JP2010236959A - 玉型形状測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測定子の測定モードを兼用させて、測定子の寿命を測定するとともに、作業者に交換を知らせるようにした玉型形状測定装置を提供すること。
【解決手段】演算制御回路５２は、測定機構１ｄを作動制御して測定子（玉型用測定子３６，レンズ枠用測定子３７）を基準測定部に当接させたときに、位置検出装置（リニアスケール２４）から出力される位置検出信号から測定子（玉型用測定子３６，レンズ枠用測定子３７）の移動位置を求めて、求めた移動位置の設定移動位置に対するズレ量を求め、ズレ量が所定範囲を超えているか否かにより測定子（玉型用測定子３６，レンズ枠用測定子３７）の測定子状態を検知するようになっている。
【選択図】図１０Ａ

Description

本発明は、眼鏡フレーム（眼鏡枠）のレンズ枠に設けられたレンズ枠溝に当接する測定子（フィーラ）を用いて、レンズ枠の形状又はデモレンズやパターン（型板）の形状を玉型形状として測定するための玉型形状測定装置に関する。

従来から、例えば特許文献1に示すように、測定子を用いてレンズ枠の形状又はパターン（型板）の形状を測定するための玉型形状測定装置が公知である。

特開２００２−１２２４０７号公報

しかしながら、測定子が曲がっているかどうかは、作業者の目視によっていた。そのため、測定子によるレンズ枠形状又はパターン（型板）形状の正確な値が得られず、装置全体の製造誤差によるものか、測定子によるものなのか、原因が分からず、測定子を交換すべきなのか混乱してしまうことがあった。

そこで、本発明では、測定子の測定モードを兼用させて、測定子の寿命を測定するとともに、作業者に交換を知らせるようにした玉型形状測定装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、この発明は、玉型を保持させる玉型保持装置と、前記玉型保持装置に保持された玉型の周面に当接させられる測定子と、前記測定子を前記玉型の周面に当接させながら周方向に移動させる測定子駆動装置と、前記測定子の移動位置を検出して位置検出信号を出力する位置検出装置と、前記測定子駆動装置を作動制御する演算制御回路を備えると共に、前記演算制御回路は前記位置検出装置で検出された前記測定子の移動位置から前記玉型の形状を玉型形状情報（θｉ，ρｉ）として求める玉型形状測定装置において、前記玉型保持装置に基準測定部が設けられていると共に、前記演算制御回路は、前記測定子駆動装置を作動制御して前記測定子を前記基準測定部に当接させたときに、前記位置検出装置から出力される前記位置検出信号から前記測定子の移動位置を求めて、前記求めた移動位置の設定移動位置に対するズレ量を求め、前記ズレ量が所定範囲を超えているか否かにより前記測定子の測定子状態を検知する玉型形状測定装置としたことを特徴とする。

以上により、測定子の測定モードを兼用させて、測定子の状態（曲がり具合
、強度などの寿命）を測定させることができるので、新たに検知手段を設ける
必要はなく、製造コストが安くあがり、測定値のばらつきにより、装置全体の
製造誤差によるものか、測定子によるものなのか、原因を明確にさせることが
できる。また、交換の時期も作業者に交換を知らせることができるので、常に
正確なレンズ枠形状又はパターン（型板）形状の測定を行うことができる。

この発明にかかる玉型形状測定装置の部分概略斜視図である。 図１の玉型形状測定装置の測定機構の斜視図である。 図２の測定機構の正面図である。 図２の測定機構の背面図である。 図４の測定機構の右側面図である。 図２の測定機構の回転ベースの駆動手段を示す模式図である。 図２のスライダ駆動機構を説明するための模式図である。 図５Ｂの平面図である。 図２のスライダの原点検出手段の概略説明図である。 図２の測定子の昇降機構を示す斜視図である。 図６の昇降機構によるレンズ枠の測定のための説明図である。 図７の左側面図である。 図１に示した玉型用測定子の部分拡大斜視図である。 図９の側面図である。 図１に示した玉型形状測定装置の制御回路図である。 図６の測定子の昇降機構の作用を説明する斜視図である。 図１１の昇降機構によるレンズ枠の測定のための説明図である。 図１１の昇降機構のリニアスケールの説明図である。 図１３の右側面図である。 図６の測定子の昇降機構の作用を説明する斜視図である。 図１５の昇降機構によるレンズ枠の測定のための説明図である。 図１６の左側面図である。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

[構成]
図１はこの発明に係る玉型形状測定装置の要部構成を示しており、この玉型形状測定装置は測定装置本体１を有する。この測定装置本体１は、下部の測定機構収納用のケース部１ａと、ケース部１ａの上部に配設されたレンズ枠保持機構（玉型保持装置）１ｂを有する。そして、図１のケース部１ａ内の底部には図２に示したベース２が設けられている。

また、レンズ枠保持機構１ｂは、ケース部に固定された一対の平行なガイドロッド（ガイド部材）１ｃ，１ｃを有する。しかも、このガイド部材１ｃ，１ｃにはスライド枠３，３が相対接近・離反可能に保持されている。このスライド枠３，３は、図示しないコイルスプリング等で互いに接近する方向にバネ付勢されている。このスライド枠３，３は、互いに対向させられていてメガネ（眼鏡）のレンズ枠（図示せず）が当接させられる縦壁３ａ，３ａを有すると共に、このレンズ枠を保持させるレンズ枠保持手段３ｂを有する。

