JP2007240280A - 眼鏡枠形状測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 測定子が軽い力で動くと共に、装置構成を複雑化することなく、高速な測定を可能にする。
【解決手段】 眼鏡枠保持部と、回転支基と、回転支基に配置された測定子とを備え、回転支基を回転させ、測定子の動径方向及び高さ方向の移動を検知して眼鏡枠の三次元形状を測定する。スリット板を測定子と一体的に配置し、光を発する発光部と受光する画素を選択可能な２次元センサとを持つ投光受光ユニットを回転支基に配置する。２次元センサは、受光する画素が選択的に設定された平行でない第１受光ラインと第２受光ラインを持ち、スリット板は第１受光ラインに対して平行でない第１スリットと第２受光ラインに対して平行でない第２スリットとを持ち、第１受光ライン及び第２受光ラインでそれぞれ検出される第１スリット及び第２スリットの投影位置に基づいて測定子の動径方向及び高さ方向の移動位置を検知する。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、眼鏡レンズを枠入れする眼鏡枠の形状を測定するための眼鏡枠形状測定装置に関する。

眼鏡枠形状測定装置としては、眼鏡枠を保持機構により所期する状態に保持し、眼鏡枠の枠溝に挿入した測定子の移動を検出することにより、眼鏡枠の三次元形状を測定するものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１においては、眼鏡枠の動径方向（横向）における測定子の移動をラックとギヤを介して回転式のエンコーダにより検出し、また、眼鏡枠の高さ方向（上下方向）における測定子の移動もラックとギヤを介して回転式のエンコーダにより検出する構成を開示している。
また、特許文献２においては、平行でない２本以上のスリット（上下方向と斜め方向のスリット）を持つ遮光板と、この遮光板を挟んで配置された発光部とリニアイメージセンサとを持つ投受光光学系を使用して測定子の２次元的な移動を検出する構成を開示し、さらにピンホールを有する遮光板と２次元センサ（エリアイメージセンサ）により測定子の２次元的な移動を検出する構成を開示している。
特開２０００−３１４６１７号公報 特開平４−１０５８６４号公報

上記特許文献１においては、ラックとギヤを介してエンコーダで測定子の移動を検出するため、抵抗が発生することにより測定子の動きが重くなり、追従性の点で問題がある。また、ラックとギヤの噛み合わせによるバックラッシュの問題もある。
一方、特許文献２においては、これらの問題が軽減される。しかし、反りの大きな眼鏡枠を測定するために高さ方向にも大きな測定範囲を確保し、また、高さ方向の測定精度を上げるために２次元センサを使用する場合、ピンホールを有する遮光板とＣＣＤ等の２次元センサによる構成では、２次元センサ上の全面のスキャンに時間が掛かり、高速な測定ができない問題がある。２個のリニアイメージセンサを直交して配置することも考えられるが、これは装置構成が複雑になる。

本発明は、上記従来装置の問題点に鑑み、測定子が軽い力で動くと共に、装置構成を複雑化することなく、高速な測定が可能な眼鏡枠形状測定装置を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。

（１） 眼鏡枠を所期する状態に保持する保持手段と、該保持手段に対して回転自在に配置された回転支基と、眼鏡枠の枠溝に挿入され，眼鏡枠の動径方向及び高さ方向に移動可能に前記回転支基に配置された測定子とを備え、前記回転支基を回転させ、前記測定子の動径方向及び高さ方向の移動を検知して眼鏡枠の三次元形状を測定する眼鏡枠形状測定装置において、光を発する発光部と受光する画素を選択可能な２次元センサとを持つ投光受光ユニットと、前記発光部及び２次元センサの間に配置され、光を透過するスリットを持つスリット板とを備え、前記スリット板又は投光受光ユニットの一方を前記測定子と一体的に横方向及び上下方向に移動可能に配置し、他方を前記回転支基に配置し、前記２次元センサは、受光する画素が選択的に設定された平行でない第１受光ラインと第２受光ラインを持ち、前記スリット板は前記第１受光ラインに対して平行でない第１スリットと前記第２受光ラインに対して平行でない第２スリットとを持ち、前記第１受光ライン及び第２受光ラインでそれぞれ検出される前記第１スリット及び第２スリットの投影位置に基づいて前記測定子の動径方向及び高さ方向の移動位置を検知することを特徴とする。
（２） （１）の眼鏡枠形状測定装置において、前記第１スリット及び第２スリットは直交して配置され、前記第１受光ライン及び第２受光ラインは、前記第１スリット及び第２スリットに直交する位置関係で、且つ平行に分離して設定された複数の受光ラインをそれぞれ持ち、前記第１受光ラインが持つ複数の受光ラインの少なくとも１つで検出される前記第１スリットの投影位置、及び前記第２受光ラインが持つ複数の受光ラインの少なくとも１つで検出される前記第２スリットの投影位置に基づいて前記測定子の動径方向及び高さ方向の移動位置を検知することを特徴とする。
（３） （１）又は（２）の眼鏡枠形状測定装置において、前記第１スリット及び第２スリットは、それぞれ前記２次元センサより広い領域に複数個配置され、且つスリットの間隔が前記２次元センサの受光幅より狭い間隔で配置され、さらに複数個配置されたスリットをそれぞれ特定するためのインデックスを持つことを特徴とする。

