がトレース動作を開始する。
【０２０３】
トレース動作の開始時に、もし必要なら、アクチュエータ８３をアクチュエータ支持板１８２の適切な側にシフトするために、シフト機構が自動的に起動される。上に述べたように、これは、適切なシフト信号を演算処理装置２４０からモータドライバ２３６に送り、モータドライバ２３６がシフトモータ１８８に必要な方向への必要な回転量の回転を実行させることで行われる。
【０２０４】
シフト動作中、望ましくは、対物係合器８４が完全に収縮した（引き込まれた）状態に維持される。シフト動作は望ましくは、レンズマ６１ａ又はレンズパターン６１ｂの中心を回転軸心Ｒに位置合わせするように作用する。
【０２０５】
シフト動作の前、間、又は後に、回転ユニット９０が、触針部８６ｃが時計の１２時の位置を指すように回転される。もし触針部８６ｃが既にその位置にある場合にはこの回転はもちろん不必要である。代わりの実現例では触針部８６ｃを６時の位置を指すようにした構成が含まれる。しかし、以下の説明には、１２時の位置を例として用いる。
【０２０６】
最初に、対物係合器８４の遷移部８６ｆが、面取りしたレンズ縁部６６又はレンズパターンの縁部６８の、半径方向外側に位置するように、対物係合器８４が、回転軸心Ｒから予め定められた角度だけ離れた位置へ転動され、それから伸張される。予め定められた角度は、対物係合器８４がホルダ６０の支持部６４くらい遠くまで伸張したときに、対物係合器８４が、ホルダ６０の脚部６２を回転軸心Ｒから隔てる半径方向距離よりも僅かに回転軸心Ｒに近くなるように選択される。
【０２０７】
レンズ６１ａ又はレンズパターン６１ｂはホルダ６０の脚部６２の間に保持されるので、上記の予め定められた角度をこのように選択することで、遷移部８６ｆが、面取りしたレンズ縁部６６又はレンズパターンの縁部６８の、半径方向外側に確実に位置することになる。
【０２０８】
それから対物係合器８４が、遷移部８６ｆを面取りしたレンズ縁部６６又はレンズパターンの縁部６８の、半径方向外側に位置合わせする初期位置へ伸張される。初期伸張の量は知られている。その理由は、支持部６４と上面カバー／筐体１２の前面５２との間の距離が知られており且つ一定値だからである。したがって、同じ量の初期転動（Ｒ）及び伸縮（Ｚ）を全てのレンズ６１ａ及びレンズパターン６１ｂに用いることができる。
【０２０９】
対物係合器８４のこの初期位置決めが達成されると、演算処理装置２４０が、モータドライバ２３０を介して転動モータ１４２に、対物係合器８４を回転軸心Ｒの方へ向かう方向に転動させる。
【０２１０】
望ましくは、転動モータ１４２によって付加されるトルクは、対物係合器８４を転動させるには十分であるがクランプ組立２８の閉じる方向への片寄せ力に打ち勝つには十分でないサイズのトルクである。したがって、遷移部８６ｆが面取りしたレンズ縁部６６又はレンズパターンの縁部６８と接触するようになるときに、クランプ組立２８が押し開けられることなく、転動モータ１４２の回転が停止する。
【０２１１】
転動モータ１４２が停止したことが（Ｒ）エンコーダ１４２ａによってプログラム可能論理デバイス２１４と演算処理装置２４０とに通信される。これに応答して演算処理装置２４０が、対物係合器８４の遷移部８６ｆがレンズ６１ａの面取りした縁部６６又はレンズパターン６１ｂの縁部６８に到達したかどうかを判定する。
【０２１２】
次のステップは、トレース対象物がレンズ６１ａか又はれぱ６１ｂかによる。もしレンズ６１ａがトレース対象物の場合、転動モータ１４２が僅かな片寄せトルクを付加し続け、このトルクが対物係合器８４を回転軸心Ｒの方向へ向けて片寄せる。そして伸縮モータ１６４が対物係合器８４を収縮させるように起動される。このような収縮の結果、対物係合器８４の溝部８６ｄが、面取りした縁部６６に最終的に到達し、面取りした縁部６６が溝部８６ｄに入る。
【０２１３】
伸縮モータ１６４の回転へのこの係合の効果が、演算処理装置２４０によって検出される。演算処理装置２４０が、この検出に基づいて、面取りした縁部６６が適切に溝部８６ｄに係合したと判定する。
【０２１４】