このレンズ枠保持手段３ｂは、縦壁３ａから突出する下部側の保持棒（固定保持棒）３ｂ１と、保持棒３ｂ１に対して上側から開閉可能にスライド枠３に取り付けられた上側の保持棒（可動保持棒）３ｂ２を有する。このレンズ枠保持手段３ｂは、図示しないメガネの左右のレンズ枠に対してそれぞれ設けられる。尚、このようなレンズ枠保持機構１ｂとしては、例えば特開平１０−３２８９９２号公報等に開示された構成、又はその他周知の技術を採用できる。従って、レンズ枠保持機構１ｂの詳細な説明は省略する。
＜測定機構１ｄ＞
また、ベース２上には図２〜図５Ａに示したような測定機構（測定子移動装置）１ｄが設けられている。この測定機構１ｄは、ベース２上に固定されたベース支持部材４を有する。このベース支持部材４には大径の従動ギヤ５が鉛直軸を中心に水平回転自在に取り付けられている。また、ベース２には、図５Ａに模式的に示した駆動モータ６が従動ギヤ（タイミングギヤ）５に隣接して取り付けられている。この駆動モータ６の出力軸６ａにはピニオン（タイミングギヤ）７が固定され、このピニオン７と従動ギヤ５にはタイミングベルト８が掛け渡されている。

そして、駆動モータ６を作動させると、駆動モータ６の出力軸６ａの回転がピニオン７及びタイミングベルト８を介して従動ギヤ５に伝達されて、従動ギヤ５が回転させられるようになっている。尚、駆動モータ６には２相ステッピングモータが用いられている。

更に、図２〜図５に示したように、従動ギヤ５上には回転ベース９が一体に固定されている。この回転ベース９には、原点検出装置（原点検出手段）としてのフォトセンサ９ａが取り付けられている。この場合、例えば、ベース２上に、原点位置指示用の発光手段９ｂを配設しておいて、この発光手段９ｂから線状又は点状の光束を原点マークとして上方に向けて照射し、この原点マークとしての光束をフォトセンサ９ａが検出したときに、回転ベース９の水平回転の原点位置とすることができる。

尚、原点検出装置としては、透過型のフォトセンサや反射型のフォトセンサ或いは近接センサ等の周知の技術を採用することができる。

更に、回転ベース９の長手方向両端部には、図２〜図４に示したように、上下に延び且つ互いに対向する平行なレール取付板１０，１１が一体に固定され、図３に示したようにレール取付板１０の一側部とレール取付板１１の一側部には側板１２の長手方向端部がそれぞれ固定され、図４に示したようにレール取付板１０の他側部とレール取付板１１の他側部には側板１３の長手方向端部がそれぞれ固定されている。

また、図２〜図４に示したように、対向するレール取付板１０，１１の上部間には互いに平行で且つ軸状の一対のガイドレール１４，１４が水平に配設されている。この各ガイドレール１４の両端部はレール取付板１０，１１に固定されていて、ガイドレール１４，１４にはスライダ１５が長手方向に進退移動可能に保持されている。

更に、側板１２には、図２，図３に示したように、レール取付板１０に近接させて側方に水平に突出するプーリ支持板部１２ａが折曲により一体に形成されていると共に、レール取付板１１に近接させてモータ取付用のブラケット１６が固定されている。

そして、プーリ支持板部１２ａには従動プーリ１７が上下に延びる軸線を中心に水平回転自在に取り付けられ、ブラケット１６にはスライダ移動用の駆動モータ１８の上端部が固定されている。この駆動モータ１８にはＤＣモータが用いられている。また、この駆動モータ１８は出力軸１８ａの軸線が上下に向けられていて、この出力軸１８ａには図５Ｂ，図５Ｃに示すように駆動プーリ１９が取り付けられている。

このプーリ１７，１９には環状のワイヤ２０が掛け渡され、このワイヤ２０の一端部近傍の部分は軸状のワイヤ保持部材２１に保持されている。このワイヤ保持部材２１はブラケット２２，２２'を介してスライダ１５に固定されている。また、ワイヤ２０の両端部はコイルスプリング２３を介して連結されている。これにより、駆動モータ１８を正転又は逆転させると、出力軸１８ａ及び駆動プーリ１９が正転又は逆転させられて、スライダ１５が図３中左又は右に移動させられるようになっている。

また、ブラケット２２'と側板１２との間には、図５Ｄに示したように、スライダ１５の移動位置（移動量）の原点を検出するための原点センサ（原点検出手段）２０ａが介装されている。この原点センサ２０ａには反射型のセンサを用いている。このセンサは、上下に延びるスリット状の反射面（図示せず）が設けられた反射板２０ｂを有すると共に、発光素子と受光素子を備えた反射型のフォトセンサ２０ｃを有する。そして、反射板２０ｂはブラケット２２'に設けられ、フォトセンサ２０ｃは側板１２に設けられている。

尚、原点センサ２０ａとしては、透過型のフォトセンサや近接センサ等の周知の技術を採用することができる。

また、図４の側板１３の長手方向中央部には、側方に水平に突出する支持板部１３ａが一体に折曲により形成されている。この側板１３とスライダ１５との間には、図４に示したように、ガイドレール１４の延びる方向へのスライダ１５の水平方向の移動位置を検出するリニアスケール（位置測定手段すなわち位置検出装置）２４が動径検出センサ（動径検出手段すなわち動径検出装置）として介装されている。