本発明によれば、測定子が軽い力で動くと共に、装置構成を複雑化することなく、つ高速な測定が可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、眼鏡枠形状測定装置の外観略図であり、眼鏡枠形状測定装置１の上部には眼鏡枠保持部２００が配置されており、その下に測定機構が配置されている。測定装置１の前側にはタッチパネル式のディスプレイを持つパネル部３が配置されている。パネル部３には、各種の操作スイッチやレイアウトデータを入力するための情報が表示される。測定装置１で得られた眼鏡枠形状データ及びパネル部３で入力されたデータは、眼鏡レンズ周縁加工装置に送信される。

＜眼鏡枠保持部＞
眼鏡枠保持部２００の構成を図２、図３により説明する。図２は眼鏡枠保持部２００の平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ断面の要部を示す図である。

保持部ベース２０１上には眼鏡枠Ｆを保持するための前スライダー２０２と後スライダー２０３が左右に配置されたガイドレール２０４，２０５上に摺動可能に載置されている。前スライダー２０２と後スライダー２０３はその中央の基準線Ｌ1に対して対称に対向して摺動可能にされていると共に、バネ２１３により常に両者の中心（基準線Ｌ1）に向かう方向に引っ張られている。眼鏡枠Ｆは前スライダー２０２の左右２個所に配置されるクランプピン２３１と、後スライダー２０３の左右２個所に配置されるクランプピン２３１の計４個所に配置されるクランプピン２３１でクランプされ、測定基準平面で保持される。これらのクランプピン２３１の開閉は、保持部ベース２０１の裏側に固定されたクランプ用モータ２２３の駆動により行われる。この眼鏡枠保持部２００の構成は、特開２０００−２１４６１７号公報のものを使用できる。保持部ベース２０１の下側に計測部２４０が配置されている。

＜計測部＞
計測部２４０の構成を図４〜図７に基づいて説明する。図４は計測部２４０の平面図である。図４において、左右移動ベース２４１は保持部ベース２０１に軸支されて左右方向（眼鏡枠の左右方向）に延びる２本のレール２４２、２４３にしたがって左右移動可能に支持されている。モータ２４４の回転軸にボールネジ２４５が取り付けられ、これが左右移動ベース２４１に固定された雌ネジ部材２４６に噛み合わされ、モータ２４４の正逆回転によって左右移動ベース２４１が左右方向に移動される。

また、左右移動ベース２４１の３個所に取り付けられたローラ２５１により回転支基２５０が回転可能に保持されている。回転支基２５０は、モータ２５４の回転軸に取り付けられたギヤ２５３、ギヤ２５２、回転支基２５０の円周に形成されたギヤ部２５０ａの回転伝達機構を介して、モータ２５４により回転される。回転支基２５０の下面には、測定子ユニット３００が取り付けられている。

