JP3374869B2 - フレーム形状測定装置 - Google Patents
フレーム形状測定装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はメガネフレームのレンズ
枠、またはレンズ枠形状から倣い加工された型板の形状
をデジタル測定する装置、特に、未加工眼鏡レンズをレ
ンズ枠または型板の形状に係る情報によって研削加工す
る玉摺機と併用するに適したフレーム形状測定装置に関
する。 【０００２】 【従来の技術】この種のフレーム形状測定装置として
は、図１７(a)の如く、フレーム保持装置（図示せず）
の本体の保持面１（測定基準面）にメガネフレーム２の
レンズ枠３，３をバネ付勢された保持棒（図示せず）で
押さえつけるように保持させて、このレンズ枠３のヤゲ
ン溝４にソロバン玉状のフィーラー５を内接させて移動
させ、このフィーラー５の移動軌跡を三次元検出するこ
とにより、メガネフレーム２のレンズ枠３形状を測定す
るようにしたものがある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、 １７(a)に示
した如くメガネフレーム２は一般に湾曲しているため、
メガネフレーム２の一対のレンズ枠３，３を結合してい
るブリッジ６側が保持面１（測定基準面）に当った状態
で、このレンズ枠３，３を保持棒（図示せず）で保持面
１に保持させても、レンズ枠３，３のブリッジ６側とは
反対側（耳掛けとしてツルが取り付けられる部分）の周
辺部７は保持面１から「浮いた」状態で保持されるた
め、保持面１とレンズ枠３が傾斜（フレーム傾斜）して
しまう。 【０００４】ところで、今までのフレーム形状測定装置
においては、ヤゲンフィーラー５は、図１７(b)の如く
保持面１に直交する軸線Ｏを中心に回転可能に、センサ
ーヘッド部のセンサー軸（図示せず）に保持されてい
る。このため、ヤゲンフィーラー５は、図１７(b)の如
く、ヤゲン溝４の延びる方向に対してαだけ傾斜してヤ
ゲン溝４に当接して、図１７(c)の如くヤゲン溝４の傾
斜面４ａ，４ａ途中に当接する部分がある。 【０００５】この結果、測定に際して、ヤゲンフィーラ
ー５は、頂部５ａが図１７(c)の如くヤゲン溝４の谷線
４ｂに当接できず離れた状態でヤゲン溝４に倣って移動
するか、或はヤゲン溝４から外れてしまうかして、レン
ズ枠３の精密なフレーム形状の測定ができないものであ
った。 【０００６】これは、ヤゲンフィラー５が軸線Ｏ（回転
軸）と直交する方向に回転できず、湾曲したレンズ枠３
のフレーム形状に倣うことができないことに起因するも
のである。 【０００７】そこで、本発明は、フィーラーが傾斜する
ヤゲン溝に倣って傾斜して、フィーラーの頂部がヤゲン
溝の谷線部に確実に当接することにより、湾曲したメガ
ネフレームのレンズ枠の形状を正確に測定するフレーム
形状測定装置を提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明は、 上下に延びる軸を中心に回転駆動さ
れるベースと、前記ベースに水平方向に進退移動可能に
且つ一方向に付勢されたヘッド部と、前記ヘッド部に鉛
直軸線回りに回転自在且つ上下動自在に装着されたアー
ムと、前記アームに装着されてメガネフレームのレンズ
枠のヤゲン溝に当接させられるフィーラーと、前記ベー
スの回転に伴って前記フィーラーが前記ヤゲン溝に沿っ
て移動するとき、前記フィーラーの移動量により前記レ
ンズ枠の動径情報を求めるフレーム形状測定装置におい
て、前記フィーラーは前記鉛直軸線と直交する軸線の回
りに回転可能に前記アームに装着されているフレーム形
状測定装置としたことを特徴とする。 【０００９】 【実施例】以下本発明の実施例を図をもとに説明する。 【００１０】図１は本発明に係るレンズ枠形状測定装置
を示す斜視図である。本装置は、大きく３つの部分、す
なわちメガネフレームの左右のレンズ枠を同時に保持す
るフレーム保持装置部１００（フレーム保持手段）と、
このフレーム保持装置部１００を支持するとともに、こ
の保持装置部の測定面内への移送及びその測定面内での
移動を司る支持装置部２００と、メガネフレームのレン
ズ枠または型板の形状をデジタル測定する計測部３００
（測定手段）とから構成されている。 ＜フレーム保持装置部１００（フレーム保持手段）＞フ
レーム保持装置部１００は図２及び図５に示した様に固
定ベース１５０を有し、固定ベース１５０は辺１５１
ａ，１５１ａが設けられフランジ１５１，１５１を両側
に有する。 【００１１】この各フランジ１５１には、長手方向に間
隔をおいて一対のフレーム保持棒１５２，１５２が夫々
ネジ止めされている。尚、フランジ１５１，１５１のフ
レーム保持棒１５２，１５２は、同軸に設けられている
と共に、互いに間隔をおいて対向させられている。 【００１２】この固定ベース１５０の底板１５０ａとフ
ランジ１５１の間には辺１５３ａ、１５３ａを有する可
動ベース１５３が挿入されており、可動ベース１５３は
固定ベース１５０の底板１５０ａに取り付けられた２枚
の板バネ１５４、１５４によって支持されている。 【００１３】可動ベース１５３には２本の平行なガイド
溝１５５、１５５が形成され、このガイド溝１５５、１
５５にスライダー１５６、１５６の突起１５６ａ、１５
６ａが係合されて、スライダー１５６、１５６が可動ベ
ース１５３上に摺動可能に嵌挿されている。 【００１４】一方、可動ベース１５３の長手方向両側に
は円形開口１５７，１５７が形成され、各円形開口１５
７の内周にはリング１５８が回動自在に嵌込まれてい
る。このリング１５８の上面には２本のピン１５９、１
５９が植設され、このピン１５９、１５９のそれぞれは
スライダー１５６、１５６の段付部１５６ｂ、１５６ｂ
（保持面）に形成されたスロット１５６ｃに挿入されて
いる。 【００１５】さらに、スライダー１５６、１５６の中央
には縦状の切欠部１５６ｄ、１５６ｄ形成されており、
切欠部１５６ｄ、１５６ｄ内に前述のフレーム保持棒１
５２、１５２がそれぞれ挿入可能となっている。また、
スライダー１５６、１５６の上面には、スライダー操作
時に操作者が指を挿入して操作しやすくするための穴部
１５６ｅ、１５６ｅが形成されている。 ＜支持装置２００＞支持装置部２００は筐体２０１（装
置本体）上に縦方向（測定座標系のＸ軸方向）に平行に
設置されたガイドレール２０２ａ，２０２ｂを有する。
このガイドレール上には移動ステージ２０３が摺動自在
に設置され、移動ステージ２０３の下面には雌ネジ部２
０４が形成されており、この雌ネジ部２０４にはＸ軸用
送りネジ２０５が螺合されている。このＸ軸送りネジ２
０５はパルスモータからなるＸ軸モータ２０６により回
動される。 【００１６】移動ステージ２０３の両側フランジ２０７
ａ，２０７ｂ間には測定標系のＹ軸方向と平行にガイド
軸２０８が渡されており、このガイド軸２０８はフラン
ジ２０７ａに取り付けられたガイド軸モータ２０９（回
動駆動手段）により回転できるよう構成されている。ガ
イド軸２０８は、その軸と平行に外面に一条のガイド溝
２１０が形成されている。このガイド軸２０８の中心線
を含む水平面は基準測定面ＳＯとなる。 【００１７】ガイド軸２０８にはハンド２１１，２１２
が長手方向に摺動可能に支持されている。このハンド２
１１，２１２の軸穴２１３，２１４にはそれぞれ突起部
２１３ａ，２１４ａが形成されており、この突起部２１
３ａ，２１４ａが前述のガイド軸２０８のガイド溝２１
０内に係合され、ハンド２１１，２１２のガイド軸２０
８の回りの回転を阻止している。 【００１８】ハンド２１１は互いに交わる二つの斜面２
１５，２１６を持ち、他方ハンド２１２も同様に互いに
交わる二つの斜面２１７，２１８を有している。ハンド
２１２の両斜面２１７，２１８が作る稜線２２０はハン
ド２１１の斜面２１５，２１６の作る稜線２１９と平行
でかつ同一平面内に位置するように、また、斜面２１
７，２１８のなす角度と斜面２１５，２１６のなす角度
は相等しいように構成されている。そして両ハンド２１
１，２１２の間には図８に示すようにバネ２３０が掛け
渡されている。 【００１９】この構成によって、ハンド２１１，２１２
間にフレーム保持装置１００を保持させて、ガイド軸２