このリニアスケール２４は、ガイドレール１４と平行にスライダ１５に保持された軸状のメインスケール２５と、支持板部１３ａに固定されてメインスケール２５の位置情報を読み取る検出ヘッド２６を備えている。この検出ヘッド２６は、メインスケール２５の位置検出用情報（移動量検出用情報）からスライダ１５の水平方向への移動位置を検出するようになっている。このリニアスケール２４には、例えば周知の磁気式のものや光学式のものを用いることができる。

例えば、磁気式の場合、メインスケール２５に軸線方向に磁極Ｓ，Ｎの磁気パターンを位置検出用情報（移動量検出用情報）として交互に微小間隔で設けておいて、この磁気パターンを検出ヘッド（磁気変化検出用ヘッド）２６で検出することにより、スライダ１５の移動量（移動位置）を検出できる。また、光学式の場合、メインスケール２５を板状に形成し且つこのメインスケール２５に長手方向に微小間隔のスリットを設け、メインスケール２５を挟むように発光素子と受光素子を配設すると共に、発光素子からの光をメインスケール２５のスリットを介して受光素子により検出して、スリットの数を求めることにより、スライダ１５の移動量（移動位置）を検出できる。

また、スライダ１５の略中央部には図２に示したように貫通孔１５ａが形成され、この貫通孔１５ａには上下に延びるガイド筒２７が挿通されている。このスライダ１５の下方には、図４に示したように、支持枠２８が配設されている。この支持枠２８は、上端部がスライダ１５に保持された縦フレーム２９，３０と、縦フレーム２９，３０の下端部に固定された横板（底板）３１を備えている。

この横板（底板）３１には、上下に延び且つ互いに平行に設けられた軸状の一対の支持部材３２，３２の下端部が固定されている（図８参照）。この支持部材３２，３２の上端部には保持部材（連結部材）３３が固定され、この保持部材３３には側面形状をＬ字状に形成したガイド支持部材３４の縦壁３４ａが固定されている。このガイド支持部材３４の横壁（上壁）３４ｂ上にはガイド筒２７の下端部が固定されている。

そして、ガイド筒２７には上下に延びる測定子軸３５が上下動自在に嵌合保持され、測定子軸３５の上端部には玉型用測定子（玉型用周縁形状測定子）３６が一体に設けられている。この玉型用測定子３６は、測定子軸３５の上端部に垂直に取り付けられた取付部３６ａと、取付部３６ａから上方に延びる垂直部３６ｂがＬ字状に形成されている。また、垂直部３６ｂの背面３６ｃは玉型用周縁形状測定のため、一定のＲにて加工されている。この垂直部３６ｂの上端部には取付部３６ａと平行にレンズ枠用測定子３７が一体に設けられている。

しかも、玉型用測定子３６の上端には、図１０に示したように、上方に突出する取付穴測定子３８が一体に設けられている。この取付穴測定子３８は、測定子軸３５の軸線と平行に玉型用測定子３６の垂直部３６ｂの上端に一体に取り付けた軸部３８ａと、軸部３８ａの上端部に設けた半球３８ｂを有する。この半球３８ｂは、いろいろな取付穴径に対応するため、一般的な取付穴径（２．２φ）よりも大きな半球形状が望ましい。また、取付穴測定子３８は前述のように玉型用測定子３６と一体である必要はない。例えば、図９に示すように玉型用測定子３６にネジ部３６ｓを設けて、このネジ部３６ｓを垂直部３６ｂの上端部に螺着することにより、玉型用測定子３６を垂直部３６ｂの上端部に着脱可能に取り付けられるようにしても良い。

また、図６〜図８に示したように、測定子軸３５の下端部にはブラケット３９が固定されている。しかも、図１３に示したように、ブラケット３９とガイド支持部材３４との間には、上下方向の移動位置を検出するリニアスケール（位置測定手段）４０が高さ検出センサ（高さ検出手段）として介装されている。

このリニアスケール４０は、上下に向けて測定子軸３５と平行に配設された軸状のメインスケール４１と、メインスケール４１の上下方向への移動量から測定子３７，３８の上下方向への移動位置を検出する検出ヘッド４２を備えている。このメインスケール４１は、上端部が保持部材３３に固定され且つ下端部がブラケット３９に固定（又は保持）されている。また、検出ヘッド４２は、保持部材３３に保持されている。このリニアスケール４０にも上述したリニアスケール２４と同様な磁気式又は光学式のものを採用する。

尚、図６〜図８に示したように、ブラケット３９と横板（底板）３１との間には測定子軸３５を上方にバネ付勢するコイルスプリング４３が介装されている。更に、測定子軸３５の下端部近傍には、ブラケット３９の上方に位置し且つ測定子軸３５と直交する係合軸４４が取り付けられている。また、横板（底板）３１上には図６に示したようにＵ字状に形成したブラケット４５が固定され、このブラケット４５の対向壁４５ａ，４５ａには支持軸４６の両端部が軸線周りに回動可能に保持され、この支持軸４６に押さえレバー４７が固定されている。この押さえレバー４７は係合軸４４の上部に当接させられている。しかも、この押さえレバー４７と横板３１との間にはレバー引き下げ用の引張りコイルスプリング４８が介装されている。この引張りコイルスプリング４８の引張りバネ力は、コイルスプリング４３のバネ力よりも大きく設定されている。

また、支持軸４６には、上昇位置規制レバー４９が固定されている。この上昇位置規制レバー４９は、押さえレバー４７による係合軸４４の上昇位置を規制して、測定子軸３５及びレンズ枠用測定子３７と玉型用測定子３６の上昇位置を設定するのに用いられる。この上昇位置規制レバー４９は押さえレバー４７と同方向に延びている。