上記と対照的に、もしトレース対象物がレンズ６１ａではなくレンズパターン６１ｂである場合には、遷移部８６ｆのレンズパターン縁部６８との係合後の次のステップは、対物係合器８４を伸張（収縮ではなく）するように伸縮モータ１６４を起動することである。この伸張は、レンズ６１ａの場合に転動モータ１４２によって付加されたのとほぼ同じ「回転軸心Ｒ方向への片寄せ力」を付加しながら行われる。
【０２１５】
したがって、対物係合器８４が、レンズパターン６１ｂの縁部６８に沿って滑動し、この滑動は肩部８６ｅがレンズパターン６１ｂの縁部６８に到達するまで行われる。肩部８６ｅがレンズパターン６１ｂの縁部６８に接して位置すると、伸縮モータ１６４の回転が停止する。伸縮モータ１６４に対する肩部８６ｅの効果（伸縮モータ１６４の停止）が演算処理装置２４０によって（例えば、（Ｚ）エンコーダ１６４ａを介して）検出される。
【０２１６】
それから演算処理装置２４０がこの効果に基づいて縁部６８が肩部８６ｅに適切に係合したことを判定する。それにも拘わらず、演算処理装置２４０は伸縮モータ１６４に伸張方向への僅かなトルクを維持する。この僅かなトルクによって、肩部８６ｅとレンズパターン６１ｂの縁部６８との接触が維持される。
【０２１７】
演算処理装置２４０が、肩部８６ｅ又は溝部８６ｄと、レンズパターン６１ｂの縁部６８又は面取りした縁部６６とのそれぞれの係合が達成されたと判定すると、演算処理装置２４０がこれに応答して回転ケージ１００の回転を開始する。詳しくは、演算処理装置２４０がモータドライバ２２８に、上記の第１の方向での回転モータ９０の回転を開始するように信号を送る。
【０２１８】
このような回転の間、転動モータ１４２が回転軸心Ｒ方向への転動片寄せ力を付加し続け、レンズパターン６１ｂの場合には、伸縮モータ１６４が伸張方向への上記トルクによる片寄せを継続する。これらの片寄せにより、対物係合器８４の溝部８６ｄ又は肩部８６ｅが面取りした縁部６６又はレンズパターン６１ｂの縁部６８にそれぞれ接触した状態を維持される。
【０２１９】
回転が継続する間に、レンズ６１ａ又はレンズパターン６１ｂの形状の変化が対物係合器８４を伸縮させ、回転軸心Ｒに向かう方向へ又回転軸心Ｒから離れる方向へ転動させる。このような対物係合器８４の転動及び並進移動運動の間、（Θ）エンコーダ９０ｃｃが、レンズマウント１１がトレースされるときに（Θ）エンコーダ９０ｃｃがモニタされるのと同様に、モニタされる。
【０２２０】
予め定められた時間間隔で（望ましくは、回転ケージの回転位置の各「漸増」（gradient）ごとに、すなわち、０．９度ごとに）、（Θ）（Ｒ）（Ｚ）の位置についての「スナップショット」が、（Θ）エンコーダ９０ｃｃ、（Ｒ）エンコーダ１４２ａ、及び（Ｚ）エンコーダ１６４ａからの信号に基づいて採取される。各スナップショットから結果として３次元の位置ベクトルが得られる。推奨の１「漸増」の時間間隔を用いた場合、回転ケージ１００の個々の回転についてこのようなベクトルが４００個ある。
【０２２１】
各時間間隔に対する（Θ）（Ｒ）（Ｚ）の値が、プログラム可能論理デバイス２１４によって適切に捕捉され、記憶装置２４２への格納記憶のために演算処理装置２４０に供給される。（Θ）エンコーダ９０ｃｃが、全回転が完了したことを表示すると、制御回路２１０が、レンズ６１ａ又はレンズパターン６１ｂについてのトレース動作が完了かどうかが判定される。
【０２２２】
代わりに、もし２つのレンズ６１ａ又はレンズパターン６１ｂをトレースすべき場合には、別のホルダ６０が用意され、クランプ組立２８の、第１のホルダ６０に使用されていない方の眼鏡フレーム支持部４６に装着される。その場合、演算処理装置２４０が、対物係合器８４をホーム・ポジションに戻らせ、シフト機構１８０を適切に起動させることになる。それからトレース動作が行われるが、長円開口部２０２の他端において行われる点を除いては、上で述べたように行われる。
【０２２３】
レンズ６１ａ又はレンズパターン６１ｂのトレースの結果として収集された生データは、記憶装置２４２に記憶させることができ、眼鏡フレーム３０又はそのレンズマウント１１のトレース後に得られた生データの場合とほぼ同様な仕方で用いることができる。
【０２２４】
詳しくは、生データは外部へ伝送でき、レンズ縁部加工装置の制御に使用でき、そして／又は演算処理装置２４０によって更に処理することができる。前述のように、数学関数を生データに適用して、レンズ縁部加工装置に対してよりよく適合可能な形式に変換することができる。前述の数学関数の例が、レンズ６１ａ及びレンズパターン６１ｂのトレースにも当てはまる。変換後の処理についても同様である。