０８をガイド軸モータ２０９で回動駆動させることによ
り、ハンド２１１，２１２及びフレーム保持装置１００
は基準測定面ＳＯに対して上下に傾斜回動させられる。 【００２０】移動ステージ２０８の後側フランジ２２１
の一端にはプーリー２２２が回動自在に軸支され後側フ
ランジ２２１の他端にはプーリー２２３を有するＹ軸モ
ーター２２４が取り付けられている。プーリー２２３，
２２４にはスプリング２２５を介在させたミニチアベル
ト２２６が掛け渡されており、ミニチアベルト２２６の
両端にはハンド２１１の上面に植設されたピン２２７に
固着されている。 【００２１】他方、ハンド２１２の上面には、鍔２２８
が形成されており、この鍔２２８はハンド２１２の移動
により移動ステージ２０８の後側フランジ２２１に植設
されたピン２２９の側面に当接するように構成されてい
る。 【００２２】＜計測部３００（測定手段）＞ 測定手段としての計測部３００は、筐体２０１の下面に
取り付けられたセンサーアーム回転モータ３０１と筐体
２０１の上面に回動自在に軸支されたセンサーアーム部
３０２と、センサーアームモータ３０１の回転軸に取り
付けられたプーリー３０３と、センサーアーム部３０２
の上下に延びる回転軸３０４と、プーリー３０３，回転
軸３０４に掛け渡されたベルト３０５を有する。これに
よりモータ３０１の回転がセンサーアームに伝達され
る。 【００２３】センサーアーム部３０２は、長手方向両端
に起立板部３１０ａ，３１０ｂを有する水平なベース３
１０と、起立板部３１０ａ，３１０ｂ間に渡架された互
いに平行で水平な２本のレール３１１，３１１と、この
レール３１１，３１１に長手方向且つ水平方向に進退移
動自在に装着されたセンサーヘッド部３１２と、センサ
ーヘッド部３１２の一側面に取り付けた磁気スケール読
取りヘッド３１３と、レール３１１と平行に取り付けら
れた磁気スケール３１４と、センサーヘッド部３１２を
常時アーム端側面へ引っ張るバネ装置３１５を有する。
尚、磁気スケール読み取りヘッド３１３は、磁気スケー
ル３１４を読取ってセンサーヘッド部３１２の移動量を
検出するように構成されている。 【００２４】（バネ装置３１５）図６は、バネ装置３１
５の構成を示している。このバネ装置３１５は、ベース
３１０の起立板部３１０ａに取り付けられたケーシング
３１７と、ケーシング３１７内に設けられた電磁マグネ
ット３１８と、電磁マグネット３１８の軸穴内にその軸
線方向に摺動可能に嵌挿されたスライド軸３１９を有す
る。尚、スライド軸３１９はレール３１１と直交する方
向に延びている。 【００２５】このスライド軸３１９は鍔３２０，３２１
を有し、鍔３２０とケーシング３１７との間には引っ張
りバネ３２３が介装されて、スライド軸３１９を常時左
方に付勢している。 【００２６】スライド軸３１９の端部にはクラッチ板３
２４，３２５が回動可能に軸支され、クラッチ板３２
４，３２５間にはスライド軸３１９に捲回したぜんまい
バネ３１６が配設されている。このぜんまいバネ３１６
は、一端がクラッチ板３２４に固着され、他端がセンサ
ヘッド部３１２に固定されて、センサヘッド部３１２を
起立板部３１０ａ側に付勢している。 【００２７】また、両クラッチ板３２４，３２５間には
スライド軸３１９に捲回した圧縮バネ３２６が介装され
ている。この圧縮バネ３２６は、常時、クラッチ板３２
４，３２５の間隔を広げて、ぜんまいバネ３１６とクラ
ッチ板３２５との接触を妨げている。さらに、スライド
軸３１９の端部にはワッシャー３２７が取り付けられて
いる。 【００２８】（センサーヘッド部３１２）図９はセンサ
ーヘッド部３１２は、長手方向に移動自在にレール３１
１に支持されたスライダー３５０を有する。このスライ
ダー３５０には鉛直方向に向けて形成した軸穴３５１が
設けられ、この軸穴３５１にはセンサー軸３５２が挿入
され、このセンサー軸３５２と軸穴３５１との間にはセ
ンサー軸３５２に保持されたボールベアリング３５３が
介装されている。これにより、センサー軸３５２の鉛直
軸線回りの回動及び鉛直軸線方向の移動をスムーズにし
ている。 【００２９】また、センサー軸３５２の上端部にはＬ字
状のアーム３５５が取り付けられている。このアーム３
５５は、一端がセンサー軸３５２に固定された水平アー
ム部３５２ａと、水平アーム部３５５ａの他端に上方に
向けて垂直に連設された垂直アーム部３５５ｂからＬ字
状に形成されている。 【００３０】この垂直アーム部３５５ｂの上端部にはフ
ィーラー保持手段４００を介してヤゲンフィーラー３５
６が保持されている。 【００３１】このフィーラー保持手段４００は、図１０
〜図１２に示した様に、水平アーム部３５５ａに沿う方
向に配設された板状部材４０２と、板状部材４０２の基
端に一体に設けられた回転軸４０３と、板状部材４０２
の上面に固着されたバネ板４０４と、バネ板４０４上に
固着された押え板４０５を有する。 【００３２】また、垂直アーム部３５５ｂの上端には図
１２(a)，(b)に示した様に、取付孔３５５ｃが形成さ
れ、この取付孔３５５ｃの両端部内にはフランジ４０６
ａ，４０６ａが設けられたリング状のベアリング本体４
０６，４０６が嵌合されている。そして、このベアリン
グ４０６，４０６内には回転軸４０３が嵌合され、この
回転軸４０３には固定ネジ４０７が螺着されている。こ
の固定ネジ４０７と板状部材４０２の端部との間でベア
リング４０６，４０６の回転部４０６ｂ，４０６ｂが保
持されている。尚、回転軸４０３の軸線Ｏ１は、測定基
準面Ｓ０と平行に設けられていると共に、センサー軸３
５２の軸線Ｏ２と直交させられている。 【００３３】また、ヤゲンフィーラー３５６は、バネ板
４０４の先端部を挟んで配置され且つ断面形状が台形状
に形成された半割のフィーラー部材３５６ａ，３５６ｂ
から構成されている。このフィーラー部材３５６ａの中
央には取付軸３５６ｃが形成され、フィーラー部材３５
６ｂの中央には取付穴３５６ｄが形成されている。ま
た、バネ板４０４の先端部には図１１，図１２(d)に示
した如く取付孔４０８が形成されている。 【００３４】しかも、フィーラー部材３５６ａの取付軸
３５６ｃは、バネ板４０４の取付孔４０８に挿通されて
いると共に、フィーラー部材３５６ｂの取付穴３５６ｄ
に軽圧入により嵌着されている。この様にして、フィラ
ー部材３５６ａ，３５６ｂ、即ちヤゲンフィーラー３５
６は、バネ板４０４の先端部に回転自在に保持されてい
る。尚、ヤゲンフィーラー３５６の先端は、センサー軸
３５２の軸線（中心線）Ｏ２上に位置する様になってい
る。 【００３５】スライダー３５０の下部とセンサー軸３５
２の下部との間には、センサー軸３５２の鉛直軸方向移
動量すなわちＺ軸方向の移動量を計測するための例えば
マグネスケールからなるセンサー３５８が介装されてい
る。このセンサー３５８は、スライダー３５０の下部に
取り付けられた読取りヘッド３５９と、センサー軸３５
２の下部に取り付けられた磁気スケール３６０から構成
されている。 【００３６】また、磁気スケール３６０の下端部には、
アーム３５５の屈曲する方向と直交する方向に向けて突
出するピン３５２ａ，３５２ａが一体に設けられてい
る。このピン３５２ａ，３５２ａにはベース３１０に固
定された板バネ製のハンガー３１０ｈ弾接して、アーム
３５５，ヤゲンフィーラー３５６及び型板取付面３１４
の向きがスライダー３５０の移動方向を向くように設定
されている。 【００３７】上述のフレーム形状計測装置は図１３に示
した演算制御回路６００により作動制御される。以下、
このレンズ枠保持及び演算制御回路６００による作動制
御を説明する。 【００３８】[レンズ枠保持]まず、図２に示したスライ
ダー１５６、１５６の穴部１５６ｃ、１５６ｃに指を挿
入して、スライダー１５６、１５６の互いの間隔を十分
開くと共に、スライダー１５６，１５６を図５の状態か
ら図３の状態まで板バネ１５４，１５４の弾発力に抗し
て下方に押圧することにより、保持棒１５２とスライダ
ー１５６、１５６の段付部１５６ｂ′、１５６ｂとの間
隔を十分開ける。 【００３９】その後、この間隔内にメガネフレーム５０
０の測定したい方のレンズ枠５０１を挿入し、レンズ枠
５０１の上側リムと下側リムがスライダー１５６、１５
