JP5043013B2 - レンズ形状測定装置及び方法、並びに眼鏡レンズの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、レンズの周縁形状を非接触方式で測定する装置及び方法に関し、特に眼鏡用レンズ周縁に形成されたヤゲンまたは溝を含むレンズ周縁形状を、レーザ変位計を用いて測定するに適したレンズ形状測定装置、及び、レンズ形状測定方法、並びに、このレンズ形状測定装置またはレンズ形状測定方法を用いた眼鏡レンズの製造方法、及び、眼鏡の製造方法に関する。

眼鏡用のアンカットレンズを玉形加工（縁摺り加工）した後には、そのレンズが所望の加工形状データ通りに加工されているかどうかを判断する必要がある。このため、従来、特許文献１に記載のようなレンズ形状測定装置を使用して、加工後のレンズの周縁形状や周長を測定するようにした技術がある。

この特許文献１に記載のレンズ形状測定装置は、保持軸に回転可能に保持されたレンズの周縁のヤゲンにスタイラス（測定子）の溝を係合させて押し当て、レンズを回転させ、スタイラスがレンズの径方向及び上下方向へ移動する移動量を一定の角度ごとに検出し、これを基に、レンズ全周の周縁形状を測定するものである。また、測定されたデータを基にレンズの周長も算出される。

また、非接触方式によりレンズの輪郭形状を測定する技術として、特許文献２に記載のような技術がある。この特許文献２では、レンズを荒削り加工した後、レンズの縁面に線状のレーザ光を照射してレンズ表面にレーザ光のラインを表示させ、この表示されたラインをビデオカメラで撮影し、画像処理によってレンズの周縁形状データ（縁面の幅や位置）を測定する。そして、得られた形状データを基に仕上げ加工し、レンズ縁面にヤゲンを形成するものである。
特開平６‐１７５０８７号公報 米国特許第６７４９３７７号明細書

特許文献１に記載のレンズ形状測定装置のように、接触方式でレンズの周縁形状を測定する場合、ヤゲンや溝の形状を正確に測定できないことがある。即ち、測定子の形状とヤゲンや溝の形状とによっては、測定子がヤゲンの先端や溝の底部に接触しない場合がある。例えばヤゲンを測定する場合、ヤゲンの先端が測定子の溝の底に接触せず、ヤゲンの斜面に測定子の溝の開口部が接触して測定されることがあり、このような場合、ヤゲンの頂点は計算で求められる。

しかしながら、ヤゲンや溝は周方向の位置によって形状（ヤゲンの角度、幅など）が異なるため、計算値によるヤゲン頂点は実際形状と相違する場合がある。また、このような測定子を用いた方法では、ヤゲンや溝の角度や幅、周縁全体の形状を一度に測定することができない。更に、測定する対象（ヤゲンや溝の種類）によっては、測定子を変える必要があり、測定が煩雑となる。

また、特許文献２に記載のレンズ形状測定装置のように、画像処理を用いて非接触方式によりレンズの周縁形状を測定する場合には、測定精度が低いという問題がある。従って、ヤゲンや溝のように複雑な形状の場合、この複雑なレンズの周縁形状を正確に測定することは困難である。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、レンズの周縁形状を非接触方式で正確に測定できるレンズ形状測定装置及び方法、並びに、このレンズ形状測定装置を用いて眼鏡レンズの周縁形状を測定して眼鏡レンズを製造する眼鏡レンズの製造方法、及びこの眼鏡レンズの製造方法により製造された眼鏡レンズを眼鏡枠に装着して眼鏡を製造する眼鏡の製造方法を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、レンズの周縁形状を測定するレンズ形状測定装置において、前記レンズを保持軸によりレンズ面側から保持するレンズ保持機構部と、レンズの周縁にレーザ光を照射してその反射光を受光することによりレンズ周縁形状を測定するレーザ変位計とを備え、前記レーザ変位計はレーザ光を投光する投光部とレーザ光を受光する受光部が前記保持軸の軸線に対して垂直方向に並ぶように設置されており、前記レンズ保持機構部により前記保持軸の軸方向を変えずにレンズ保持位置を変化させ、このレンズ保持位置毎に前記レーザ変位計を用いてレンズ周縁にレーザ光を照射し、前記レンズの周縁形状を測定することを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記レンズ保持機構部の保持軸は、軸回りに回転可能で軸方向に移動可能であり、前記レンズ保持位置の変化は、前記保持軸の回転位置及び軸方向位置を変化させることにより行ない、前記レーザ変位計によるレーザ光の照射は、レーザ光をスポット状に照射することにより行なうことを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記レンズ保持位置の変化は、前記保持軸の回転位置毎に、軸方向位置を移動させることにより行なうことを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記軸方向位置の移動は、前記保持軸の回転位置毎に一定方向に移動させ、かつ前記回転位置が変わる毎に移動方向を逆にすることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記レンズ保持位置の変化は、前記保持軸の軸方向位置毎に、回転位置を移動させることを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記レンズの周縁形状が全周で測定できなかったと判断された段階で、測定を終了することを特徴とするものである。

請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記レンズ保持機構部の保持軸は、軸回りに回転可能であり、前記レンズ保持位置の変化は、前記保持軸の回転位置を変化させることにより行ない、前記レーザ変位計によるレーザ光の照射は、レーザ光をライン状に照射することにより行なうことを特徴とするものである。