【０２２５】
トレース動作完了後の、ホルダ６０のクランプ組立２８からの取り外しは単に、ホルダ６０を押し上げ又は押し下げて、クランプアーム３２ａ、３２ｂが分離たらホルダ６０を傾けてクランプアーム３２ａ、３２ｂから外すだけで行われる。それからトレース装置１０の操作員がキーパッド１８上のキー１８ａ〜１８ｃを押して制御回路２１０をリセットでき、これにより、ディスプレイ画面が初期表示（例えば、望むトレースについてのジョブ情報を操作員に要求する表示）に戻る。
【０２２６】
トレース装置１０の制御回路２１０は望ましくは、トレース装置１０の較正を容易にするように適切にプログラムされ又は構成される。トレースが適切なサイズを表すようにするために、少なくとも或る初期形式の較正を行う必要がある。
【０２２７】
これは、既知のサイズの形状をトレースすることにより、そしてそれから不揮発性メモリ２４８に記憶されているオフセット又は調整値を入力することによって行われる。トレースが完了するといつも、結果として得られたデータ群がトレースされた対象物を正確に表すように、これらの値が呼び出される。
【０２２８】
眼鏡フレーム、レンズ、又はレンズパターンのどれかに拘わらず、既知のサイズの形状が、硬さを持たせた工具として製作され、トレースすべき対象物に類似の方法でクランプ組立２８に装着される。既知のフレーム形状は例えば、板に穴をあけ、穴の内縁まわりに眼鏡フレーム内の斜面溝部を模した斜面溝部を設けた形として製作できる。この形状は、円、楕円、矩形、又はトレースできそのトレースデータを穴の実際の物理的計測結果と比較できる他のどのような形状でもよい。
【０２２９】
レンズ及びレンズパターンでは、既知の形状及び寸法の、硬さを持たせたレンズ又はレンズパターンを製作し、通常のレンズ及びレンズパターンがトレース用に装着されるのと同じホルダ６０に装着することにより同様にトレースされる。
【０２３０】
較正用の形状が装着されると、操作員が較正コマンドをキーパッド１８を介して入力する。制御回路２１０がこれに応答して、較正サブルーチンを実行する。詳しくは、制御回路２１０がトレース装置に較正形状でのトレース動作を実行させる。推定オフセットがキーパッド１８を介して入力っされる。望ましくは、第１の試験の結果を点検するために別のトレースが行われ、もし更なる調整が必要な場合には、更に別のトレースが行われる。
【０２３１】
この反復が、トレースのサイズが較正用形状の寸法に等しくなるまで行われ、そこで較正が完了する。それから較正用形状が取り外され、それに続いて、トレース装置１０を用いて未知の寸法の対象物についてのトレースを行うことができる。
【０２３２】
演算処理装置２４０は望ましくは、回転ケージ１００の回転中、重力の影響を補償するように適切にプログラムされ又は構成される。この関連で、演算処理装置２４０がトレース動作を実行できるようにするプログラムが記憶装置２４２に記憶されているがこのプログラムが、望ましくは、重力補償サブルーチンを有する。しかし、これはトレース装置１０に関して実現可能な種々の重力補償システムの一例に過ぎない。
【０２３３】
重力補償サブルーチンは或る程度まで、ピボット転動機構９４に連関する。
【０２３４】
ピボット転動機構においては、対物係合器８４がトレース対象物（例えば、レンズマウント１１、レンズ６１ａ、又はレンズパターン６１ｂ）に対して適切に係合された状態を維持するために転動モータ１４２によってトルクが付加されている。この重力補償サブルーチンは望ましくは、この対物係合器８４の係合状態維持用のトルクをモータドライバ２３０を介して調整するように演算処理装置２４０に指示することによって、ピボット転動機構９４の回転移動位置（Ｒ）への重力の影響に対抗するものである。
【０２３５】
このトルク調整は、対物係合器８４の回転方位に依存する仕方で（すなわち、回転ケージ１００の回転方位に依存する仕方で）行われる。したがって、対物係合器８４のトレース対象物の方向への片寄せ力が、対物係合器８４の回転方位に基づいて変動する。
【０２３６】