６の内壁に当接するようにスライダー１５６、１５６の
間隔を狭める。 【００４０】本実施例においては、スライダー１５６、
１５６は上述したようにリング１５８による連結構造を
有しているため、スライダー１５６、１５６の一方の移
動量がそのまま他方のスライダーに等しい移動量を与え
る。次に、レンズ枠５０１の上側リムの略中央が保持棒
１５２の下方にくるようにフレームを滑り込ませた後、
スライダー１５６、１５６から操作者が手を離す。これ
により、可動ベース１５３は板バネ１５４、１５４の弾
発力により上昇して、レンズ枠５０１は図４，図７に示
した如く段付部１５６ｂ、１５６ｂと保持棒１５２、１
５２とにより挟持される。この際、かつフレーム５００
がレンズ枠５０１の幾何学的略中心点とフレーム保持装
置１００の円形開口１５７の中心点１５７ａとをほぼ一
致させるように保持される。 【００４１】また、このときレンズ枠５０１のヤゲン溝
の頂点５０１ａから固定ベース１５０のフランジ１５１
の辺１５１ａまでの距離ｄと可動ベース１５３の辺１５
３ａまでの距離ｄは等しい値をとるように構成されてい
る。 【００４２】次に、このようにしてフレーム５００を保
持したフレーム保持装置部１００を支持装置２００の予
め所定の間隔に設定したハンド２１１，２１２間に挿入
した後、Ｙ軸モータ２２４を所定角度回転させる。Ｙ軸
モータ２２４の回転によりミニチアベルト２２６が駆動
され、ハンド２１１が左方に一定量だけ移動され、フレ
ーム保持装置部１００及びハンド２１２も左方移動を誘
起され、鍔２２８がピン２２９より外れる。 【００４３】これと同時に、フレーム保持装置部１００
は図８に示した如く引張りバネ２３０により両ハンド２
１１、２１２で挟持される。このとき、フレーム保持装
置部１００の固定ベース１５０のフランジ１５１の辺１
５１ａ、１５２ａはそれぞれハンド２１１の斜面２１５
とハンド２１２の斜面２１７に当接され、また可動ベー
ス１５３の両辺１５３ａ、１５３ａはそれぞれハンド２
１１の斜面２１６とハンド２１２の斜面２１８に当接さ
れる。 【００４４】本実施例においては、上述したようにメガ
ネ枠５０１のヤゲン溝の頂点５０１ａから辺１５１ａか
ら辺１５３ａそれぞれへの距離ｄは互いに等しいため、
フレーム保持装置１００はハンド２１１、２１２に挟持
されると、レンズ枠５０１のヤゲン溝頂点５０１ａが両
ハンドの稜線２１９，２２０が作る基準面Ｓ上に自動的
に位置される。 【００４５】次に、ガイド軸回転モータ２０９の所定角
度の回転によりフレーム保持装置部１００が図７の二点
斜線で示す位置へ旋回し、この基準面Ｓは計測部３００
のヤゲンフィーラー３５６の初期位置（基準測定面Ｓ
Ｏ）と同一平面で停止する。 【００４６】[レンズ枠へのフィーラー配置]次にＹ軸モ
ータ２２４をさらに回転させフレーム保持装置部１００
を保持したハンド２１１、２１２をＹ軸方向に一定量移
動させ、フレーム保持装置部１００の円形開口中心点１
５９ａと計測部３００の回転軸３０４中心とを概略一致
させる。この時、移動の途中でヤゲンフィーラー３５６
はレンズ枠５０１のヤゲン溝５０２に当接する。 【００４７】ヤゲンフィーラー３５６の初期位置は、図
７，図８に図示するように、センサー軸３５２の下端に
植設されたピン３５２ａとセンサーアーム部のベース３
１０に取り付けられたハンガー３１０ａとにより、その
方向が規制されている。これにより、Ｙ軸モータ２２４
の回転によってメガネフレーム５００が移動すると、常
にフィーラー３５６はヤゲン溝に入ることができる。 【００４８】[レンズ枠形状測定]この状態で、図示しな
い測定スタートボタンをONさせて測定を開始させると、
演算制御回路６００はモータ３０１を回転駆動制御す
る。 【００４９】この回転駆動制御により、ヤゲンフィーラ
ー３５６は軸線Ｏ２回りに回転しながらヤゲン溝５０２
に沿って移動させられると、この移動に伴って傾斜する
ヤゲン溝５０２の壁面からヤゲンフィーラー３５６に作
用するヤゲン溝５０２に沿う方向への力により、フィー
ラー保持部材４００及び回転軸４０３がベアリング４０
６により軸線Ｏ１回りに回動させられて、ヤゲンフィー
ラー３５６が図１６(a)の如くヤゲン溝５０２に沿う方
向に傾斜し、ヤゲンフィーラー３５６がヤゲン溝５０２
に図１６(b)の如く完全に係合することになる。尚、図
１６(b)は説明の便宜上、ヤゲンフィーラー３５６の構
造を省略して図示している。 【００５０】一方、演算制御回路６００は、まず、モー
タ３０１を予め定めた単位回転パルス数毎に回転させ
る。 【００５１】これにより、センサーヘッド部３１２はメ
ガネフレーム５００の形状、すなわちレンズ枠５０１の
動径にしたがってレール３１１、３１１上を移動し、そ
の移動量は磁気スケール３１４と読取りヘッド３１８に
より読みとられる。これにより、モータ３０１の回転角
θと読取りヘッド３１８からの読取り角ρとからレンズ
枠形状は（ρn、θn）（ｎ＝１、２、３…Ｎ）として計
測される。 【００５２】ここで、この計測は前述したように、図１
４に示すように、回転軸３０４の中心Ｏはレンズ枠５０
１の幾何学中心と概略一致させて測定したものである。 【００５３】計測後、計測データ（ρn、θn）を極座標
一直交座標変換した後のデータ（Ｘn、Ｙn）からＸ軸方
向の最大値をもつ被計測点Ｂ（ｘb、ｙb）、Ｘ軸方向で
最小値をもつ被計測点Ｄ（ｘd、ｙd）、Ｙ軸方向で最大
値をもつ被計測点Ａ（Ｘa、ｙa）及びＹ軸方向で最小値
をもつ被計測点Ｃ（ｘc、ｙc）を選び、レンズ枠の幾何
学中心Ｏ0を Ｏ0（ｘ0、ｙ0）＝ （（ｘb＋ｘd）／２，（ｙa＋ｙc）／２） … (1) として求めた後、演算制御回路６００により、幾何学中
心Ｏ0における測定値（0ρn、0θn）（ｎ＝１：２：３
…Ｎ）を求める。なお、このｘ0、ｙ0値にもとづいてｘ
軸モータ２０６とＹ軸モータ２２４を駆動させ、ハンド
２１１、２１２で挟持されたフレーム保持装置部１００
を移動し、これによりレンズ枠５０１の幾何学中心Ｏ0
をセンサーアーム３０２の回転中心Ｏと一致させ、再度
レンズ枠形状を測定し、幾何学中心Ｏ0における測定値
（0ρn、0θn）を求めることもできる。 【００５４】（動径情報（ρn、θn）に対するＺ軸方向
のデータｚnの計測）上述の幾何学中心Ｏ0に基づくレン
ズ枠形状の計測時には、センサー３５８によりＺ軸方向
のセンサーヘッド３１２の移動量も同時に計測される。
これにより結局レンズ枠形状は（0ρn、0θn、Ｚn）
（ｎ＝１、２、３…Ｎ）の三次元情報が得られることと
なる。 【００５５】以上述べたレンズ枠５０１の動径計測にお
いて、ヤゲンフィーラー３５６がレンズ枠５０１から計
測途中ではずれるようなことがあると、図１４のｅで示
すように、その動径計測データが直前の計測データから
大きくはずれるため、予め動径変化範囲ａを定めてお
き、その範囲からずれたときはセンサーアーム部３０２
の回転は停止し、同時に図６に示したバネ装置３１５の
電磁マグネット３１８を励磁し、鍔３２１を引着する。 【００５６】これによりクラッチ板３２４、３２５がぜ
んまいバネ３１６を挟持し、その巻き取り作用を阻止す
るため、センサーヘッド部３１２のアーム３５５がレン
ズ枠に引っ掛かり、メガネフレーム５００をきずつける
ことを防止できる。このようなフィーラー３５６のはず
れがあった後は、再度メガネフレーム５００を初期計測
位置に復帰させ、計測をしなおす。 【００５７】図１３は本願のフレーム形状測定装置の演
算制御回路を示すブロック図である。ドライバ回路６０
１ないし６０４はそれぞれＸ軸モータ２０６、Ｙ軸モー
タ２２４、センサーアーム回転モータ３０１、及びガイ
ド軸回転モータ２０９に接続される。ドライバ６０１な
いし６０４はシーケンス制御回路６１０の制御のもとに
パルス発生器６０９から供給されるパルス数に応じて上
記各パルスモータの回転駆動を制御する。 【００５８】読取りヘッド３１８の移動量は、読取り出
力カウンタ６０５で計数され、比較回路６０６に入力さ
れる。比較回路６０６は基準値発生回路６０７からの動
径変化範囲ａに相当する信号とカウンタ６０５からの計
数値の変化量とを比較し、計数値が範囲ａ内にあるとき
