JP2589671Y2 - 眼鏡レンズ枠形状測定装置 - Google Patents

眼鏡レンズ枠形状測定装置

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JP2589671Y2
JP2589671Y2 JP1993000232U JP23293U JP2589671Y2 JP 2589671 Y2 JP2589671 Y2 JP 2589671Y2 JP 1993000232 U JP1993000232 U JP 1993000232U JP 23293 U JP23293 U JP 23293U JP 2589671 Y2 JP2589671 Y2 JP 2589671Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、眼鏡レンズ枠の枠溝に
沿って測定子を移動させて眼鏡レンズ枠形状を測定する
眼鏡レンズ枠形状測定装置に関し、特に高精度に眼鏡レ
ンズ枠形状を測定できるようにした眼鏡レンズ枠形状測
定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は従来の眼鏡レンズ枠形状測定装置
の一部を示す斜視図である。まず、眼鏡レンズ枠Fr
が、図示していない眼鏡レンズ枠の保持手段によって所
定位置に動かないように保持されている。その眼鏡レン
ズ枠Frの枠溝の形状を測定するために、本測定装置
は、測定子としてのスタイラス101を備えている。こ
のスタイラス101はスライド板102に固定されたス
リーブ103の中で転がり軸受によって上下方向(Z方
向)に移動自在に、かつ回転自在に軸承されている。ス
タイラス101は円板状の頭部101aを持ち、この頭
部101aが、定荷重ばね(図示せず)の作用により、
眼鏡レンズ枠Frの枠溝に当接され、また、回転台10
4のΘ方向の回転(水平面上の回転)により眼鏡レンズ
枠Frの枠溝に沿って移動する。定荷重ばねは、スライ
ド板102をR方向(後述のスライドガイドシャフト1
05,106に沿った方向)の一方に常時引っ張る機能
を有している。
【0003】回転台104は、2枚の側板104a,1
04bと、この両側板を連結する長方形の中央板104
cとから成っている。側板104aと側板104bとの
間には、2本のスライドガイドシャフト105,106
が平行に固定されている。このスライドガイドシャフト
105,106に沿ってスライド板102がR方向に滑
動可能に案内されている。この案内のために、スライド
板102はその下面に、回転自在な3個のスライドガイ
ドローラ107,108,109を備えている。この場
合、一方のスライドガイドシャフト105に2個のスラ
イドガイドローラ107,108が接触し、他方のスラ
イドガイドシャフト106に1個のスライドガイドロー
ラ109が接触し、これらのスライドガイドローラ10
7,108,109はスライドガイドシャフト105,
106を両側から挟むようにしてそれぞれスライドガイ
ドシャフト105,106に沿って転動する。
【0004】図7に、スライドガイドローラ107,1
08,109の構造を、例えばスライドガイドローラ1
08を例にして図示する。スライドガイドローラ108
は、ローラ部108aと、スライド板102に固定され
たシャフト部108bと、ローラ部108aとシャフト
部108bとの間に介装された2つの軸受部108c,
108dとからなる。
【0005】スタイラス101のZ方向の移動量はスラ
イド板102に固定されたZ軸測定器110で測定さ
れ、R方向の移動量はスライド板102に固定された反
射型リニアエンコーダ111(一部を図示)で測定さ
れ、また、Θ方向の移動量は図示しないロータリエンコ
ーダによって測定され、これらの測定値を基に、眼鏡レ
ンズ枠Frの枠溝の3次元形状が算出される。
【0006】
【考案が解決しようとする課題】ところで、一般に、軸
受と中心軸との間に僅かな隙間を設け、これによって、
軸受と中心軸との間の摩擦を減らすことが行われてい
る。これは、軸受にローラベアリング等を用いた場合で
も同様である。上記スライドガイドローラ108でも、
軸受部108c,108dとシャフト部108bとの間
に僅かな隙間を設けている。
【0007】しかし、この隙間を設けることにより、図