図５は測定子ユニット３００の斜視図であり、図６は図５におけるＡ方向からみたときの部分断面図、図７は測定子ユニット３００を下から見たときの部分断面図である。

図６及び図７において、回転支基２５０の下面に固定ブロック３０２が固定され、さらに固定ブロック３０２の下に、図６の紙面に直交する方向（Ｘ軸とし、Ｘ軸方向は眼鏡枠の動径方向となる）に延びる２本のガイドレール受け３０４が固定されている。このガイドレール受け３０４に沿ってスライドレール３０６が移動可能に配置され、スライドレール３０６に横移動支基３１０が固定されている。また、固定ブロック３０２には横移動支基３１０をＸ軸方向に移動させるための第１モータ３０８が取り付け部材により取り付けられている。横移動支基３１０にＸ軸方向に延びるラック３１２が固定されており、第１モータ３０８の回転軸に固定されたギヤ３０９とラック３１２が噛み合い、モータ３０８の回転により横移動支基３１０がＸ軸方向に移動される。

横移動支基３１０に、上下移動支基３２０が上下移動可能に支持されている。横移動支基３１０に、上下方向（眼鏡枠の高さ方向）に延びるガイドレール受け３１４が固定されている。このガイドレール受け３１４に沿って上下移動可能なガイドレール３１６が配置され、ガイドレール３１６に上下移動支基３２０が固定されている。また、上下移動支基３２０に、上下方向に延びるラック３２２が固定されている。また、横移動支基３１０に、上下移動用のモータ３２６が固定されている。モータ３２６の回転軸に取り付けられたギヤ３２８とラック３２２が噛み合い、モータ３２６の回転により上下移動支基３２０が上下移動される。

上下移動支基３２０に、上下方向に延びる測定子軸３３０がベアリングを介して回転可能に保持されている。測定子軸３３０の上端に、測定子３４０が固定されている。測定子３４０の先端は、測定子軸３３０の回転中心と一致している。眼鏡枠の測定の際して、眼鏡枠保持部２００により所定の状態（水平）に保持された眼鏡枠Ｆの枠溝に測定子３４０の先端が挿入されるように、モータ３０８及びモータ３２６が駆動される。

測定子ユニット３００には、上下移動支基３２０の横移動の変化である動径長ｒ、上下移動の変化である高さｈを光学的に検出するユニットが設けられている。上下移動支基３２０の側面からはアーム３５２が延び、アーム３５２の先端に、横移動支基３１０の移動方向（Ｘ軸方向）と平行な位置関係のスリット板３６０が固定されている。また、スリット板３６０を挟んで対向する関係で、ＬＥＤ等の発光部３５８と二次元センサ（エリアイメージセンサ）３７０とからなる投光受光ユニット３５０が取り付け部材により回転支基２５０に固定されている。二次元センサ３７０として、２次元的に配置された画素全体に対して、光を受光する画素を選択可能なＭＯＳセンサを使用している。ＭＯＳセンサは、半導体製造の精密な加工技術により、その１画素（ピクセル）の配置が数十ナノメートル単位で管理されて製作されている。

スリット板３６０に形成されているスリット構成を図８に示し、二次元センサ３７０にて選択的に光を受光する画素（受光ライン）の設定を図９に示す。

図８において、横方向をＸ軸、これと直交する上下方向をＹ軸とする。スリット板３６０上に、Ｘ軸方向の移動位置を検出するためのスリットXａＳｎ（ｎ＝１，２，…）がＸ軸に直交する方向（Ｙ軸方向）で、且つ一定のピッチＰａにて複数個形成されている。スリットXａＳｎのスリット幅は、全てｄａで同一である。ここで、ピッチＰａは、Ｘ軸に対応する二次元センサ３７０の受光幅ＤＸ（図９参照）より小さなピッチとされている。ピッチＰａ毎のスリットXａＳｎが絶対位置検出の１つのブロックとされる。

また、スリットXａＳｎ（スリットXａＳｎが配置されたブロック）を特定するために、各スリットXａＳｎの間に、スリットXａＳｎのスリット幅ｄａと異なるスリット幅ｄｂを持つインデックス用のスリットXｂＳｎ（ｎ＝１，２，…）が、Ｘ軸に直交する方向（Ｙ軸方向）に複数個形成されている。このスリットXｂＳｎに配置に関し、スリットXａＳｎとスリットXｂＳｎとの間隔Ｐｂｎ（ｎ＝１，２，…）は、異なる間隔で徐々に広くなるように設定されている。スリット幅ｄａとスリット幅ｄｂが異なることにより、二次元センサ３７０側ではスリットXａＳｎとスリットXｂＳｎとが区別されて検出される。また、間隔Ｐｂｎ（ｎ＝１，２，…）により何れのスリットXａＳｎが検出されているか特定される。