は、カウンタ６０５の計数値ρn及びパルス発生器６０
９からのパルス数をセンサーアーム３５５の回転角に変
換し、その値θnとを組として（ρn、θn）をデータメ
モリ６１１へ入力し、これを記憶させる。 【００５９】（動径情報（ρn、θn）に対するＺ軸方向
のデータｚnの計測）次に、シーケンス制御回路６１０
はゲート回路６１２を演算回路６１３側へ切換え、デー
タメモリ６１１に記憶されている動径情報（ρn、θn）
に基づいてレンズ枠５０１の幾何学中心Ｏ0を演算さ
せ、そのデータをシーケンス制御回路６１０へ入力させ
る。シーケンス制御回路６１０は演算回路６１８からの
データに基づいて前述の（１）式からｘ0、ｙ0を求め、
ドライバ６０１、６０８に必要なパルス数を入力してモ
ータ２０６、２２４を駆動し、レンズ枠５００の中心を
センサーアーム３０２の回転中心に一致させる。 【００６０】これと同時にシーケーンス制御回路６１０
はカウンタ回路６１５を指令し、Ｚ軸センサー３５８か
らのデータを計数するよう指令する。そしてＺ軸方向デ
ータを含むレンズ枠形状情報（0ρn、0θn、ｚn）を計
測し、このデータをデータメモリ６１１に記憶させる。
ここで、もしカウンタ６０５からの計数値ρnまたは0ρ
nが基準値発生回路６０７からの出力される動径変化範
囲ａより大きいときは、比較回路６０６はその旨をシー
ケンス制御回路６１０に出力し、この出力を受けた回路
６１０はドライバ６０８を作動させてバネ装置３１５の
電磁マグネット３１８を励磁させ、フィーラー３３６の
移動を阻止するとともに、ドライバ６０４へのパルス供
給を停止し、モータ３０１の回転を防止する。 【００６１】[玉摺機等へのデータ供給]この様にして得
られ、データメモリ６１１に記憶されたレンズ枠形状情
報（0ρn、0θn、ｚn）は必要に応じゲート回路６１２
の切換により、例えば本出願人がさきに出願した特願昭
５８−２２５１９７で開示したデジタル玉摺機や型取機
あるいはフレームの型状が設計値通りに加工されている
か否かを判定する判定装置等へ供給される。 【００６２】データメモリ６１１に記憶されたレンズ枠
形状情報（0ρn、0θn、ｚn）のＺn情報からレンズ枠の
カーブ値ｃを必要に応じ演算回路６１３で求めることが
できる。 【００６３】その演算は図１５（Ａ）及び（Ｂ）に示す
ようにレンズ枠上の少なくとも２点ａ、ｂにおける動径
ρiA、ρiBと、この２点のＺ軸方向のセンサーヘッド移
動値ＺA、ＺBから、レンズ枠５０１のヤゲン軌跡を含む
球体ＳＰの曲率半径Ｒを Ｒ2＝ρiA 2＋（Ｚ0−ＺA）2 Ｒ2＝ρiB 2＋（Ｚ0−ＺB）2 … （２） から求め、ヤゲンのカーブ値ｃは求められたＲから Ｃ＝｛（ｎ−１）／Ｒ｝ ×１０００ … （３） （ただしｎは定数でｎ＝１．５２３）として実行され
る。 【００６４】なお、シーケンス制御回路はプログラムメ
モリ６１４に内蔵のプログラムによって上述の計測ステ
ップを実行する。 【００６５】また、このようにし得られたデータをもと
に加工された仕上がりサイズのレンズＬは、図１６(c)
に示した様に寸法ｄとほぼ同じ寸法に加工されることに
なる。尚、図１６(c)では説明の便宜上、レンズＬの仕
上がりサイズと真の大きさｄとを若干異ならせて図示し
たが、実際にはレンズＬの仕上がりサイズと真の大きさ
ｄとは殆ど同じサイズに形成されることになる。 【００６６】また、上述した回転軸４０３をプーリ及び
ワイヤを介してロータリーエンコーダに連動させると共
に、ロータリーエンコーダからの出力信号を演算制御回
路６００に入力して、この信号を基に演算制御回路６０
０によりヤゲンフィーラー３５６の傾斜角を演算させる
ことにより、メガネフレーム５００のレンズ枠５０１が
どの程度基準測定面Ｓ０に対して傾斜しているかを知る
ことができ、よりレンズ枠５０１の形状に合った形状測
定が可能となるようにすることもできる。 【００６７】 【効果】この発明は、以上説明したように構成したの
で、フィーラーが傾斜するヤゲン溝に倣って傾斜して、
フィーラーの頂部がヤゲン溝に確実に係合当接すること
により、湾曲したメガネフレームのレンズ枠の形状を正
確に測定することができることになる。
枠、またはレンズ枠形状から倣い加工された型板の形状
をデジタル測定する装置、特に、未加工眼鏡レンズをレ
ンズ枠または型板の形状に係る情報によって研削加工す
る玉摺機と併用するに適したフレーム形状測定装置に関
する。 【０００２】 【従来の技術】この種のフレーム形状測定装置として
は、図１７(a)の如く、フレーム保持装置（図示せず）
の本体の保持面１（測定基準面）にメガネフレーム２の
レンズ枠３，３をバネ付勢された保持棒（図示せず）で
押さえつけるように保持させて、このレンズ枠３のヤゲ
ン溝４にソロバン玉状のフィーラー５を内接させて移動
させ、このフィーラー５の移動軌跡を三次元検出するこ
とにより、メガネフレーム２のレンズ枠３形状を測定す
るようにしたものがある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、 １７(a)に示
した如くメガネフレーム２は一般に湾曲しているため、
メガネフレーム２の一対のレンズ枠３，３を結合してい
るブリッジ６側が保持面１（測定基準面）に当った状態
で、このレンズ枠３，３を保持棒（図示せず）で保持面
１に保持させても、レンズ枠３，３のブリッジ６側とは
反対側（耳掛けとしてツルが取り付けられる部分）の周
辺部７は保持面１から「浮いた」状態で保持されるた
め、保持面１とレンズ枠３が傾斜（フレーム傾斜）して
しまう。 【０００４】ところで、今までのフレーム形状測定装置
においては、ヤゲンフィーラー５は、図１７(b)の如く
保持面１に直交する軸線Ｏを中心に回転可能に、センサ
ーヘッド部のセンサー軸（図示せず）に保持されてい
る。このため、ヤゲンフィーラー５は、図１７(b)の如
く、ヤゲン溝４の延びる方向に対してαだけ傾斜してヤ
ゲン溝４に当接して、図１７(c)の如くヤゲン溝４の傾
斜面４ａ，４ａ途中に当接する部分がある。 【０００５】この結果、測定に際して、ヤゲンフィーラ
ー５は、頂部５ａが図１７(c)の如くヤゲン溝４の谷線
４ｂに当接できず離れた状態でヤゲン溝４に倣って移動
するか、或はヤゲン溝４から外れてしまうかして、レン
ズ枠３の精密なフレーム形状の測定ができないものであ
った。 【０００６】これは、ヤゲンフィラー５が軸線Ｏ（回転
軸）と直交する方向に回転できず、湾曲したレンズ枠３
のフレーム形状に倣うことができないことに起因するも
のである。 【０００７】そこで、本発明は、フィーラーが傾斜する
ヤゲン溝に倣って傾斜して、フィーラーの頂部がヤゲン
溝の谷線部に確実に当接することにより、湾曲したメガ
ネフレームのレンズ枠の形状を正確に測定するフレーム
形状測定装置を提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明は、 上下に延びる軸を中心に回転駆動さ
れるベースと、前記ベースに水平方向に進退移動可能に
且つ一方向に付勢されたヘッド部と、前記ヘッド部に鉛
直軸線回りに回転自在且つ上下動自在に装着されたアー
ムと、前記アームに装着されてメガネフレームのレンズ
枠のヤゲン溝に当接させられるフィーラーと、前記ベー
スの回転に伴って前記フィーラーが前記ヤゲン溝に沿っ
て移動するとき、前記フィーラーの移動量により前記レ
ンズ枠の動径情報を求めるフレーム形状測定装置におい
て、前記フィーラーは前記鉛直軸線と直交する軸線の回
りに回転可能に前記アームに装着されているフレーム形
状測定装置としたことを特徴とする。 【０００９】 【実施例】以下本発明の実施例を図をもとに説明する。 【００１０】図１は本発明に係るレンズ枠形状測定装置
を示す斜視図である。本装置は、大きく３つの部分、す
なわちメガネフレームの左右のレンズ枠を同時に保持す
るフレーム保持装置部１００（フレーム保持手段）と、
このフレーム保持装置部１００を支持するとともに、こ
の保持装置部の測定面内への移送及びその測定面内での
移動を司る支持装置部２００と、メガネフレームのレン
ズ枠または型板の形状をデジタル測定する計測部３００
（測定手段）とから構成されている。 ＜フレーム保持装置部１００（フレーム保持手段）＞フ