7(B)に示すように、スライド板102等の重量が原
因で、ローラ部108aがシャフト部108bに対して
僅か傾くことが発生する。すなわち、スライドガイドシ
ャフト105からローラ部108aに対する上方向への
反作用で、軸受部108cの左側とシャフト部108b
との間の隙間が無くなり、同様に、軸受部108dの右
側とシャフト部108bとの間の隙間が無くなり、結果
としてローラ部108aがシャフト部108bに対して
右側に倒れるように僅か傾く。これにより、場合によっ
ては、スライドガイドシャフト105とローラ部108
aとの間に隙間112が生じることもあり得る。
【0008】また、軸受部108c、シャフト部108
b等の加工精度によっては、ローラ部108aの偏心も
あり得る。上記のようなローラ部の傾きや隙間、また偏
心が原因となり、スライド板102がスライドガイドシ
ャフト105,106に沿ってR方向へ移動する際、ス
ライド板102の動きにピッチングやヨーイングが発生
してしまう。
【0009】一方、スタイラス101の頭部101a
は、スライド板102から上部へ延長した位置にあり、
また、スタイラス101のZ方向の移動量を測定するZ
軸測定器110や、R方向の移動量を測定する反射型リ
ニアエンコーダ111は、スライド板102に固定され
ている。したがって、このスライド板102のピッチン
グやヨーイングによって、スタイラス101のZ方向の
移動量やR方向の移動量が不正確な検出値となってしま
うことになる。特に、スタイラス101のR方向の移動
量は、スタイラス101の頭部101aが、スライド板
102から上部へ延長した位置にあるために、誤差量が
増幅されてしまい、スライド板102のピッチングやヨ
ーイングの影響が大きいという問題点があった。特に、
高精度な眼鏡枠入れ加工を行うためには、こうした誤差
が大きな障害となっていた。
【0010】本考案はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、スライド板のピッチングやヨーイングを無く
し、高精度に眼鏡レンズ枠形状を測定できるようにした
眼鏡レンズ枠形状測定装置を提供することを目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本考案では上記課題を解
決するために、少なくとも互いに平行な第1の案内棒お
よび第2の案内棒と、測定子を搭載した移動手段と、移
動手段に設置され、第1の案内棒に、第2の案内棒側と
反対の側から接触する2つの接触手段と、移動手段に設
置され、第2の案内棒に、第1の案内棒側と反対の側か
ら、第2の案内棒を押す方向の弾性力をもって接触する
弾性接触手段とを有することを特徴とする眼鏡レンズ枠
形状測定装置が、提供される。
【0012】
【作用】上記構成において、2つの接触手段が、第1の
案内棒に、第2の案内棒側と反対の側から接触する一
方、弾性接触手段が、第2の案内棒に、第1の案内棒側
と反対の側から、第2の案内棒を押す方向の弾性力をも
って接触する。したがって、2つの接触手段および弾性
接触手段が移動手段に設置されている関係上、上記弾性
力によって、2つの接触手段は第1の案内棒に押しつけ
られ、また、弾性接触手段は第2の案内棒に押しつけら
れ、軸受と中心軸との隙間に起因する移動手段のピッチ
ングやヨーイングは無くなる。
【0013】
【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。図2および図3は、眼鏡レンズ枠形状測定装置
の全体構成を示し、図2は本装置の斜視図、図3は図2
のA方向から見た本装置の側面図である。これらの図で
は、複雑さを避けるため、眼鏡レンズ枠の保持手段の図
示を省略した。
【0014】本装置は、図示していない眼鏡レンズ枠の
保持手段によって所定位置に動かないように保持された
眼鏡レンズ枠Frの枠溝の形状を測定する測定部1を備
えている。この測定部1は、U字状の回転台2を備え、
この回転台2はその下端面に取り付けられたタイミング
プーリ3、タイミングベルト4およびタイミングプーリ
5を介してモータ6によってΘ方向に回転駆動される。
この回転の角度は、前記タイミングベルト4にタイミン
グプーリ8を介して接続されたロータリエンコーダ9に