また、Ｙ軸方向にも同様にＹ軸方向の移動位置を検出するためのスリットYａＳｎ（ｎ＝１，２，…）がＹ軸に直交する方向（Ｘ軸方向）で、且つ一定のピッチＰa（Ｘ軸側のものと異なるピッチでも良い）にて複数個形成されている。ピッチＰaもＹ軸に対応する二次元センサ３７０の受光幅ＤＹ（図９参照）より小さなピッチとされている。ピッチＰａ毎のスリットYａＳｎが絶対位置検出の１つのブロックとされる。

また、それぞれのスリットYａＳｎの間に、スリットYａＳｎのスリット幅ｄａと異なるスリット幅ｄｂを持つインデックス用のスリットYｂＳｎ（ｎ＝１，２，…）がＹ軸に直交する方向（Ｘ軸方向）に複数個形成されている。スリットYｂＳｎに配置に関しても、Ｘ軸側と同様に、スリットYａＳｎとスリットYｂＳｎとの間隔Ｐｂｎ（ｎ＝１，２，…）は、異なる間隔で徐々に広くなるように設定されている。

なお、図８において、各スリット部分が光の透過部分であり、その他の領域が遮光部分である。各スリットは、ガラス板などの透明部材にエッチング等により遮光部分を形成することにより作成できる。

図９に示す二次元センサ３７０おいて、スリット板３６０に対応する横方向をＸ軸、これと直交する上下方向をＹ軸とする。センサ３７０上のＹ軸方向のほぼ中央付近で、Ｘ軸に平行に分離した２つの受光ラインＸＬ１，受光ラインＸＬ２が選択的に設定されている。同様に、センサ３７０上のＸ軸方向のほぼ中央付近で、Ｙ軸に平行に分離した２つの受光ラインＹＬ１，受光ラインＹＬ２が選択的に設定されている。受光ラインＸＬ１，ＸＬ２，ＹＬ１，ＹＬ２の検出幅は、１画素（ピクセル）あれば良いが、複数の画素としても良い。受光ラインＸＬ１と受光ラインＸＬ２は平行に分離して設定され、その間隔Ｐｄは、スリット板３６０のスリット幅ｄａ及びｄｂより広く、且つ間隔Ｐｂｎ（ｎ＝１，２，…）より狭い間隔に設定されている。同様に、受光ラインＹＬ１と受光ラインＹＬ２も平行に分離して設定され、その間隔Ｐｄはスリット板３６０のスリット幅ｄａ及びｄｂより広く、且つ間隔Ｐｂｎ（ｎ＝１，２，…）より狭い間隔に設定されている。

二次元センサ３７０は受光ラインＸＬ１，ＸＬ２，ＹＬ１，ＹＬ２が選択的に設定されているため、全受光領域をスキャンする場合に比べて検出を高速で行える。Ｘ軸及びＹ軸において、それぞれ受光ラインが複数に設定されている理由は後述する。

次に、眼鏡枠形状測定の動作を、図１０の制御系ブロック図を使用して説明する。眼鏡枠Ｆを眼鏡枠保持部２００の前スライダー２０２と後スライダー２０３がそれぞれ持つクランプピン２３１で保持させ、パネル部３の測定スタートスイッチを押して測定をスタートさせる。制御部１００は、横移動のモータ３０８及び上下移動のモータ３２６の駆動を制御し、クランプピン２３１により所定位置に保持された眼鏡枠Ｆの枠溝に測定子３４０の先端を挿入させる。次に、モータ２５４を駆動して回転支基２５０を回転させる。このとき、眼鏡枠Ｆを変形させず、且つ測定子３４０が外れない程度の弱い圧力を与えるように、モータ３０８の駆動トルクが与えられる。また、上下移動のモータ３２６には、上下移動支基３２０等の荷重をキャンセルするように駆動トルクが与えられる。測定子３４０の先端が眼鏡枠Ｆの溝に挿入された状態で、モータ２５４により回転支基２５０が回転されると、眼鏡枠枠Ｆの枠溝の動径長の変化にしたがって横移動支基３１０と共に上下移動支基３２０（測定子軸３３０）が横方向に移動されると共に、眼鏡枠枠Ｆの枠溝の高さの変化にしたがって上下移動支基３２０（測定子軸３３０）が上下移動される。測定子軸３３０の横移動及び上下移動に対応してスリット板３６０も発光部３５８と二次元センサ３７０の間で移動される。そして、回転支基２５０の回転角θ毎に、測定子軸３３０の横移動である動径長ｒ及び上下移動の高さhが検出されることにより、眼鏡枠Ｆのレンズ枠の三次元形状が測定される。