レーム保持装置部１００は図２及び図５に示した様に固
定ベース１５０を有し、固定ベース１５０は辺１５１
ａ，１５１ａが設けられフランジ１５１，１５１を両側
に有する。 【００１１】この各フランジ１５１には、長手方向に間
隔をおいて一対のフレーム保持棒１５２，１５２が夫々
ネジ止めされている。尚、フランジ１５１，１５１のフ
レーム保持棒１５２，１５２は、同軸に設けられている
と共に、互いに間隔をおいて対向させられている。 【００１２】この固定ベース１５０の底板１５０ａとフ
ランジ１５１の間には辺１５３ａ、１５３ａを有する可
動ベース１５３が挿入されており、可動ベース１５３は
固定ベース１５０の底板１５０ａに取り付けられた２枚
の板バネ１５４、１５４によって支持されている。 【００１３】可動ベース１５３には２本の平行なガイド
溝１５５、１５５が形成され、このガイド溝１５５、１
５５にスライダー１５６、１５６の突起１５６ａ、１５
６ａが係合されて、スライダー１５６、１５６が可動ベ
ース１５３上に摺動可能に嵌挿されている。 【００１４】一方、可動ベース１５３の長手方向両側に
は円形開口１５７，１５７が形成され、各円形開口１５
７の内周にはリング１５８が回動自在に嵌込まれてい
る。このリング１５８の上面には２本のピン１５９、１
５９が植設され、このピン１５９、１５９のそれぞれは
スライダー１５６、１５６の段付部１５６ｂ、１５６ｂ
（保持面）に形成されたスロット１５６ｃに挿入されて
いる。 【００１５】さらに、スライダー１５６、１５６の中央
には縦状の切欠部１５６ｄ、１５６ｄ形成されており、
切欠部１５６ｄ、１５６ｄ内に前述のフレーム保持棒１
５２、１５２がそれぞれ挿入可能となっている。また、
スライダー１５６、１５６の上面には、スライダー操作
時に操作者が指を挿入して操作しやすくするための穴部
１５６ｅ、１５６ｅが形成されている。 ＜支持装置２００＞支持装置部２００は筐体２０１（装
置本体）上に縦方向（測定座標系のＸ軸方向）に平行に
設置されたガイドレール２０２ａ，２０２ｂを有する。
このガイドレール上には移動ステージ２０３が摺動自在
に設置され、移動ステージ２０３の下面には雌ネジ部２
０４が形成されており、この雌ネジ部２０４にはＸ軸用
送りネジ２０５が螺合されている。このＸ軸送りネジ２
０５はパルスモータからなるＸ軸モータ２０６により回
動される。 【００１６】移動ステージ２０３の両側フランジ２０７
ａ，２０７ｂ間には測定標系のＹ軸方向と平行にガイド
軸２０８が渡されており、このガイド軸２０８はフラン
ジ２０７ａに取り付けられたガイド軸モータ２０９（回
動駆動手段）により回転できるよう構成されている。ガ
イド軸２０８は、その軸と平行に外面に一条のガイド溝
２１０が形成されている。このガイド軸２０８の中心線
を含む水平面は基準測定面ＳＯとなる。 【００１７】ガイド軸２０８にはハンド２１１，２１２
が長手方向に摺動可能に支持されている。このハンド２
１１，２１２の軸穴２１３，２１４にはそれぞれ突起部
２１３ａ，２１４ａが形成されており、この突起部２１
３ａ，２１４ａが前述のガイド軸２０８のガイド溝２１
０内に係合され、ハンド２１１，２１２のガイド軸２０
８の回りの回転を阻止している。 【００１８】ハンド２１１は互いに交わる二つの斜面２
１５，２１６を持ち、他方ハンド２１２も同様に互いに
交わる二つの斜面２１７，２１８を有している。ハンド
２１２の両斜面２１７，２１８が作る稜線２２０はハン
ド２１１の斜面２１５，２１６の作る稜線２１９と平行
でかつ同一平面内に位置するように、また、斜面２１
７，２１８のなす角度と斜面２１５，２１６のなす角度
は相等しいように構成されている。そして両ハンド２１
１，２１２の間には図８に示すようにバネ２３０が掛け
渡されている。 【００１９】この構成によって、ハンド２１１，２１２
間にフレーム保持装置１００を保持させて、ガイド軸２
０８をガイド軸モータ２０９で回動駆動させることによ
り、ハンド２１１，２１２及びフレーム保持装置１００
は基準測定面ＳＯに対して上下に傾斜回動させられる。 【００２０】移動ステージ２０８の後側フランジ２２１
の一端にはプーリー２２２が回動自在に軸支され後側フ
ランジ２２１の他端にはプーリー２２３を有するＹ軸モ
ーター２２４が取り付けられている。プーリー２２３，
２２４にはスプリング２２５を介在させたミニチアベル
ト２２６が掛け渡されており、ミニチアベルト２２６の
両端にはハンド２１１の上面に植設されたピン２２７に
固着されている。 【００２１】他方、ハンド２１２の上面には、鍔２２８
が形成されており、この鍔２２８はハンド２１２の移動
により移動ステージ２０８の後側フランジ２２１に植設
されたピン２２９の側面に当接するように構成されてい
る。 【００２２】＜計測部３００（測定手段）＞ 測定手段としての計測部３００は、筐体２０１の下面に
取り付けられたセンサーアーム回転モータ３０１と筐体
２０１の上面に回動自在に軸支されたセンサーアーム部
３０２と、センサーアームモータ３０１の回転軸に取り
付けられたプーリー３０３と、センサーアーム部３０２
の上下に延びる回転軸３０４と、プーリー３０３，回転
軸３０４に掛け渡されたベルト３０５を有する。これに
よりモータ３０１の回転がセンサーアームに伝達され
る。 【００２３】センサーアーム部３０２は、長手方向両端
に起立板部３１０ａ，３１０ｂを有する水平なベース３
１０と、起立板部３１０ａ，３１０ｂ間に渡架された互
いに平行で水平な２本のレール３１１，３１１と、この
レール３１１，３１１に長手方向且つ水平方向に進退移
動自在に装着されたセンサーヘッド部３１２と、センサ
ーヘッド部３１２の一側面に取り付けた磁気スケール読
取りヘッド３１３と、レール３１１と平行に取り付けら
れた磁気スケール３１４と、センサーヘッド部３１２を
常時アーム端側面へ引っ張るバネ装置３１５を有する。
尚、磁気スケール読み取りヘッド３１３は、磁気スケー
ル３１４を読取ってセンサーヘッド部３１２の移動量を
検出するように構成されている。 【００２４】（バネ装置３１５）図６は、バネ装置３１
５の構成を示している。このバネ装置３１５は、ベース
３１０の起立板部３１０ａに取り付けられたケーシング
３１７と、ケーシング３１７内に設けられた電磁マグネ
ット３１８と、電磁マグネット３１８の軸穴内にその軸
線方向に摺動可能に嵌挿されたスライド軸３１９を有す
る。尚、スライド軸３１９はレール３１１と直交する方
向に延びている。 【００２５】このスライド軸３１９は鍔３２０，３２１
を有し、鍔３２０とケーシング３１７との間には引っ張
りバネ３２３が介装されて、スライド軸３１９を常時左
方に付勢している。 【００２６】スライド軸３１９の端部にはクラッチ板３
２４，３２５が回動可能に軸支され、クラッチ板３２
４，３２５間にはスライド軸３１９に捲回したぜんまい
バネ３１６が配設されている。このぜんまいバネ３１６
は、一端がクラッチ板３２４に固着され、他端がセンサ
ヘッド部３１２に固定されて、センサヘッド部３１２を
起立板部３１０ａ側に付勢している。 【００２７】また、両クラッチ板３２４，３２５間には
スライド軸３１９に捲回した圧縮バネ３２６が介装され
ている。この圧縮バネ３２６は、常時、クラッチ板３２
４，３２５の間隔を広げて、ぜんまいバネ３１６とクラ
ッチ板３２５との接触を妨げている。さらに、スライド
軸３１９の端部にはワッシャー３２７が取り付けられて
いる。 【００２８】（センサーヘッド部３１２）図９はセンサ
ーヘッド部３１２は、長手方向に移動自在にレール３１
１に支持されたスライダー３５０を有する。このスライ
ダー３５０には鉛直方向に向けて形成した軸穴３５１が
設けられ、この軸穴３５１にはセンサー軸３５２が挿入
され、このセンサー軸３５２と軸穴３５１との間にはセ
ンサー軸３５２に保持されたボールベアリング３５３が
介装されている。これにより、センサー軸３５２の鉛直
軸線回りの回動及び鉛直軸線方向の移動をスムーズにし
ている。 【００２９】また、センサー軸３５２の上端部にはＬ字
状のアーム３５５が取り付けられている。このアーム３
５５は、一端がセンサー軸３５２に固定された水平アー
ム部３５２ａと、水平アーム部３５５ａの他端に上方に