よって検出される。モータ6とロータリエンコーダ9と
は、本測定装置の基板10(図2では、測定装置の他の
部品を見易くするため一部だけ図示)に固定され、そし
て、タイミングプーリ3および回転台2は図示していな
い軸受によって基板10に回転可能に軸承されている。
【0015】測定部1の回転台2は2枚の側板11,1
2と、この両側板を連結する長方形の中央板13とから
成っている。側板11と側板12との間には、2本のス
ライドガイドシャフト14,15が平行に固定されてい
る。このスライドガイドシャフト14,15に沿って水
平に設置されたスライド板16がR方向に滑動可能に案
内されている。この案内のために、スライド板16はそ
の下面に、回転自在なローラを有するスライドガイド1
7,18を備えている。これらのスライドガイド17,
18の詳しい構成に関しては、図4,5を参照して後述
する。
【0016】スライド板16には、そのスライド方向R
に定荷重ばね20が作用し、スライド板16は一方の側
板12の方へ引っ張られている。この定荷重ばね20は
ブッシング21に巻き取られ、軸22(図1参照)とブ
ラケット23とを介して側板12に固定されている。定
荷重ばね20の他端はスライド板16の一部に取り付け
られている。定荷重ばね20は、後述のスタイラスを眼
鏡レンズ枠Frの枠溝に常時押しつける作用がある。
【0017】スライド板16のR方向の移動量rは、変
位計測スケールとしての反射型リニアエンコーダ24で
測定される。このリニアエンコーダ24は、回転台2の
側板11と側板12との間に延設されたスケール25
と、スライド板16に固定され、かつスケール25に沿
って移動する検出器26と、アンプ27と、このアンプ
27と検出器26とを接続するフレキシブルケーブル2
8とからなっている。アンプ27は側板12に固定され
たブラケット29に取り付けられている。
【0018】スライド板16の移動によって、検出器2
6はスケール25の面と一定の距離を保ちながら移動す
る。この移動に対応して、検出器26はパルス信号をフ
レキシブルケーブル28で接続されたアンプ27へ出力
する。アンプ27ではこの信号を増幅して後述のカウン
タへ送る。
【0019】スライド板16には、測定子としてのスタ
イラス30が保持されている。このスタイラス30はス
ライド板16に固定されたスリーブ31の中で転がり軸
受49(図1参照)によって上下方向(Z方向)に移動
自在に、かつ回転自在に軸承されている。スタイラス3
0は算盤玉状の頭部32を持ち、この頭部32が定荷重
ばね20の作用により眼鏡レンズ枠Frの枠溝に嵌まり
込み、回転台2の回転により眼鏡レンズ枠Frの枠溝に
沿って移動する。
【0020】その際、スタイラス30は眼鏡レンズ枠F
rの形状に対応して眼鏡レンズ枠Frの半径方向に移動
する。この半径方向の移動量、すなわちR方向の移動量
rは、前述のようにスリーブ31とスライド板16とを
介してリニアエンコーダ24で測定される。
【0021】また、スタイラス30は眼鏡レンズ枠Fr
のカーブに対応してZ方向に移動する。このZ方向の移
動量を検出するのが変位計測スケールとして形成された
Z軸測定器33である。このZ軸測定器33は、図1で
示すように、電荷結合素子(CCD)ラインイメージセ
ンサ34と、光源である発光ダイオード(LED)35
で構成され、スライド板16に取り付けられている。
【0022】CCDラインイメージセンサ34とLED
35とは向かい合って配置されている。スタイラス30
が両者の間を眼鏡レンズ枠Frのカーブに応じて上下す
るので、スタイラス30によって遮られてCCDライン
イメージセンサ34上にできるスタイラス30の影と明
るい部分との境も上下に移動する。よって、CCDライ
ンイメージセンサ34の測定面の端からこの境までの距
離を検出することで、スタイラス30のZ方向の変位z
を測定することができる。
【0023】また、本測定装置は、図3に示すように、
形状測定後、モータ6を停止させるためのモータ回転リ
ミット機構36を備えている。この機構は、タイミング
プーリ3の側面に固定された回転リミット用L金具37
と、このL金具37によって操作される垂直方向に延び
た遮蔽ロッド38と、この遮蔽ロッド38と一体形成さ