そして、この上昇位置規制レバー４９の下方にはアクチュエータモータ５０が配設されている。このアクチュエータモータ５０は、横板３１上に固定されたモータ本体５０ａと、このモータ本体５０ａから上方に向けて突出し且つ軸線が測定子軸３５と平行に設けられたシャフト５１を有する。このシャフト５１の上端には、上昇位置規制レバー４９が引張りコイルスプリング４８の引張りバネ力により当接させられている
尚、このアクチュエータモータ５０にはパルスモータが用いられている。しかも、アクチュエータモータ５０は、正転させることによりシャフト５１が上方に進出し、逆転させることによりシャフト５１が下方に移動するように成っている。

尚、コイルスプリング４３、支持軸４６、押さえレバー４７、引張りコイルスプリング４８、上昇位置規制レバー４９、アクチュエータモータ５０等は、測定子３７，３６の昇降機構を構成している。

＜制御回路＞
また、図１０Ａに示したように上述したフォトセンサ（原点検出手段）９ａからの原点検出信号、フォトセンサ（原点検出手段）２０ｃからの原点検出信号、リニアスケール２４の検出ヘッド２６からの移動量検出信号（位置検出信号）、及びリニアスケール４０の検出ヘッド４２からの移動量検出信号（位置検出信号）等は、演算制御回路（制御手段である制御回路）５２に入力されるようになっている。また、この演算制御回路５２は、駆動モータ６，１８及びアクチュエータモータ５０を作動制御するようになっている。

また、スライド枠３，３の一方の側壁には、図１に示したようにホルダー検出手段５３が設けられている。このホルダー検出手段５３には、マイクロスイッチ等が用いられている。このホルダー検出手段５３からの検出信号は、図１０Ａに示したように演算制御回路５２に入力されるようになっている。図中、５４は測定開始用のスタートスイッチである。尚、５５は演算制御回路５２に接続されたメモリである。

更に、演算制御回路５２には、測定子状態検査スイッチ５２ａが接続されている。

[作用]
以下、このような玉型形状測定装置の作用を説明する。
(Ｉ)．玉型形状の測定
(a).玉型形状であるレンズ枠形状の測定
この玉型形状測定装置でメガネのレンズ枠（型板）の玉型の形状測定を行う前には、アクチュエータモータ５０のシャフト５１の上端が図６〜図８に示したように最下端（下死点）に位置している。この位置では押さえレバー４７が、コイルスプリング４３よりもバネ力の強い引張りコイルスプリング４８によって、支持軸４６を中心に下方に回動するよう回動付勢されている。これにより押さえレバー４７は、係合軸４４を介して測定子軸３５を下方に押し下げている。これにより、レンズ枠用測定子３７及び玉型用測定子３６は最下端に位置させられている。

この状態の玉型形状測定装置でメガネのレンズ枠の形状測定を行う場合には、例えば特開平１０−３２８９９２号公報におけるように、図７の左右のレンズ枠ＬＦ（ＲＦ）を有するメガネフレームＭＦを図１のスライド枠３，３間に配設し（図１ではメガネフレームＭＦの図示を省略）、レンズ枠ＬＦ（ＲＦ）を図７の如く保持棒３ｂ１，３ｂ２間で挟持させる。この保持は特開平１０−３２８９９２号公報と同様である。

また、この保持棒３ｂ１，３ｂ２間に保持されたレンズ枠ＬＦ（ＲＦ）は、図７に示したように測定開始前の状態ではレンズ枠用測定子３７よりも上方に位置するように設定されている。即ち、レンズ枠用測定子３７は、レンズ枠ＬＦ（ＲＦ）よりも下方の初期位置（イ）に位置させられている。しかも、図７に示したように、レンズ枠用測定子３７及び取付穴測定子３８は、保持棒３ｂ１，３ｂ２間に保持されたレンズ枠ＬＦ（ＲＦ）の略中央の初期位置(i)に対応するように位置させられる。

この位置では、フォトセンサ９ａが発光手段９ｂからの光束から回転ベース９の水平回転の原点を検出し、原点センサ２０ａがスライダ１５の移動位置の原点を検出している状態となっている。

尚、レンズ枠が三次元方向に湾曲していても、レンズ枠の保持棒３ｂ１，３ｂ２による保持部分は他の部分よりも最も低く設定した高さとなる。この保持部分では、レンズ枠ＬＦ（ＲＦ）のヤゲン溝Ｙｍの高さも設定した高さとなり、レンズ枠の形状測定開始位置となる。

この状態から図１０Ａのスタートスイッチ５４をＯＮさせると、演算制御回路５２はアクチュエータモータ５０を正転させて、図６〜図８の位置からシャフト５１を図１１〜図１４の位置まで上方に所定量だけ進出（上昇）させる。この際、シャフト５１は、上昇位置規制レバー４９の自由端部を引張りコイルスプリング４８のバネ力に抗して上方に所定量持ち上げて、上昇位置規制レバー４９を支持軸４６と一体に回動させる。

これに伴い、押さえレバー４７は、支持軸４６と一体に回動して、自由端部が上方に所定量上昇させられる。この押さえレバー４７の自由端部の上昇により、係合軸４４がコイルスプリング４３のバネ力により押さえレバー４７の自由端部に追従して上昇させられ、測定子軸３５が所定量上昇させられる。