向けて垂直に連設された垂直アーム部３５５ｂからＬ字
状に形成されている。 【００３０】この垂直アーム部３５５ｂの上端部にはフ
ィーラー保持手段４００を介してヤゲンフィーラー３５
６が保持されている。 【００３１】このフィーラー保持手段４００は、図１０
〜図１２に示した様に、水平アーム部３５５ａに沿う方
向に配設された板状部材４０２と、板状部材４０２の基
端に一体に設けられた回転軸４０３と、板状部材４０２
の上面に固着されたバネ板４０４と、バネ板４０４上に
固着された押え板４０５を有する。 【００３２】また、垂直アーム部３５５ｂの上端には図
１２(a)，(b)に示した様に、取付孔３５５ｃが形成さ
れ、この取付孔３５５ｃの両端部内にはフランジ４０６
ａ，４０６ａが設けられたリング状のベアリング本体４
０６，４０６が嵌合されている。そして、このベアリン
グ４０６，４０６内には回転軸４０３が嵌合され、この
回転軸４０３には固定ネジ４０７が螺着されている。こ
の固定ネジ４０７と板状部材４０２の端部との間でベア
リング４０６，４０６の回転部４０６ｂ，４０６ｂが保
持されている。尚、回転軸４０３の軸線Ｏ１は、測定基
準面Ｓ０と平行に設けられていると共に、センサー軸３
５２の軸線Ｏ２と直交させられている。 【００３３】また、ヤゲンフィーラー３５６は、バネ板
４０４の先端部を挟んで配置され且つ断面形状が台形状
に形成された半割のフィーラー部材３５６ａ，３５６ｂ
から構成されている。このフィーラー部材３５６ａの中
央には取付軸３５６ｃが形成され、フィーラー部材３５
６ｂの中央には取付穴３５６ｄが形成されている。ま
た、バネ板４０４の先端部には図１１，図１２(d)に示
した如く取付孔４０８が形成されている。 【００３４】しかも、フィーラー部材３５６ａの取付軸
３５６ｃは、バネ板４０４の取付孔４０８に挿通されて
いると共に、フィーラー部材３５６ｂの取付穴３５６ｄ
に軽圧入により嵌着されている。この様にして、フィラ
ー部材３５６ａ，３５６ｂ、即ちヤゲンフィーラー３５
６は、バネ板４０４の先端部に回転自在に保持されてい
る。尚、ヤゲンフィーラー３５６の先端は、センサー軸
３５２の軸線（中心線）Ｏ２上に位置する様になってい
る。 【００３５】スライダー３５０の下部とセンサー軸３５
２の下部との間には、センサー軸３５２の鉛直軸方向移
動量すなわちＺ軸方向の移動量を計測するための例えば
マグネスケールからなるセンサー３５８が介装されてい
る。このセンサー３５８は、スライダー３５０の下部に
取り付けられた読取りヘッド３５９と、センサー軸３５
２の下部に取り付けられた磁気スケール３６０から構成
されている。 【００３６】また、磁気スケール３６０の下端部には、
アーム３５５の屈曲する方向と直交する方向に向けて突
出するピン３５２ａ，３５２ａが一体に設けられてい
る。このピン３５２ａ，３５２ａにはベース３１０に固
定された板バネ製のハンガー３１０ｈ弾接して、アーム
３５５，ヤゲンフィーラー３５６及び型板取付面３１４
の向きがスライダー３５０の移動方向を向くように設定
されている。 【００３７】上述のフレーム形状計測装置は図１３に示
した演算制御回路６００により作動制御される。以下、
このレンズ枠保持及び演算制御回路６００による作動制
御を説明する。 【００３８】[レンズ枠保持]まず、図２に示したスライ
ダー１５６、１５６の穴部１５６ｃ、１５６ｃに指を挿
入して、スライダー１５６、１５６の互いの間隔を十分
開くと共に、スライダー１５６，１５６を図５の状態か
ら図３の状態まで板バネ１５４，１５４の弾発力に抗し
て下方に押圧することにより、保持棒１５２とスライダ
ー１５６、１５６の段付部１５６ｂ′、１５６ｂとの間
隔を十分開ける。 【００３９】その後、この間隔内にメガネフレーム５０
０の測定したい方のレンズ枠５０１を挿入し、レンズ枠
５０１の上側リムと下側リムがスライダー１５６、１５
６の内壁に当接するようにスライダー１５６、１５６の
間隔を狭める。 【００４０】本実施例においては、スライダー１５６、
１５６は上述したようにリング１５８による連結構造を
有しているため、スライダー１５６、１５６の一方の移
動量がそのまま他方のスライダーに等しい移動量を与え
る。次に、レンズ枠５０１の上側リムの略中央が保持棒
１５２の下方にくるようにフレームを滑り込ませた後、
スライダー１５６、１５６から操作者が手を離す。これ
により、可動ベース１５３は板バネ１５４、１５４の弾
発力により上昇して、レンズ枠５０１は図４，図７に示
した如く段付部１５６ｂ、１５６ｂと保持棒１５２、１
５２とにより挟持される。この際、かつフレーム５００
がレンズ枠５０１の幾何学的略中心点とフレーム保持装
置１００の円形開口１５７の中心点１５７ａとをほぼ一
致させるように保持される。 【００４１】また、このときレンズ枠５０１のヤゲン溝
の頂点５０１ａから固定ベース１５０のフランジ１５１
の辺１５１ａまでの距離ｄと可動ベース１５３の辺１５
３ａまでの距離ｄは等しい値をとるように構成されてい
る。 【００４２】次に、このようにしてフレーム５００を保
持したフレーム保持装置部１００を支持装置２００の予
め所定の間隔に設定したハンド２１１，２１２間に挿入
した後、Ｙ軸モータ２２４を所定角度回転させる。Ｙ軸
モータ２２４の回転によりミニチアベルト２２６が駆動
され、ハンド２１１が左方に一定量だけ移動され、フレ
ーム保持装置部１００及びハンド２１２も左方移動を誘
起され、鍔２２８がピン２２９より外れる。 【００４３】これと同時に、フレーム保持装置部１００
は図８に示した如く引張りバネ２３０により両ハンド２
１１、２１２で挟持される。このとき、フレーム保持装
置部１００の固定ベース１５０のフランジ１５１の辺１
５１ａ、１５２ａはそれぞれハンド２１１の斜面２１５
とハンド２１２の斜面２１７に当接され、また可動ベー
ス１５３の両辺１５３ａ、１５３ａはそれぞれハンド２
１１の斜面２１６とハンド２１２の斜面２１８に当接さ
れる。 【００４４】本実施例においては、上述したようにメガ
ネ枠５０１のヤゲン溝の頂点５０１ａから辺１５１ａか
ら辺１５３ａそれぞれへの距離ｄは互いに等しいため、
フレーム保持装置１００はハンド２１１、２１２に挟持
されると、レンズ枠５０１のヤゲン溝頂点５０１ａが両
ハンドの稜線２１９，２２０が作る基準面Ｓ上に自動的
に位置される。 【００４５】次に、ガイド軸回転モータ２０９の所定角
度の回転によりフレーム保持装置部１００が図７の二点
斜線で示す位置へ旋回し、この基準面Ｓは計測部３００
のヤゲンフィーラー３５６の初期位置（基準測定面Ｓ
Ｏ）と同一平面で停止する。 【００４６】[レンズ枠へのフィーラー配置]次にＹ軸モ
ータ２２４をさらに回転させフレーム保持装置部１００
を保持したハンド２１１、２１２をＹ軸方向に一定量移
動させ、フレーム保持装置部１００の円形開口中心点１
５９ａと計測部３００の回転軸３０４中心とを概略一致
させる。この時、移動の途中でヤゲンフィーラー３５６
はレンズ枠５０１のヤゲン溝５０２に当接する。 【００４７】ヤゲンフィーラー３５６の初期位置は、図
７，図８に図示するように、センサー軸３５２の下端に
植設されたピン３５２ａとセンサーアーム部のベース３
１０に取り付けられたハンガー３１０ａとにより、その
方向が規制されている。これにより、Ｙ軸モータ２２４
の回転によってメガネフレーム５００が移動すると、常
にフィーラー３５６はヤゲン溝に入ることができる。 【００４８】[レンズ枠形状測定]この状態で、図示しな
い測定スタートボタンをONさせて測定を開始させると、
演算制御回路６００はモータ３０１を回転駆動制御す
る。 【００４９】この回転駆動制御により、ヤゲンフィーラ
ー３５６は軸線Ｏ２回りに回転しながらヤゲン溝５０２
に沿って移動させられると、この移動に伴って傾斜する
ヤゲン溝５０２の壁面からヤゲンフィーラー３５６に作
用するヤゲン溝５０２に沿う方向への力により、フィー
ラー保持部材４００及び回転軸４０３がベアリング４０
６により軸線Ｏ１回りに回動させられて、ヤゲンフィー
ラー３５６が図１６(a)の如くヤゲン溝５０２に沿う方
向に傾斜し、ヤゲンフィーラー３５６がヤゲン溝５０２
に図１６(b)の如く完全に係合することになる。尚、図