れ、水平方向に延びた遮蔽板39と、この遮蔽板39と
遮蔽ロッド38とを水平な両側から引張って可動に支持
している2つのバネ(図示せず)と、遮蔽板39と協働
するフォトインタラプタ41a,41bとからなってい
る。フォトインタラプタ41a,41bおよび上記2つ
のバネは基板10に取り付けられている。回転リミット
L金具37が遮蔽ロッド38を押し、遮蔽板39がフォ
トインタラプタ41a,41b内を通過して光を遮るこ
とによって得られる信号が、図示しない制御回路に入力
され、モータ6が停止する。
【0024】さらに、本測定装置は、図3に示すよう
に、形状測定前にスタイラス30をR方向の所定位置
(レンズ枠のほぼ中心位置)に移動するための初期R方
向移動機構50を備えている。この機構は、側板12に
固定されたステッピングモータからなるR方向モータ5
1と、このR方向モータ51に装着されたプーリ52
と、側板11に取り付けられたプーリ53と、プーリ5
2とプーリ53とに懸架されたワイヤ54と、ワイヤ5
4の途中に取り付けられたコイルスプリング55および
ストッパ56と、スライド板16に固定され、ストッパ
56に図3の右方向から当接する当接部材57とから成
る。
【0025】まず、ストッパ56は、前回の形状測定の
終了時に、R方向モータ51の駆動によりプーリ53の
近くの所定原点位置に移動され、その位置に保持されて
おり、したがって、形状測定前には、スライド板16も
プーリ52に寄った位置にある。そして、R方向モータ
51に所定数のパルス電流が通電されると、ストッパ5
6は図3の左方向に移動し、これに伴い、当接部材57
も、定荷重ばね20の作用によりを左方向に移動する。
したがって、スライド板16が左方向に移動する。スラ
イド板16が所定位置にほぼ移動すると、R方向モータ
51は停止し、後述する初期Z方向移動機構60の作用
により、スタイラス30の頭部32が所定高さまで上昇
する。その後、R方向モータ51がさらに同じ方向へ回
転してストッパ56を図3の左方向に移動し、したがっ
て当接部材57も左方向に移動し、スライド板16も左
方向に移動する。この結果、スタイラス30の頭部32
が、予め固定されていた眼鏡レンズ枠Frに当接する
と、スライド板16および当接部材57の左方向への移
動は停止するが、ストッパ56はさらに所定位置まで左
方向へ移動してR方向モータ51への通電は停止され
る。
【0026】その後、形状測定が行われ、形状測定が終
了した後、R方向モータ51が反対方向に回転し、上述
のようにストッパ56は、プーリ53の近くの所定原点
位置に移動され、その位置に保持される。したがって、
スライド板16もプーリ52に寄った位置に保持され
る。
【0027】図1は、上記初期Z方向移動機構60等を
示す、図3の上部を拡大表示した側面図である。この初
期Z方向移動機構60はスライド板16に固定されてお
り、その構成は、ステッピングモータからなるZ方向モ
ータ61と、このZ方向モータ61で駆動されるギア部
62と、Z方向モータ61を貫通し、ギア部62によっ
て図1の上下方向に移動する突き上げシャフト63と、
突き上げシャフト63の下部によって作動する原点セン
サ64とから成る。
【0028】通常、突き上げシャフト63は原点センサ
64をオンする位置で停止しているが、Z方向モータ6
1に所定数のパルス電流が与えられると、突き上げシャ
フト63は上昇してスタイラス30を押し上げる。スタ
イラス30の所定位置でZ方向モータ61は停止し、Z
方向モータ61に反対方向の通電がされるまで、その位
置を保持する。反対方向の通電がされると、突き上げシ
ャフト63は下降して、原点センサ64をオンしてZ方
向モータ61の通電が停止する。
【0029】つぎに、以上のように構成される眼鏡レン
ズ枠形状測定装置の作動を説明する。まず、眼鏡レンズ
枠Frを保持手段で固定保持し、図示していない測定開
始スイッチをオンにすると、図示しない制御回路の指示
によりR方向モータ51が回転し、プーリ53付近の原
点位置にあったスタイラス30が眼鏡レンズ枠Frの一
方の枠のほぼ中心に水平移動する。
【0030】つぎに、Z方向モータ61が回転して突き
上げシャフト63が上昇し、したがって、スタイラス3
0が上昇し、スタイラス30の頭部32が所定Z方向位
置に至る。