スリット板３６０と二次元センサ３７０とにより、動径長ｒ，高さhを得る方法を、図１１を使用して説明する。まず、動径長ｒを得るためのＸ軸方向のスリット検出について説明する。図１１に示すように、動径長ｒは、二次元センサ３７０の左端ＯＸを基準とし、受光ラインＸＬ１（又はＸＬ２）上で最も右側で検出されるスリットXａＳｎの投影位置と基準位置ＯＸとの距離Ｘａから求める。スリットXａＳｎ，スリットXｂＳｎは、両者の幅ｄａ，ｄｂの違いにより区別できる。そして、受光ラインＸＬ１（又はＸＬ２）上で検出されるスリットXａＳｎ，スリットXｂＳｎとの間隔ＤＸｂが、スリット板３６０に形成された両者の間隔Ｐｂｎ（ｎ＝１，２，…）の何れに対応するかにより、現在検出されているスリットXａＳｎ，スリットXｂＳｎが何番目のものであるか認識される。なお、スリットXａＳｎ等の投影位置は、スリット幅の中心位置として検出される。

動径長ｒは、次の式により求められる。ｎは、スリットXａＳｎのスリット番号（ブロック番号）である。

動径長ｒ＝Ｘａ＋Ｐａ×（ｎ−１）
例えば、最も右側で検出されるスリットXａＳｎとその隣のスリットXｂＳｎとの間隔ＤＸｂが間隔Ｐｂ１に対応していれば、スリットはXａＳ１として認識される。この場合、ｎ＝１であり、ｒ＝Ｘａとなる。

スリット板３６０が、図１１上で右方向に移動していくと、スリットXａＳ１は検出されなくなるが、隣り合うスリットXａＳｎのピッチＰａが二次元センサ３７０の受光幅ＤＸより小さなピッチとされているため、次のスリットXａＳ２が受光ラインＸＬ１（又はＸＬ２）上で検出されるようになる。スリットXａＳ２の検出によりｎ＝２であるため、このときの動径長ｒは、
動径長ｒ＝Ｘａ＋Ｐａ
として、制御部１００によって得られる。以後、同様にスリットXａＳｎの番号が特定されることにより、動径長ｒが制御部１００によって求められる。

なお、ピッチＰａは全て一定の値で製作しておいても良いが、スリットの製作上で精密な一定の値を確保できないときは、キャリブレーションにより隣り合うスリットのピッチを予め検出したものを利用しても良い。すなわち、スリットXａＳ１とスリットXａＳ２とのピッチをＰａ１、スリットXａＳ２とスリットXａＳ３とのピッチをＰａ２、……というようにキャリブレーションにより求めておく。例えば、スリットXａＳ４が検出されたときは、
動径長ｒ＝（Ｘａ＋Ｐａ１＋Ｐａ２＋Ｐａ３）
として得られる。

高さｈについても、動径長ｒと同様な方法で得ることができる。すなわち、二次元センサ３７０の下端ＯＹを基準とし、受光ラインＹＬ１（又はＹＬ２）上で最も上側で検出されるスリットYａＳｎと基準位置ＯＹとの距離Ｙａとする。そして、受光ラインＸＬ１（又はＸＬ２）で検出されるスリットYａＳｎとスリットYｂＳｎによって、現在検出されているスリットYａＳｎを特定し、
高さｈ＝Ｙａ＋Ｐａ×（ｎ−１）
として得る。

以上のようにして、回転支基２５０を微小回転角θn（ｎ＝１，２，…，Ｎ）毎に回転し、それぞれの回転角θnでの動径長ｒ及び高さhを得ることにより、眼鏡枠の形状を（ｒｎ，θｎ，ｈｎ）（ｎ＝１，２，…，Ｎ）として測定することができる。