１６(b)は説明の便宜上、ヤゲンフィーラー３５６の構
造を省略して図示している。 【００５０】一方、演算制御回路６００は、まず、モー
タ３０１を予め定めた単位回転パルス数毎に回転させ
る。 【００５１】これにより、センサーヘッド部３１２はメ
ガネフレーム５００の形状、すなわちレンズ枠５０１の
動径にしたがってレール３１１、３１１上を移動し、そ
の移動量は磁気スケール３１４と読取りヘッド３１８に
より読みとられる。これにより、モータ３０１の回転角
θと読取りヘッド３１８からの読取り角ρとからレンズ
枠形状は（ρn、θn）（ｎ＝１、２、３…Ｎ）として計
測される。 【００５２】ここで、この計測は前述したように、図１
４に示すように、回転軸３０４の中心Ｏはレンズ枠５０
１の幾何学中心と概略一致させて測定したものである。 【００５３】計測後、計測データ（ρn、θn）を極座標
一直交座標変換した後のデータ（Ｘn、Ｙn）からＸ軸方
向の最大値をもつ被計測点Ｂ（ｘb、ｙb）、Ｘ軸方向で
最小値をもつ被計測点Ｄ（ｘd、ｙd）、Ｙ軸方向で最大
値をもつ被計測点Ａ（Ｘa、ｙa）及びＹ軸方向で最小値
をもつ被計測点Ｃ（ｘc、ｙc）を選び、レンズ枠の幾何
学中心Ｏ0を Ｏ0（ｘ0、ｙ0）＝ （（ｘb＋ｘd）／２，（ｙa＋ｙc）／２） … (1) として求めた後、演算制御回路６００により、幾何学中
心Ｏ0における測定値（0ρn、0θn）（ｎ＝１：２：３
…Ｎ）を求める。なお、このｘ0、ｙ0値にもとづいてｘ
軸モータ２０６とＹ軸モータ２２４を駆動させ、ハンド
２１１、２１２で挟持されたフレーム保持装置部１００
を移動し、これによりレンズ枠５０１の幾何学中心Ｏ0
をセンサーアーム３０２の回転中心Ｏと一致させ、再度
レンズ枠形状を測定し、幾何学中心Ｏ0における測定値
（0ρn、0θn）を求めることもできる。 【００５４】（動径情報（ρn、θn）に対するＺ軸方向
のデータｚnの計測）上述の幾何学中心Ｏ0に基づくレン
ズ枠形状の計測時には、センサー３５８によりＺ軸方向
のセンサーヘッド３１２の移動量も同時に計測される。
これにより結局レンズ枠形状は（0ρn、0θn、Ｚn）
（ｎ＝１、２、３…Ｎ）の三次元情報が得られることと
なる。 【００５５】以上述べたレンズ枠５０１の動径計測にお
いて、ヤゲンフィーラー３５６がレンズ枠５０１から計
測途中ではずれるようなことがあると、図１４のｅで示
すように、その動径計測データが直前の計測データから
大きくはずれるため、予め動径変化範囲ａを定めてお
き、その範囲からずれたときはセンサーアーム部３０２
の回転は停止し、同時に図６に示したバネ装置３１５の
電磁マグネット３１８を励磁し、鍔３２１を引着する。 【００５６】これによりクラッチ板３２４、３２５がぜ
んまいバネ３１６を挟持し、その巻き取り作用を阻止す
るため、センサーヘッド部３１２のアーム３５５がレン
ズ枠に引っ掛かり、メガネフレーム５００をきずつける
ことを防止できる。このようなフィーラー３５６のはず
れがあった後は、再度メガネフレーム５００を初期計測
位置に復帰させ、計測をしなおす。 【００５７】図１３は本願のフレーム形状測定装置の演
算制御回路を示すブロック図である。ドライバ回路６０
１ないし６０４はそれぞれＸ軸モータ２０６、Ｙ軸モー
タ２２４、センサーアーム回転モータ３０１、及びガイ
ド軸回転モータ２０９に接続される。ドライバ６０１な
いし６０４はシーケンス制御回路６１０の制御のもとに
パルス発生器６０９から供給されるパルス数に応じて上
記各パルスモータの回転駆動を制御する。 【００５８】読取りヘッド３１８の移動量は、読取り出
力カウンタ６０５で計数され、比較回路６０６に入力さ
れる。比較回路６０６は基準値発生回路６０７からの動
径変化範囲ａに相当する信号とカウンタ６０５からの計
数値の変化量とを比較し、計数値が範囲ａ内にあるとき
は、カウンタ６０５の計数値ρn及びパルス発生器６０
９からのパルス数をセンサーアーム３５５の回転角に変
換し、その値θnとを組として（ρn、θn）をデータメ
モリ６１１へ入力し、これを記憶させる。 【００５９】（動径情報（ρn、θn）に対するＺ軸方向
のデータｚnの計測）次に、シーケンス制御回路６１０
はゲート回路６１２を演算回路６１３側へ切換え、デー
タメモリ６１１に記憶されている動径情報（ρn、θn）
に基づいてレンズ枠５０１の幾何学中心Ｏ0を演算さ
せ、そのデータをシーケンス制御回路６１０へ入力させ
る。シーケンス制御回路６１０は演算回路６１８からの
データに基づいて前述の（１）式からｘ0、ｙ0を求め、
ドライバ６０１、６０８に必要なパルス数を入力してモ
ータ２０６、２２４を駆動し、レンズ枠５００の中心を
センサーアーム３０２の回転中心に一致させる。 【００６０】これと同時にシーケーンス制御回路６１０
はカウンタ回路６１５を指令し、Ｚ軸センサー３５８か
らのデータを計数するよう指令する。そしてＺ軸方向デ
ータを含むレンズ枠形状情報（0ρn、0θn、ｚn）を計
測し、このデータをデータメモリ６１１に記憶させる。
ここで、もしカウンタ６０５からの計数値ρnまたは0ρ
nが基準値発生回路６０７からの出力される動径変化範
囲ａより大きいときは、比較回路６０６はその旨をシー
ケンス制御回路６１０に出力し、この出力を受けた回路
６１０はドライバ６０８を作動させてバネ装置３１５の
電磁マグネット３１８を励磁させ、フィーラー３３６の
移動を阻止するとともに、ドライバ６０４へのパルス供
給を停止し、モータ３０１の回転を防止する。 【００６１】[玉摺機等へのデータ供給]この様にして得
られ、データメモリ６１１に記憶されたレンズ枠形状情
報（0ρn、0θn、ｚn）は必要に応じゲート回路６１２
の切換により、例えば本出願人がさきに出願した特願昭
５８−２２５１９７で開示したデジタル玉摺機や型取機
あるいはフレームの型状が設計値通りに加工されている
か否かを判定する判定装置等へ供給される。 【００６２】データメモリ６１１に記憶されたレンズ枠
形状情報（0ρn、0θn、ｚn）のＺn情報からレンズ枠の
カーブ値ｃを必要に応じ演算回路６１３で求めることが
できる。 【００６３】その演算は図１５（Ａ）及び（Ｂ）に示す
ようにレンズ枠上の少なくとも２点ａ、ｂにおける動径
ρiA、ρiBと、この２点のＺ軸方向のセンサーヘッド移
動値ＺA、ＺBから、レンズ枠５０１のヤゲン軌跡を含む
球体ＳＰの曲率半径Ｒを Ｒ2＝ρiA 2＋（Ｚ0−ＺA）2 Ｒ2＝ρiB 2＋（Ｚ0−ＺB）2 … （２） から求め、ヤゲンのカーブ値ｃは求められたＲから Ｃ＝｛（ｎ−１）／Ｒ｝ ×１０００ … （３） （ただしｎは定数でｎ＝１．５２３）として実行され
る。 【００６４】なお、シーケンス制御回路はプログラムメ
モリ６１４に内蔵のプログラムによって上述の計測ステ
ップを実行する。 【００６５】また、このようにし得られたデータをもと
に加工された仕上がりサイズのレンズＬは、図１６(c)
に示した様に寸法ｄとほぼ同じ寸法に加工されることに
なる。尚、図１６(c)では説明の便宜上、レンズＬの仕
上がりサイズと真の大きさｄとを若干異ならせて図示し
たが、実際にはレンズＬの仕上がりサイズと真の大きさ
ｄとは殆ど同じサイズに形成されることになる。 【００６６】また、上述した回転軸４０３をプーリ及び
ワイヤを介してロータリーエンコーダに連動させると共
に、ロータリーエンコーダからの出力信号を演算制御回
路６００に入力して、この信号を基に演算制御回路６０
０によりヤゲンフィーラー３５６の傾斜角を演算させる
ことにより、メガネフレーム５００のレンズ枠５０１が
どの程度基準測定面Ｓ０に対して傾斜しているかを知る
ことができ、よりレンズ枠５０１の形状に合った形状測
定が可能となるようにすることもできる。 【００６７】 【効果】この発明は、以上説明したように構成したの
で、フィーラーが傾斜するヤゲン溝に倣って傾斜して、
フィーラーの頂部がヤゲン溝に確実に係合当接すること
により、湾曲したメガネフレームのレンズ枠の形状を正
確に測定することができることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるフレーム形状測定装置を示す
斜視図である。 【図２】図１に示したフレーム保持装置とメガネとの関