例えば、対物係合器８４がレンズマウント１１の下部をトレースしているとき、転動モータ１４２のトルクが顕著に削減され又は消去さえされ得るような十分に大きな片寄せ力が重力のみにより付加される。これと対照的に、レンズマウント１１の上部がトレースされているときは、重力は、対物係合器８４をレンズマウント１１から離れる方向に引くことになる。したがって、転動モータ１４２によって付加されるトルクは、レンズマウント１１の上部がトレースされる間、増大する。
【０２３７】
レンズ６１ａ又はレンズパターン６１ｂのトレース中は、上記の逆が真実である。レンズ６１ａ又はレンズパターン６１ｂがトレースされるとき、トレース動作は内周と逆に、外周まわりで行われる。したがって、レンズ６１ａ又はレンズパターン６１ｂの、上部でなく下部がトレースされているとき、重力は対物係合器８４をレンズ６１ａ又はレンズパターン６１ｂから離れる方向に引くことになる。
【０２３８】
同様に、レンズ６１ａ又はレンズパターン６１ｂの上部がトレースされているとき、重力は対物係合器８４をレンズ６１ａ又はレンズパターン６１ｂへ向く方向に押すことになる。
【０２３９】
したがって、重力補償システムすなわち、重力補償サブルーチンは、回転ケージ１００の回転方位のみでなくトレース対象物に関する情報、特に対象物が一方ではレンズマウント１１、他方ではレンズ６１ａ又はレンズパターン６１ｂ、のどちらであるかに対応する。
【０２４０】
重力は、対物係合器８４が回転ケージ１００と共に回転するときに対物係合器８４の並進移動運動（すなわち、収縮又は伸張）にも変動する影響を与えるので、重力補償サブルーチンは望ましくは又、（Ｚ）方向にも補償を行う。この補償は、回転ケージ１００の回転方位に依存する。しかし、この補償はトレース対象物の種類に依存しない。
【０２４１】
すなわち、重力補償サブルーチンに応答して演算処理装置２４０によって得られる（Ｚ）方向の補償は、レンズマウント１１のトレース中の補償が、レンズ６１ａ又はレンズパターン６１ｂのトレース中の補償と同じであり得ることになる
【０２４２】
重力補償サブルーチンは或る程度まで、伸縮機構１６０に連関する。この重力補償サブルーチンは望ましくは、伸縮モータ１６４によって付加されるトルクをモータドライバ２３４を介して調整するように演算処理装置２４０に指示することによって、伸縮機構１６０の並進移動位置（Ｚ）への重力の影響に対抗するものである。
【０２４３】
詳しくは、このトルクが、（Ｚ）方向での対物係合器８４の重量に対抗するように調整される。しかし、重量は、回転方位（Θ）の関数として、又ピボット転動位置（Ｒ）の関数として変動する。したがって、トルク調整は、対物係合器８４の回転方位に依存する仕方で（すなわち、回転ケージ１００の回転方位に依存する仕方で）そして／又は対物係合器８４が水平方位からどれだけ遠くまで転動しているかに依存する仕方で行われる。
【０２４４】
大抵のレンズマウント１１、レンズ６１ａ、及びレンズパターン６１ｂに対するピボット転動角（Ｒ）は、平均ピボット転動角（Ｒ）から顕著に偏向しないので、（Ｚ）方向に沿った重力の影響を補償する重力補償サブルーチンは、伸縮モータ１６４をして回転方位（Θ）のみに依存する仕方で補償トルクを付加させることによって単純化できる。
【０２４５】
単純化された補償サブルーチンが基づく平均ピボット転動角は、一般的な基準で（ピボット転動角（Ｒ）の全ての値にわたって）定めることができ、又は代わりに、回転ケージ１００の個々のピボット転動角（Ｒ）に対して定めることができる。
【０２４６】
平均ピボット転動角は又、トレース対象物の分類に対して個々に定めることもできる。これに関しては、１つの平均ピボット転動角をレンズマウント１１について定め、別の平均ピボット転動角をレンズ６１ａについて定め、更に別の平均ピボット転動角をレンズパターン６１ｂについて定めることができる。
【０２４７】
したがって、各回転方位に対して、単純化された補償サブルーチンを用いて伸縮モータ１６４によって付加されるトルクは、ピボット転動角（Ｒ）がピボット転動角（Ｒ）の平均値（又は中央値）に等しいときにその特定の回転方位において重力の影響に対抗するために何を採るかに基づいて定められる。
【０２４８】