ここで、二次元センサ３７０上の直交するＸ軸及びＹ軸において、それぞれ受光ラインが複数に設定されている理由を説明する。基本的に上記の方法により、受光ラインＸＬ１，ＸＬ２の少なくとも１つにより動径長ｒが得られ、また、受光ラインＹＬ１，ＹＬ２の少なくとも１つにより高さｈが得られる。しかし、スリットXａＳｎ，XｂＳｎ，YａＳｎ，YｂＳｎと受光ラインＸＬ１（ＸＬ２），ＹＬ１（ＹＬ２）とが前述のような位置関係であるため、受光ラインがＸ軸及びＹ軸でそれぞれ１つであると、次のような問題がある。例えば、図１２に示すように、スリット板３６０が移動してスリットＸａＳｎが受光ラインＹＬ１上に完全に載ってしまうと、受光ラインＹＬ１ではスリットＹａＳｎ及びＹｂＳｎを検出できなくなってしまうことがある。

そこで、この場合には、受光ラインＹＬ１とは別に設定された受光ラインＹＬ２を、スリットＹａＳｎ及びＹｂＳｎの検出に使用する。受光ラインＹＬ１，ＹＬ２の位置関係は、スリットＸａＳｎ及びＸｂＳｎの間隔に合致せず、且つ両スリットの中に埋没しない関係に設定しておく。すなわち、スリットＸａＳｎ及びＸｂＳｎが何れかの受光ラインに載った場合でも、少なくとも一方の受光ラインが外れる位置関係に設定しておく。

受光ラインＸＬ１，ＸＬ２とスリットＹａＳｎ，ＹｂＳｎの位置関係も同様である。スリットＹｂＳｎが受光ラインＸＬ１上に完全に載った場合は、受光ラインＸＬ２をスリットＸａＳｎ，ＸｂＳｎの検出に使用する。

なお、上記の実施形態において、発光部３５８から平行光が出射されるように構成すれば、スリット板３６０上の各スリットがそのままセンサ３７０上に投影され、測定が簡便となる。この場合、例えば、コリメータレンズを使用して光源からの光を平行光にすることができる。装置構成をより簡便にするために、発光部３５８として点光源を使用する場合は、次のようにしてセンサ３７０上で受光されるスリットの投影位置を補正すれば良い。

発光部３５８として点光源とした場合のスリット投影位置の補正を、図１３を基に説明する。点光源３５８からスリット板３６０までの距離をＬ１、スリット板３６０からセンサ３７０の受光面までの距離をＬ２とし、点光源３５８の中心に対応するセンサ３７０上の中心Ｏから距離ｍだけ離れたスリット投影位置の誤差をΔＥとすと、図１３より、
ΔＥ＝ｍ×（Ｌ２／Ｌ１）
となる。したがって、スリット投影位置の算出に際しては、誤差ΔＥ分だけ補正した距離とすればよい。

以上の実施形態は、種々の変容が可能である。例えば、上記ではスリットXａＳｎを特定するために、その近傍に設けたインデックス用のスリットXｂＳｎを利用したが、スリットXａＳｎのスリット幅ｄａをそれぞれ異ならせることにより、スリットXａＳｎがそれぞれを特定するためのインデックスを持つ構成としても良い。スリットXａＳｎの投影位置は、スリット幅の中心位置として検出される。スリットYａＳｎについても同様に構成できる。

また、上記に限らず、測定子３４０（測定子軸３３０）の横移動を検出するための第１スリットとしてのスリットＸａＳｎは受光ラインＸＬ１（ＸＬ２）に平行でない（交わる）関係であり、測定子３４０（測定子軸３３０）の上下移動の検出するための第２スリットとしてのスリットYａＳｎも受光ラインＹＬ１（ＹＬ２）に平行でない（交わる）関係であればよい。しかし、受光ラインＸＬ１，ＸＬ２，ＹＬ１，ＹＬ２にスリットが斜めに交わると、スリットの投影位置を検出するための分解能が低下する。このため、図１１等に示したように、受光ラインＸＬ１，ＸＬ２に対してスリットＸａＳｎが直交し、受光ラインＹＬ１，ＹＬ２に対してスリットYａＳｎが直交する位置関係が好ましい。また、第１受光ラインとしての受光ラインＸＬ１（ＸＬ２）と第２受光ラインとしての受光ラインＹＬ１（ＹＬ２）とは、直交することが好ましいが、互いに平行でない関係（交わる関係）であれば良い。