【0031】つぎに、R方向モータ51が上記回転と同
じ方向にさらに回転し、ストッパ56を所定位置まで送
り、R方向モータ51の回転は停止する。その間に、定
荷重バネ20の作用で、当接部材57がストッパ56に
追従するが、スタイラス30の頭部32が眼鏡レンズ枠
Frに当接すると、追従は停止され、当接部材57、ス
ライド板16等の移動は停止する。
【0032】つぎに、Z方向モータ61が、上記回転と
反対方向に回転し、突き上げシャフト63が下降し、原
点センサ64のオン検出でZ方向モータ61の回転が停
止する。これにより、スタイラス30はZ軸方向に移動
が自由になる。
【0033】つぎに、スタイラス30が測定のためのΘ
方向とは反対の方向に移動するように、モータ6が回転
される。そして、回転リミット用L金具37が遮蔽ロッ
ド38を押し、遮蔽板39がフォトインタラプタ41a
またはフォトインタラプタ41bへの入射光を遮ると、
モータ6の回転を停止する。この反対の方向へのスタイ
ラス30の移動は、スタイラス30の頭部32の先端部
を、眼鏡レンズ枠Frの枠溝の底に完全に接触させるた
めに行うものである。
【0034】モータ6を上記回転方向と反対方向(測定
のためのΘ方向)へ回転する。スタイラス30が測定開
始位置に至ると、眼鏡レンズ枠Frの枠溝の形状の測定
が開始される。スタイラス30の半径方向の移動量は、
リニアエンコーダ24によってスライド板16のR方向
の移動量rとして検出され、上下方向の移動量はCCD
ラインイメージセンサ34によってスタイラス30のZ
方向の移動量zとして検出される。その際、移動量rお
よび移動量zは、ロータリエンコーダ9の角度信号θに
対応して、順番にメモリに記憶される。これらのデータ
θ,r,zを基に、眼鏡レンズ枠Frの三次元形状が求
められる。
【0035】そして、回転台2が一回転し、回転リミッ
ト用L金具37が遮蔽ロッド38を押し、モータ6が停
止し、ステップS7の測定も停止される。つぎに、本考
案に係るスライドガイド17,18の構成について、図
4,5を参照して詳述する。
【0036】図4(A)は、図1に示すスライドガイド
17をC方向から見た側面図であり、図4(B)は、図
4(A)に示すE−F方向断面図である。スライドガイ
ド17は、基板17aに設置された4つのローラ17b
〜17eからなる。ローラ17b,17cはスライドガ
イドシャフト14に上下方向からそれぞれ接触し、同様
に、ローラ17d,17eはスライドガイドシャフト1
4に上下方向からそれぞれ接触しており、各ローラのス
ライドガイドシャフト14との接触面が各自の回転軸に
平行となるように配置されている。すなわち、ローラ1
7b,17cの回転軸は互いに直角に交わるとともに、
基板17a面に対してそれぞれ45°になるように配置
されている。ローラ17d,17eについても同様であ
る。
【0037】図5(A)は、図1に示すスライドガイド
18をD方向から見た側面図であり、図5(B)は、図
5(A)に示すG−H方向断面図である。スライドガイ
ド18は、基板18aに設置された2つのローラ18
b,18cからなる。ローラ18bは、基板18aの上
側に、回転軸が基板18a面に対して45°の角度にな
るように設置され、一方、ローラ18cは、下側に、板
バネ18dにより、回転軸が基板18a面に対して45
°の角度になるように設置される。ローラ18cは、板
バネ18dから、スライドガイドシャフト15を常時押
す方向の弾性力を与えられる。
【0038】以上のような構成のスライドガイド17,
18により、スライド板16は、スライドガイドシャフ
ト14,15上に保持される。すなわち、スライド板1
6等の重量により、スライドガイド17の上側のローラ
17b,17d、およびスライドガイド18の上側のロ
ーラ18bが、まず、スライドガイドシャフト14,1
5にそれぞれ接触する。そして、スライドガイド18の
板バネ18dの弾性力により、スライドガイド18のロ
ーラ18cがスライドガイドシャフト15を斜め下方か
ら強く押すため、その反作用によってスライドガイド1
8が図1の左方向に移動され、したがって、スライド板
16を介してスライドガイド17も図1の左方向に引っ
張られる。これにより、スライドガイド17の下側のロ
ーラ17c,17eもスライドガイドシャフト14に接