この測定子軸３５の上昇量、即ちアクチュエータモータ５０によるシャフト５１の上方への進出（上昇）量は、レンズ枠用測定子３７の先端が図７の初期位置（イ）から上述した形状測定開始位置のヤゲン溝Ｙｍに臨む高さ（ロ）まで上昇する量Ｌとなる。

そして、演算制御回路５２は、駆動モータ１８を駆動制御して駆動プーリ１９を回転させ、図２，図５Ｂのワイヤー２０によりスライダ１５をガイドレール１４に沿って移動させる。この際、スライダ１５は図７の矢印Ａ１方向に移動させられる。この移動は、レンズ枠用測定子３７の先端が形状測定開始位置で図１２の如くヤゲン溝Ｙｍに当接させられるまで行われる。しかも、レンズ枠用測定子３７の先端がヤゲン溝Ｙｍに当接した状態では、レンズ枠用測定子３７はヤゲン溝Ｙｍにコイルスプリング２３のバネ力で弾接させられる。この状態で、駆動モータ１８が停止させられる。

尚、レンズ枠用測定子３７の先端がヤゲン溝Ｙｍに当接したときには駆動モータ１８にかかる負荷が増大して、駆動モータ１８に流れる電流が増大するので、この電流変化を検出することで、レンズ枠用測定子３７の先端がヤゲン溝Ｙｍに当接したのを検出して、駆動モータ１８を停止させることができる。

この後、演算制御回路５２は、更にアクチュエータモータ５０を正転させて、図１１〜図１４の位置からシャフト５１を図１５〜図１７の位置まで上方に所定量だけ進出（上昇）させる。この際、シャフト５１は、上昇位置規制レバー４９の自由端部を引張りコイルスプリング４８のバネ力に抗して上方に所定量持ち上げて、上昇位置規制レバー４９を支持軸４６と一体に回動させる。

これに伴い、押さえレバー４７は、支持軸４６と一体に回動して、自由端部が上方に所定量上昇させられ、この押さえレバー４７の自由端部が係合軸４４から所定量離反させられ、測定子軸３５が上下変移可能となる。

次に、演算制御回路５２は、駆動モータ６を駆動制御して、駆動モータ６を正転させる。この駆動モータ６の回転は、ピニオン７，タイミングベルト８を介して従動ギヤ５に伝達され、従動ギヤ５が回転ベース９と一体に水平回転させられる（図５Ａ参照）。

この回転ベース９の回転に伴い、スライダ１５及びこのスライダ１５に設けられた多数の部品が回転ベース９と一体に水平回転し、レンズ枠用測定子３７の先端がヤゲン溝Ｙｍに沿って摺接移動する。この際、スライダ１５がレンズ枠用測定子３７と一体にガイドレール１４に沿って移動するので、スライダ１５の原点位置からこのスライダ１５が移動したときの移動量は、レンズ枠用測定子３７の先端の移動量と同じになる。この移動量は、リニアスケール２４の検出ヘッド２６の検出信号から演算制御回路５２により求められる。

しかも、測定子軸３５の中心からレンズ枠用測定子３７の先端までの寸法（長さ）は既知であるので、スライダ１５が原点にあるときの回転ベース９の回転中心からレンズ枠用測定子３７の先端までの距離を予め設定しておけば、スライダ１５がガイドレール１４に沿って移動したときにおいて、回転ベース９の回転中心からレンズ枠用測定子３７の先端までの距離が変化しても、この距離の変化は動径ρｉとすることができる。

従って、駆動モータ６の回転による回転ベース９の回転角θｉを駆動モータ６の駆動パルス数から求め、この回転角θｉに対応する動径ρｉを求めることで、レンズ枠ＬＦ（ＲＦ）のヤゲン溝Ｙｍの周方向の形状（レンズ枠形状）を極座標形式のレンズ枠形状情報（θｉ，ρｉ）として求めることができる。

また、レンズ枠用測定子３７の先端がヤゲン溝Ｙｍに沿って摺接移動する際、レンズ枠ＬＦ（ＲＦ）に上下方向の湾曲がある場合、この上下方向への湾曲状態はリニアスケール４０の検出ヘッド４２の検出信号から演算制御回路５２により上下方向の変位量として求められる。この上下方向への変位量は、上下方向の位置Ｚｉとなる。

従って、レンズ枠ＬＦ（ＲＦ）のレンズ枠形状は、演算制御回路５２により三次元のレンズ枠形状情報（θｉ，ρｉ，Ｚｉ）として求められる。この求められた三次元のレンズ枠形状情報（θｉ，ρｉ，Ｚｉ）は、演算制御回路５２によりメモリ５５に記憶される。
(b).デモ用メガネのデモレンズ（玉型）や眼鏡レンズ加工用型板（玉型）等の玉型形状測定
また、眼鏡店等では、フレームタイプのデモ用メガネやリムレスフレームのデモ用メガネ等を多数展示している。

このフレームタイプのデモ用メガネは、環状のリムフレームを左右のレンズ枠として有し、左右のレンズ枠にダミーレンズをデモレンズ（玉型）として枠入れしたものである。

また、リムレスフレームのデモ用メガネには、上側半分にハーフリムフレームを有するハーフリムタイプのものと、リムがない２ポイントフレームタイプのものがある。このハーフリムタイプのデモ用メガネでは、上側半分のハーフリムフレームにダミーレンズ等のデモレンズ（玉型）の上側を支持させ、このデモレンズをナイロール等で吊り下げるように保持させている。また、２ポイントフレームタイプのデモ用レンズでは、ダミーレンズ等のデモレンズ（玉型）を左右一対設け、この左右のデモレンズ間にブリッジ配設したブリッジ金具（鼻当用フレーム）を左右のデモレンズに固定ネジで固定すると共に、テンプル取付用の取付金具（テンプルフレーム）が固定ネジでネジ止めされた構成となっている。