重力補償が得られるかどうかに無関係に、トレース装置１０は、各軸が位置符号化され且つ各軸が、ソフトウエア又はファームウエアのどちらかを用いて実現された適切なサーボアルゴリズムを介しての閉ループ位置制御及び／又は力制御の能力を有する、という程度までの３次元サーボ制御を備えるので有利である。
【０２４９】
これと対照的に、トレース装置１０が眼鏡フレーム３０内の左右両方のレンズマウント１１を計測することを可能にする左右シフト動作は、位置符号化されていないので、閉ループサーボ制御は行われない。しかし、これは本発明を制限する性質のものではなく、むしろ左右シフト機構１６０の構築を単純化した推奨実施例である。
【０２５０】
望ましくは、プロセッサ・コア２１２はトレース動作の前後にディスプレイ・ユニット１６上に対話型の表示を表すようにプログラムできる。トレース装置１０のユーザがキーパッド１８上のキー１８ａ〜１８ｃを選択的に作動させることにより、種々のトレース動作を行うようにトレース装置１０に指令することができる。ユーザはディスプレイ・ユニット１６によって提示される情報及び質問を査読しこれらに適切に応答することができる。これらに続く応答も同じ又は別のきー１８ａ〜１８ｃを用いて入力できる。
【０２５１】
演算処理装置２４０は望ましくは、故障状態を取り扱うように構成されたソフトウエア・アルゴリズムを実現するように適切にプログラムされ又は構成される。その一例は、対物係合器８４がトレース対象物との係合が解除されたかどうかを判断するように構成されたアルゴリズムである。このアルゴリズムは例えば、対物係合器８４の異常な動きが検出されたかどうかに基づいて実現することができる。
【０２５２】
もしエンコーダ９０ｃｃ、１４２ａ、又は１６４ａからの情報が例えば、係合が失敗したことを示す場合、あわてずトレース処理サイクルを中止して対物係合器８４をホーム・ポジションに戻すために、適切な故障取り扱いアルゴリズムを実現できる。このアルゴリズムは又、ディスプレイ・ユニット１６を介して操作員に適切なメッセージ又は警告を送達することができ、又どのような是正措置を執り得るかについての情報をメッセージに含めることができる。
【０２５３】
トレース動作が完了して、情報が変換され、そして／又は記憶装置２４２に格納記憶されると。プロセッサ・コア２１２が結果として得られたトレース情報を、遠隔データ記憶装置、遠隔地又は近在のレンズ及び／又はレンズパターン縁部加工装置、モデム、及び／又は通信ネットワーク（例えば、ＬＡＮ（構内情報通信網）、電話網、等）のような外部デバイスに伝送できる。望ましくは、この情報はＲＳ−２３２ドライバ２２４を介して伝送される。
【０２５４】
本発明の被譲渡人によって商業化されつつある例示の縁部加工装置３００を図１４に示す。ＲＳ−２３２ドライバ２２４を縁部加工装置３００の適切な入力部に接続することによって、本発明のトレース装置１０の利点を全て備えた総合縁部加工／トレース装置を得ることができる。
【０２５５】
ハイラップの特性を有するレンズマウント、レンズ及びレンズパターンをトレースできる本発明に基づくトレース装置１０の強化されたトレース能力を利用することにより、ハイラップ輪郭を有するレンズが得られるような有利なレンズ縁部加工能力を備えた総合縁部加工／トレース装置が提供され、望むハイラップ輪郭を有するレンズが得られる。
【０２５６】
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【０２５７】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明によれば、眼鏡フレームのトレース分野において、従来の技術では取り扱えなかったハイラップ形状を有する眼鏡フレームの場合でも、レンズマウントを高信頼度でトレース可能な、応用度の広い眼鏡フレームトレース装置が得られる。又本発明のトレース装置は、ハイラップを有するレンズパターンや実際のレンズをもトレース可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一推奨実施例に基づく組立状態のトレース装置の斜視図である。
【図２】図１のトレース装置の上面カバーを取り去った状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の一推奨実施例に基づくクランプ装置の斜視図である。
【図４】図１及び図２に示すトレース機構の立面図である。