触する。
【0039】この構造においては、いずれのローラ17
b〜17e,18b,18cも、それらの軸受と中心軸
との間の隙間の存在やそれらの加工精度に拘らず、常
時、各中心軸と、対応のスライドガイドシャフトとの間
の距離は一定に保たれるので、スライドガイドシャフト
14,15に沿ったスライド板16の移動に、ピッチン
グやヨーイングが発生することはない。
【0040】上記実施例では、スライドガイド17,1
8の上下位置にローラをそれぞれ設けているが、これら
ローラに代わって、図6に示したスライドガイドローラ
107〜109と同じ構造にし、ただし、スライドガイ
ドローラ109をスライド板102に対し、弾性手段で
取り付けるような構造にしてもよい。この場合には、ス
ライド板のピッチングやヨーイングを防ぐ効果は上記実
施例より少し劣るものの、従来装置の問題点を解決する
ことはできる。
【0041】また、スライドガイド17,18は3本以
上であってもよく、また、スライドガイド17,18の
上下位置に設けられる2つのローラも3つ以上であって
もよい。
【0042】
【考案の効果】以上説明したように本考案では、2つの
接触手段が、第1の案内棒に、第2の案内棒側と反対の
側から接触する一方、弾性接触手段が、第2の案内棒
に、第1の案内棒側と反対の側から、第2の案内棒を押
す方向の弾性力をもって接触する。したがって、2つの
接触手段および弾性接触手段が移動手段に設置されてい
る関係上、上記弾性力によって、2つの接触手段は第1
の案内棒に押しつけられ、また、弾性接触手段は第2の
案内棒に押しつけられ、軸受と中心軸との隙間に起因す
る移動手段のピッチングやヨーイングは無くなる。これ
により、高精度に眼鏡レンズ枠形状の測定ができるよう
になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図3の上部を拡大表示した側面図である。
【図2】眼鏡レンズ枠形状測定装置の全体構成を示す斜
視図である。
【図3】図2のA方向から見た眼鏡レンズ枠形状測定装
置の側面図である。
【図4】(A)は、図1に示すスライドガイドをC方向
から見た側面図であり、(B)は、(A)に示すE−F
方向断面図である。
【図5】(A)は、図1に示すスライドガイドをD方向
から見た側面図であり、(B)は、(A)に示すG−H
方向断面図である。
【図6】従来の眼鏡レンズ枠形状測定装置の一部を示す
斜視図である。
【図7】従来のスライドガイドローラの側断面図であ
る。
【符号の説明】
14 スライドガイドシャフト 15 スライドガイドシャフト 16 スライド板 17 スライドガイド 18 スライドガイド 20 定荷重ばね 30 スタイラス 51 R方向モータ 60 初期Z方向移動機構

Claims (3)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 眼鏡レンズ枠の枠溝に沿って測定子を移
    動させて眼鏡レンズ枠形状を測定する眼鏡レンズ枠形状
    測定装置において、 少なくとも互いに平行な第1および第2の案内棒と、 測定子を搭載した移動手段と、 前記移動手段に設置され、前記第1の案内棒に、前記第
    2の案内棒側と反対の側から接触する2つの接触手段
    と、 前記移動手段に設置され、前記第2の案内棒に、前記第
    1の案内棒側と反対の側から、前記第2の案内棒を押す
    方向の弾性力をもって接触する弾性接触手段と、 を有することを特徴とする眼鏡レンズ枠形状測定装置。
  2. 【請求項2】 前記2つの接触手段は、少なくとも上下
    方向に配置された2つのローラをそれぞれ有し、各ロー
    ラの前記第1の案内棒との接触面がローラ各自の回転軸
    に平行となるように構成したことを特徴とする請求項1
    記載の眼鏡レンズ枠形状測定装置。
  3. 【請求項3】 前記弾性接触手段は、少なくとも上下方
    向に配置された2つのローラを有し、下のローラの回転
    支軸と前記移動手段との間に弾性手段を介在させるよう
    に構成したことを特徴とする請求項1記載の眼鏡レンズ
    枠形状測定装置。
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