このようなデモ用メガネのデモレンズは顧客が選択したデモ用メガネから作られる実際の眼鏡レンズの玉型形状となっている。

例えば、このような２ポイントフレームのメガネＭの左右の玉型（眼鏡レンズのダミーレンズであるデモレンズ）を玉型形状測定装置で形状測定を行う場合には、例えば特開平１０−３２８９９２号公報や特開平８−２９４８５５号公報等に開示された周知の玉型ホルダー（玉型保持装置）を用いることができる。この特開平１０−３２８９９２号公報の玉型ホルダーにデモレンズ等の玉型を保持させるためには、特開平８−２９４８５５号公報に開示されたような吸着盤及び吸着盤保持構造を採用できる。この玉型ホルダーの構造はこの発明の本質ではないので、その詳細な説明は省略する。

上述した玉型ホルダーにデモレンズ等の玉型を保持させて、玉型ホルダーをスライド枠３，３間に配設し、特開平１０−３２８９９２号公報の玉型ホルダーの側壁又は特開平８−２９４８５５号公報の側部のフランジを保持棒３ｂ１と保持棒３ｂ２との間で挟持させる。この際、玉型ホルダーに保持された玉型は、下方に向けられることになる。

この玉型ホルダー（図示せず）に保持された玉型の周面に玉型用測定子３６を当接させて、駆動モータ６により回転ベース９を水平回転させることにより、玉型用測定子３６が玉型の周面（コバ端）に沿って摺接移動する。この際、スライダ１５がレンズ枠用測定子３７と一体にガイドレール１４に沿って移動するので、スライダ１５の原点位置からこのスライダ１５が移動したときの移動量は、レンズ枠用測定子３７の先端の移動量と同じになる。この移動量は、リニアスケール２４の検出ヘッド２６の検出信号から演算制御回路５２により求められる。

しかも、測定子軸３５の中心からレンズ枠用測定子３７の先端までの寸法（長さ）は既知であるので、スライダ１５が原点にあるときの回転ベース９の回転中心からレンズ枠用測定子３７の先端までの距離を予め設定しておけば、スライダ１５がガイドレール１４に沿って移動したときにおいて、回転ベース９の回転中心から玉型用測定子３６までの距離が変化しても、この距離の変化は動径ρｉとすることができる。

従って、駆動モータ６の回転による回転ベース９の回転角θｉを駆動モータ６の駆動パルス数から求め、この回転角θｉに対応する動径ρｉを求めることで、玉型の周面形状（玉型形状）を極座標形式の玉型形状情報（θｉ，ρｉ）として求めることができる。
（II）．演算制御回路５２による測定子（玉型用測定子３６，レンズ枠用測定子３７）の測定子状態検査（状態チェック）１
ところで、上述した玉型形状測定装置を工場から出荷する前には、玉型形状測定装置の玉型用測定子３６やレンズ枠用測定子３７が曲がっているか否かの測定子形状検査や、玉型用測定子３６やレンズ枠用測定子３７が曲がって取り付けられているか否かの測定子取付状態検査等を測定子状態検査として行う。

しかも、玉型形状測定装置を工場から出荷する前には、測定子状態検査の終了後に、測定子状態検査スイッチ５２ａを操作して、玉型形状測定装置で上述した（I)のような玉型形状の測定を行って、この測定により得られた極座標形式のレンズ枠形状情報（θｉ，ρｉ，Ｚｉ）や玉型形状情報（θｉ，ρｉ）を測定する。この測定には、図示しない基準レンズ或いは基準レンズ枠等の基準玉型形状を有する基準玉型（図示せず）を用いる。

尚、レンズ枠形状情報（θｉ，ρｉ，Ｚｉ）は、玉型であるデモレンズが枠入れされたレンズ枠のレンズ枠形状を測定して得られるデータであるので、玉型形状情報（θｉ，ρｉ，Ｚｉ）ということもできる。

このような工場出荷前に測定された、玉型形状情報（θｉ，ρｉ，Ｚｉ），（θｉ，ρｉ）を出荷前玉型形状データＬＤ１として、記録手段（記憶手段）であるメモリ５５に記憶させる。

そして、玉型形状測定装置は、上述した測定子形状検査や測定子取付状態検査等の測定子状態検査が終了後に、梱包されて工場から出荷され、眼鏡店等に配送されることになる。

このような玉型形状測定装置が眼鏡店等に配送されたとき、この配送に際して測定子状態に問題が生じたか否か等の測定子（玉型用測定子３６，レンズ枠用測定子３７）の状態検査（状態チェック）を行う。この状態検査に際しても、玉型形状測定装置により上述した基準玉型を用いると共に、測定子状態検査スイッチ５２ａを操作して玉型形状の測定を実行する。この測定により得られた玉型形状情報（θｉ，ρｉ，Ｚｉ），（θｉ，ρｉ）を出荷後玉型形状データＬＤ２として、記録手段（記憶手段）であるメモリ５５に記憶させる。尚、記録手段としては、メモリ５５以外に光磁気ディスクを用いることもできる。