【図５】本発明の一推奨実施例に基づくホルダの上面図である。
【図６】本発明の一推奨実施例に基づくホルダの正面図である。
【図７】本発明の一推奨実施例に基づくホルダの側面図である。
【図８】図４に示すトレース機構の後面斜視図である。
【図９】本発明の一推奨実施例に基づくピボット転動機構及び対物係合器の斜視図である。
【図１０】図９に示す対物係合器の側面図である。
【図１１】本発明の一推奨実施例に基づく回転機の後面斜視図である。
【図１２】本発明の一推奨実施例に基づくシフト機構の斜視図である。
【図１３】本発明の一推奨実施例に基づく制御回路の略図である。
【図１４】本発明の一推奨実施例に基づくトレース装置／対物係合器の組み合わせ装置の斜視図である。
【符号の説明】
１０  トレース装置
１１  レンズマウント
１２  上面カバー／筐体
１４  制御パネル
１６  ディスプレイ・ユニット
１８  キーパッド
１８ａ  押しボタンキー
１８ｂ  機能キー
１８ｃ  画面選択キー
２４  ハウジング基部
２６  側壁
２８  クランプ組立
３０  眼鏡フレーム
３２ａ  クランプアーム
３２ｂ  クランプアーム
３４  歯車
３６  側端部
４０  対称面
４２  フレームセンタリングデバイス
４４  鼻部分
４６  眼鏡フレーム支持部
４８  切欠き部
５０  頂部
５２  前面
６０  ホルダ
６１ａ  レンズ
６１ｂ  レンズパターン
６２  脚部
６３  凹端部
６４  支持部
６６  面取りした縁部
６８  縁部
６９  ＬＥＡＰパッド
６９ａ  接着面
６９ｂ  接着面
７０  固定金具孔
７２  貫通孔
７４  凹部
８３  アクチュエータ
８４  対物係合器
８５  基端部
８６  末端部
８６ａ  第１の表面
８６ｂ  第２の表面
８６ｃ  触針部
８６ｄ  溝部
８６ｅ  肩部
８６ｆ  遷移部
８６ｇ  凸部
９０  回転ユニット
９０ａ  第１の回転板
９０ｂ  回転ガイドローラ
９０ｃ  回転モータ
９０ｃｃ  エンコーダ
９０ｄ  ピニオン
９０ｅ  出力軸
９０ｆ  円周歯車
９０ｇ  円滑円周面
９０ｉ  外周凹部
９４  ピボット転動機構
９５  後壁
９６  第２の回転板
９８  連結材
９９  開口部
１００  回転ケージ
１０２  開口部
１０４  前壁
１０６  梁材
１０８  基礎板
１１０  中央開口部
１１２  スロット
１１４  表面
１１５  カウンタウエイト
１１６  停止機構
１１８  停止ブラケット
１２０  停止アーム
１２２  可動ストッパ
１２４  スロット
１２６  スロット壁
１２８  溝部
１３４  凹部
１３６  ピボットブラケット
１３８  スロット
１３９  軸受
１４０  ピボットアーム
１４２  転動モータ
１４２ａ  エンコーダ
１４３  出力軸
１４４  ピニオン
１４５  ピボットラック
１４６  末端部
１４８  歯面
１５０  線形軸受
１６０  伸縮機構
１６２  線形ラック
１６４  伸縮モータ
１６４ａ  エンコーダ
１６６  ピニオン
１７０  歯面
１８０  シフト機構
１８２  アクチュエータ支持板
１８４  ガイドローラ
１８６  シフトラック
１８８  シフトモータ
１９０  出力軸
１９２  ピニオン
１９３  側縁部
１９４  凹状周面
１９６  終端ストッパ
１９８  別の終端ストッパ
２００  長手スロット
２０２  長円形の開口部
２１０  制御回路
２１２  プロセッサ・コア
２１３  コネクタ
２１４  プログラム可能論理デバイス
２１６  ディスプレイ・サブシステム
２１８  電源スイッチ
２２２、２２４  ＲＳ−２３２ドライバ
２２６  アークネット・サブシステム
２２８、２３０、２３４、２３６  モータドライバ
２３８  外部電源
２４０  演算処理装置
２４２  記憶装置（メモリ・アレイ）
２４４  プログラム記憶メモリ
２４６  システムメモリ
２４８  不揮発性メモリ
２５０  補助デバイス
２５２  外部バーコードスキャナ
３００  縁部加工装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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