また、上記ではスリット板３６０を測定子軸３３０に一体的に設けたが、発光部３５８とセンサ３７０からなる投光受光部を測定子軸３３０に設け、スリット板３６０を回転支基２５０側に固定的に設けても良い。

眼鏡枠形状測定装置の外観略図である。 眼鏡枠保持部の構成を説明する図である。 眼鏡枠保持部の構成を説明する図である。 計測部を説明する図であり、計測部の平面図である。 計測部を説明する図であり、測定子ユニットの斜視図である。 図５におけるＡ方向からみたときの部分断面図である。 測定子ユニットを下から見たときの部分断面図である。 スリット板に形成されているスリット構成図である。 二次元センサにて選択的に光を受光する画素の設定を説明する図である。 眼鏡枠形状測定装置の制御系ブロック図である。 スリット板３と二次元センサとにより、動径長ｒ，高さhを得る方法を説明する図である。 受光ラインがＸ軸及びＹ軸でそれぞれ１つである場合の問題を説明する図である。 発光部を点光源とした場合のスリット投影位置の補正を説明する図である。

符号の説明

１ 眼鏡枠形状測定装置
１００ 制御部
２００ 眼鏡枠保持部
２４０ 計測部
２５０ 回転支基
２５４ モータ
３００ 測定子ユニット
３０８ モータ
３１０ 横移動支基
３２０ 上下移動支基
３２６ モータ
３３０ 測定子軸
３４０ 測定子
３５０ 投光受光ユニット
３５８ 発光部
３６０ スリット板
３７０ 二次元センサ

Claims (3)

1. 眼鏡枠を所期する状態に保持する保持手段と、該保持手段に対して回転自在に配置された回転支基と、眼鏡枠の枠溝に挿入され，眼鏡枠の動径方向及び高さ方向に移動可能に前記回転支基に配置された測定子とを備え、前記回転支基を回転させ、前記測定子の動径方向及び高さ方向の移動を検知して眼鏡枠の三次元形状を測定する眼鏡枠形状測定装置において、
   光を発する発光部と受光する画素を選択可能な２次元センサとを持つ投光受光ユニットと、前記発光部及び２次元センサの間に配置され、光を透過するスリットを持つスリット板とを備え、前記スリット板又は投光受光ユニットの一方を前記測定子と一体的に横方向及び上下方向に移動可能に配置し、他方を前記回転支基に配置し、
   前記２次元センサは、受光する画素が選択的に設定された平行でない第１受光ラインと第２受光ラインを持ち、
   前記スリット板は前記第１受光ラインに対して平行でない第１スリットと前記第２受光ラインに対して平行でない第２スリットとを持ち、
   前記第１受光ライン及び第２受光ラインでそれぞれ検出される前記第１スリット及び第２スリットの投影位置に基づいて前記測定子の動径方向及び高さ方向の移動位置を検知することを特徴とする眼鏡枠形状測定装置。
2. 請求項１の眼鏡枠形状測定装置において、前記第１スリット及び第２スリットは直交して配置され、
   前記第１受光ライン及び第２受光ラインは、前記第１スリット及び第２スリットに直交する位置関係で、且つ平行に分離して設定された複数の受光ラインをそれぞれ持ち、
   前記第１受光ラインが持つ複数の受光ラインの少なくとも１つで検出される前記第１スリットの投影位置、及び前記第２受光ラインが持つ複数の受光ラインの少なくとも１つで検出される前記第２スリットの投影位置に基づいて前記測定子の動径方向及び高さ方向の移動位置を検知することを特徴とする眼鏡枠形状測定装置。
3. 請求項１又は２の眼鏡枠形状測定装置において、前記第１スリット及び第２スリットは、それぞれ前記２次元センサより広い領域に複数個配置され、且つスリットの間隔が前記２次元センサの受光幅より狭い間隔で配置され、さらに複数個配置されたスリットをそれぞれ特定するためのインデックスを持つことを特徴とする眼鏡枠形状測定装置。
   
   

Images