この例では、玉型形状情報（θｉ，ρｉ，Ｚｉ），（θｉ，ρｉ）を玉型の全周に亘って測定しているが、必ずしも全周の玉型形状情報（θｉ，ρｉ，Ｚｉ），（θｉ，ρｉ）を求める必要はない。

例えば、玉型形状情報（θｉ，ρｉ，Ｚｉ），（θｉ，ρｉ）のうち、少なくとも１８０°の２箇所における動径データを出荷前後で求めて、出荷前の動径データを出荷前玉型動径データLρｄ１とし出荷後のデータを出荷後玉型動径データＬρｄ２とし、この出荷前玉型動径データＬρｄ１と出荷後玉型動径データＬρｄ２の動径差△Ｘ値を超えていたとき、出荷前後で測定子形状に変化が合ったとして、例えば『測定子が曲がっています。交換してください。』というメッセージを玉型形状測定装置の図示しない液晶表示器の表示画面に表示させる。

あるいは、スライダ枠３，３の縦壁３ａ，３ａを標準的なレンズ枠の幅（４ｃｍ〜５ｃｍ程度）間隔をあけて保持部材（図示せず）で保持し、縦壁３ａ，３ａの基準位置、すなわち、測定子が最初に接触するレンズ枠の下側リムに相当する縦壁３ａ，３ａの位置、または測定子が縦壁３ａ，３ａに平行に最も長く移動した位置の縦壁３ａ，３ａの位置などの基準位置にレンズ枠の測定開始前に測定子を当接させ、レンズ枠の測定終了後に再度基準位置に測定子を当接させ、両方の測定子の移動量の差を求める。移動量の差が閾値を超えていたとき、例えば『測定子が曲がっています。交換してください。』というメッセージを玉型形状測定装置の図示しない液晶表示器の表示画面に表示させる。

または、基準玉型（図示せず）を装着させ、レンズ枠の上側リム、下側リムの中央に相当する基準玉型の位置、またレンズ枠の鼻当て側、耳当て側に相当する基準玉型の位置に測定子を当接させ、実際のレンズ枠の測定の前後で、基準玉型による測定子の移動量の差を求め、閾値を超えているかどうかチェックする。上記と同様、閾値を超えていたとき、例えば『測定子が曲がっています。交換してください。』というメッセージを玉型形状測定装置の図示しない液晶表示器の表示画面に表示させる。

（III）．演算制御回路５２による測定子（玉型用測定子３６，レンズ枠用測定子３７）の測定子状態検査（状態チェック）２
また、演算制御回路５２は、出荷前玉型形状データＬＤ１に基づく玉型の全周の周長を出荷前周長Ｌｒ１として求め、出荷後玉型形状データＬＤ２に基づく玉型の全周の周長を出荷後周長Ｌｒ２として求めて、メモリ５５に記録させる。次に、演算制御回路５２は、出荷前周長Ｌｒ１と出荷後周長Ｌｒ２との周長差ΔＬｒを求めて、この求めた周長差ΔＬｒが閾値を超えた場合に測定子状態が玉型形状測定装置の出荷前後で変化したと判断し、玉型形状測定装置の図示しない液晶表示器に『測定子が曲がっています。交換してください。』等のメッセージを表示させて、作業者に報知するようにすることもできる。
（IV）．演算制御回路５２による測定子（玉型用測定子３６，レンズ枠用測定子３７）の測定子状態検査（状態チェック）３
更に、工場出荷後の測定子（玉型用測定子３６，レンズ枠用測定子３７）に倒れがあるか否かの測定子状態検査を行うことができる。

この場合に演算制御回路５２は、上述したようにして求めた出荷前玉型形状データＬＤ１と出荷後玉型形状データＬＤ２とから、玉型の全周における動径差データΔＸｉを求め、動径差データΔＸｉが閾値を超えていたとき、測定子に倒れがあると判断し、玉型形状測定装置の図示しない液晶表示器の表示画面に測定子を交換するように、 『測定子が曲がっています。交換してください。』というメッセージを表示させる。

尚、このような測定子状態検査は、使用後も演算制御回路５２により定期的（所定時間毎）に行うことにより、玉型用測定子３６，レンズ枠用測定子３７等の摩耗や、使用時において玉型用測定子３６，レンズ枠用測定子３７等に無理な外力が作用した場合による測定精度の低下を早期に知ることができる。

以上説明したように、この発明の実施の形態の玉型形状測定装置は、玉型（レンズ枠又はデモレンズ若しくは眼鏡レンズの型板）を保持させる玉型保持装置（レンズ枠保持機構１ｂ又は図示しない玉型ホルダー）と、前記玉型保持装置（レンズ枠保持機構１ｂ又は図示しない玉型ホルダー）に保持された玉型（レンズ枠又はデモレンズ若しくは眼鏡レンズの型板）の周面（レンズ枠の内周面又はモレンズの外周面若しくは眼鏡レンズの型板の外周面）に当接させられる測定子（玉型用測定子３６，レンズ枠用測定子３７）と、前記測定子（玉型用測定子３６，レンズ枠用測定子３７）を前記玉型の周面に当接させながら周方向に移動させる測定子駆動装置（測定機構１ｄの駆動モータ６，１８）と、前記測定子の移動位置を検出して位置検出信号を出力する位置検出装置（リニアスケール２４）と、前記測定子駆動装置（測定機構１ｄの駆動モータ６，１８）を作動制御する演算制御回路５２を備えている。また、前記演算制御回路５２は前記位置検出装置（リニアスケール２４）で検出された前記測定子（玉型用測定子３６，レンズ枠用測定子３７）の移動位置から前記玉型（レンズ枠又はデモレンズ若しくは眼鏡レンズの型板）の形状を玉型形状情報（θｉ，ρｉ）として求めるようになっている。更に、前記玉型保持装置（レンズ枠保持機構１ｂ又は図示しない玉型ホルダー）には基準測定部が設けられている。しかも、前記演算制御回路５２は、前記測定子駆動装置（測定機構１ｄの駆動モータ６，１８）を作動制御して前記測定子（玉型用測定子３６，レンズ枠用測定子３７）を前記基準測定部に当接させたときに、前記位置検出装置（リニアスケール２４）から出力される前記位置検出信号から前記測定子（玉型用測定子３６，レンズ枠用測定子３７）の移動位置を求めて、前記求めた移動位置の基準位置に対するズレ量を求め、前記ズレ量が所定範囲を超えているか否かにより前記測定子（玉型用測定子３６，レンズ枠用測定子３７）の測定子状態を検知するようになっている。