係を示す斜視図である。 【図３】図１，２に示したフレーム保持装置の作用説明
図である。 【図４】図１，２に示したフレーム保持装置にメガネを
保持させた状態を示す作用説明図である。 【図５】図２のＡーＡ線に沿う断面図である。 【図６】図１に示したバネ部材の断面図である。 【図７】図１に示した支持装置部とセンサー部の関係を
示す模式図である。 【図８】図７に示した支持装置部とセンサー部の関係を
示す断面図である。 【図９】図１，図７，８に示したセンサー部の一部を断
面して示した正面図である。 【図１０】図９に示したヤゲンフィーラー取付部の斜視
図である。 【図１１】図９，１０に示したフィーラー保持部材とヤ
ゲンフィーラーの分解斜視図である。 【図１２】(a)は図９に示したヤゲンフィーラー取付部
の一部を断面して示した平面図、(b)はヤゲンフィーラ
ー取付部の一部を断面して示した側面図、(c)は(b)の左
側面図、(d)は(a)のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 【図１３】図１〜図１２に示したフレーム形状測定装置
の制御回路である。 【図１４】レンズ枠の計測値からその幾何学中心を求め
る為の模式図である。 【図１５】(A)，(B)はレンズ枠のカーブ値Ｃの計算する
ための説明図である。 【図１６】(a)は図１〜図１２に示したフレーム形状測
定装置によるヤゲンフィーラーの作用説明図、(b)は(a)
のＢ−Ｂ線に沿う断面図、(c)はフレーム形状測定装置
により測定されたレンズ枠形状データに基づいて研削加
工されたレンズとレンズ枠との説明図である。 【図１７】従来のメガネフレームのフレーム枠形状測定
測定の説明図である。 【符号の説明】 １００…フレーム保持装置（フレーム保持手段） １５６ｂ…段付部（保持面） ２１０…筺体（装置本体） ２０９…モータ（傾斜回動手段） ３００…計測部（測定手段） ３５６…ヤゲンフィーラー ４００…フィーラー保持手段 ５００…メガネフレーム ５０１…レンズ枠 ５０２…ヤゲン溝 ５０３…中心線 ６００…演算制御回路 ＳＯ…測定基準面
斜視図である。 【図２】図１に示したフレーム保持装置とメガネとの関
係を示す斜視図である。 【図３】図１，２に示したフレーム保持装置の作用説明
図である。 【図４】図１，２に示したフレーム保持装置にメガネを
保持させた状態を示す作用説明図である。 【図５】図２のＡーＡ線に沿う断面図である。 【図６】図１に示したバネ部材の断面図である。 【図７】図１に示した支持装置部とセンサー部の関係を
示す模式図である。 【図８】図７に示した支持装置部とセンサー部の関係を
示す断面図である。 【図９】図１，図７，８に示したセンサー部の一部を断
面して示した正面図である。 【図１０】図９に示したヤゲンフィーラー取付部の斜視
図である。 【図１１】図９，１０に示したフィーラー保持部材とヤ
ゲンフィーラーの分解斜視図である。 【図１２】(a)は図９に示したヤゲンフィーラー取付部
の一部を断面して示した平面図、(b)はヤゲンフィーラ
ー取付部の一部を断面して示した側面図、(c)は(b)の左
側面図、(d)は(a)のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 【図１３】図１〜図１２に示したフレーム形状測定装置
の制御回路である。 【図１４】レンズ枠の計測値からその幾何学中心を求め
る為の模式図である。 【図１５】(A)，(B)はレンズ枠のカーブ値Ｃの計算する
ための説明図である。 【図１６】(a)は図１〜図１２に示したフレーム形状測
定装置によるヤゲンフィーラーの作用説明図、(b)は(a)
のＢ−Ｂ線に沿う断面図、(c)はフレーム形状測定装置
により測定されたレンズ枠形状データに基づいて研削加
工されたレンズとレンズ枠との説明図である。 【図１７】従来のメガネフレームのフレーム枠形状測定
測定の説明図である。 【符号の説明】 １００…フレーム保持装置（フレーム保持手段） １５６ｂ…段付部（保持面） ２１０…筺体（装置本体） ２０９…モータ（傾斜回動手段） ３００…計測部（測定手段） ３５６…ヤゲンフィーラー ４００…フィーラー保持手段 ５００…メガネフレーム ５０１…レンズ枠 ５０２…ヤゲン溝 ５０３…中心線 ６００…演算制御回路 ＳＯ…測定基準面
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B24B 9/14
G01B 5/20 - 5/20 101
G01B 20/20 - 21/20 101
G02C 13/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】上下に延びる軸を中心に回転駆動されるベ
ースと、前記ベースに水平方向に進退移動可能に且つ一
方向に付勢されたヘッド部と、前記ヘッド部に鉛直軸線
回りに回転自在且つ上下動自在に装着されたアームと、
前記アームに装着されてメガネフレームのレンズ枠のヤ
ゲン溝に当接させられるフィーラーと、前記ベースの回
転に伴って前記フィーラーが前記ヤゲン溝に沿って移動
するとき、前記フィーラーの移動量により前記レンズ枠
の動径情報を求めるフレーム形状測定装置において、 前記フィーラーは前記鉛直軸線と直交する軸線の回りに
回転可能に前記アームに装着されていることを特徴とす
るフレーム形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33407993A JP3374869B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | フレーム形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33407993A JP3374869B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | フレーム形状測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07186026A JPH07186026A (ja) | 1995-07-25 |
| JP3374869B2 true JP3374869B2 (ja) | 2003-02-10 |
Family
ID=18273286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33407993A Expired - Fee Related JP3374869B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | フレーム形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3374869B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2892332B1 (fr) * | 2005-10-20 | 2008-02-01 | Briot Internat Sa | Appareil de palpage d'une monture de lunettes et machine de meulage associee |
| PT3680602T (pt) * | 2019-01-10 | 2022-07-05 | Mei S R L | Ferramenta de simulação de borda de lente de óculos e método para definir um formato de lente com a referida ferramenta |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP33407993A patent/JP3374869B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07186026A (ja) | 1995-07-25 |
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