この構成によれば、測定子の測定モードを兼用させて、測定子の状態（曲がり具合、強度などの寿命）を測定させることができるので、新たに検知手段を設ける必要はなく、製造コストが安くあがり、測定値のばらつきにより、装置全体の製造誤差によるものか、測定子によるものなのか、原因を明確にさせることができる。また、交換の時期も作業者に交換を知らせることができるので、常に正確なレンズ枠形状又はパターン（型板）形状の測定を行うことができる。

また、この発明の実施の形態の玉型形状測定装置において、前記基準測定部は前記玉型保持装置（レンズ枠保持機構１ｂ又は図示しない玉型ホルダー）に保持された基準玉型又は、前記玉型保持装置内に設けられた基準位置である。

この構成によれば、簡単な構成で測定子の測定モードを兼用させて測定子の状態を検出することができる。

更に、この発明の実施の形態の玉型形状測定装置において、前記演算制御回路５２は前記玉型形状情報（θｉ，ρｉ）のうち少なくとも１８０°の２点における動径ρｉのデータから前記ズレ量を求めるようになっている。

この構成によれば、必要最小限の測定で測定子の状態を検出することができるので、玉型の全周の測定を行う場合に比べて、測定子の状態の検出時間を短縮できる。

また、この発明の実施の形態の玉型形状測定装置において、前記演算制御回路５２は、前記玉型形状情報（θｉ，ρｉ）から前記玉型の周長を求め、前記求めた周長と前記基準玉型の周長との差を前記ズレ量としている。

この構成によれば、玉型の周長の差によるズレ量から測定子の状態を検出することができるので、測定子の状態の検出を精密に行うことができる。

また、この発明の実施の形態の玉型形状測定装置において、前記演算制御回路５２は前記ズレ量が所定範囲を超えている場合に測定子状態の異常を表示手段に表示させるようになっている。

この構成によれば、測定子の状態に異常があった場合には、作業者に確実に知らせることができる。

１・・・測定装置本体
１ｂ・・・レンズ枠保持機構（玉型保持装置）
１ｄ・・・測定機構
６，１８・・・駆動モータ（測定子駆動装置）
２４・・・リニアスケール（位置検出装置）
３６・・・玉型用測定子
３７・・・レンズ枠用測定子
３８・・・取付穴測定子
５２・・・演算制御回路

Claims (6)

1. 玉型を保持させる玉型保持装置と、
   前記玉型保持装置に保持された玉型の周面に当接させられる測定子と、
   前記測定子を前記玉型の周面に当接させながら周方向に移動させる測定子駆動装置と、
   前記測定子の移動位置を検出して位置検出信号を出力する位置検出装置と、
   前記測定子駆動装置を作動制御する演算制御回路を備えると共に、
   前記演算制御回路は前記位置検出装置で検出された前記測定子の移動位置から前記玉型の形状を玉型形状情報（θｉ，ρｉ）として求める玉型形状測定装置において、
   前記玉型保持装置に基準測定部が設けられていると共に、
   前記演算制御回路は、前記測定子駆動装置を作動制御して前記測定子を前記基準測定部に当接させたときに、前記位置検出装置から出力される前記位置検出信号から前記測定子の移動位置を求めて、前記求めた移動位置の基準位置に対するズレ量を求め、前記ズレ量が所定範囲を超えているか否かにより前記測定子の測定子状態を検知することを特徴とする玉型形状測定装置。
2. 請求項1に記載の玉型形状測定装置において、前記基準測定部は前記玉型保持装置に保持された基準玉型であることを特徴とする玉型形状測定装置。
3. 請求項1に記載の玉型形状測定装置において、前記基準測定部は前記玉型保持装置内に設けられた基準位置であることを特徴とする玉型形状測定装置。
4. 請求項２に記載の玉型形状測定装置において、前記演算制御回路は前記玉型形状情報（θｉ，ρｉ）のうち少なくとも１８０°の２点における動径ρｉのデータから前記ズレ量を求めることを特徴とする玉型形状測定装置。
5. 請求項２に記載の玉型形状測定装置において、前記演算制御回路は、前記玉型形状情報（θｉ，ρｉ）から前記玉型の周長を求め、前記求めた周長と前記基準玉型の周長との差を前記ズレ量としたことを特徴とする玉型形状測定装置。
6. 請求項１〜5のいずれか一つに記載の玉型形状測定装置において、前記演算制御回路は前記ズレ量が所定範囲を超えている場合に測定子状態の異常を表示手段に表示させることを特徴とする玉型形状測定装置。

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