請求項８に記載の発明は、請求項1乃至７のいずれかに記載の発明において、 前記レーザ変位計は、その測定範囲幅Ｒが下記式(１)を満たし、且つ保持軸の軸線からレーザ変位計の基準面までの距離Ｌが下記式(２)を満たすように設置されることを特徴とするものである。

Ｒ≧(Ａ−Ｂ)／２ ……………………(１)
Ｆ＋(Ａ−Ｒ)／２≦Ｌ≦Ｆ＋(Ｂ＋Ｒ)／２ ……(２)
但し、Ｆ：レーザ変位計の基準距離（基準面から測定範囲の中心までの距離）、Ａ：レンズの径方向最大幅、Ｂ：レンズの径方向最小幅。

請求項９に記載の発明は、請求項1乃至８のいずれかに記載の発明において、前記レーザ変位計は、前記レーザ光の照射が前記保持軸の軸線に対して直交する方向に行なわれるように設置されていることを特徴とするものである。

請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至９のいずれかに記載の発明において、レーザ光を投光する投光部とレーザ光を受光する受光部が前記保持軸の軸線を含め平面上もしくは前記保持軸の軸線と平行な平面上に並ぶように設置されている第二のレーザ変位計を有し、前記レーザ変位計によって得られた測定値が適正な値ではないと判断された場合に、その同じ測定位置における前記第二のレーザ変位計によって得られた測定値が前記レーザ変位計の測定値として補完されることを特徴とするものである。

請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至１０のいずれかに記載の発明において、前記レーザ変位計の測定値が適正な値ではないと判断された場合に、その測定位置の前記保持軸回転方向における前後で測定間隔を狭くして測定を実行することを特徴とするものである。

請求項１２に記載の発明は、レンズの周縁形状を測定するレンズ形状測定方法において、眼鏡用レンズの周縁形状を測定するレンズ形状測定方法において、 前記レンズを保持軸によりレンズ面側から保持し、この保持されたレンズを前記保持軸の軸方向を変えずにレンズ保持位置を変化させ、このレンズ保持位置毎にレーザ変位計を用いてレンズ周縁にレーザ光を照射しその反射光を受光して、前記レンズの周縁形状を測定し、前記レーザ変位計によるレーザ光の照射及び反射光の受光は、前記保持軸の軸線に対して垂直方向で行なわれることを特徴とするものである。

請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の発明において、レーザ光の照射及び反射光の受光を、前記保持軸の軸線を含む平面上もしくはその平面に平行な方向で行なわれる第二のレーザ変位計を有し、前記レーザ変位計によって得られた測定値が適正な値ではないと判断された場合に、その同じ測定位置における前記第二のレーザ変位計によって得られた測定値が前記レーザ変位計の測定値として補完されることを特徴とするものである。

請求項１４に記載の発明は、請求項１２または１３に記載の発明において、前記レーザ変位計の測定値が適正な値ではないと判断された場合に、その測定位置の前記保持軸回転方向における前後で測定間隔を狭くして測定を実行することを特徴とするものである。

請求項１５に記載の発明に係る眼鏡レンズの製造方法は、アンカットレンズを玉形加工した後、請求項１乃至１１のいずれかに記載のレンズ形状測定装置を用いて眼鏡レンズの周縁形状を測定し、その測定結果と予め作成されている設計値とを比較して合否の判定を行なうことを特徴とするものである。

請求項１６に記載の発明に係る眼鏡の製造方法は、請求項１５に記載の眼鏡レンズの製造方法により合格と判定された玉形加工済レンズを眼鏡枠に装着して眼鏡を製造することを特徴とするものである。

請求項1、２、３、５、７または１２に記載の発明によれば、レンズの周縁形状がレーザ変位計を用いて非接触方式で測定されることから、例えばレンズ周縁にヤゲンや溝がある場合のようにレンズ周縁形状が複雑な場合であっても、レンズの周縁形状を容易にまた正確に測定することができる。また、レーザ変位計の投光部と受光部が、レンズを保持する保持軸の軸線に対して垂直方向に並ぶように設置されたことから、例えばレンズの周縁形状の溝が深かったり、またヤゲンが急斜面であったりするような場合であっても反射光を良好に受光できるので、レンズの周縁形状を正確に測定できる。

請求項４に記載の発明によれば、保持軸の回転位置が変わる毎に保持軸の軸方向における移動方向を逆にすることから、測定を迅速化できる。

請求項６に記載の発明によれば、レンズの周縁形状が全周で測定できなくなった段階で測定を終了することから、測定を迅速化できる。

請求項８に記載の発明によれば、式(１)及び式(２)の条件を満たすようにレーザ変位計を選定し設置すればよいことから、眼鏡レンズのように方向によって幅が異なる形状のレンズであっても、レンズの全周縁形状がレーザ変位計の測定範囲内に収まるので、このレーザ変位計によりレンズの全周縁形状を正確に測定できる。

請求項９に記載の発明によれば、レーザ光を保持軸の軸線に直交する方向に照射されることから、保持軸の軸線からレンズ周縁の測定位置までの距離を容易に算出でき、測定を容易化できる。

請求項１０または１３に記載の発明によれば、投光部と受光部が保持軸の軸線に対して垂直方向に並べるように設置したレーザ変位計では良好に測定ができないようなレンズ周縁形状があった場合であっても、その並び方向と垂直な方向に投光部と受光部を並べた第二のレーザ変位計の測定値で補完することができるため、当該レンズの周縁形状を正確に測定することができる。

請求項１１または１４に記載の発明によれば、測定結果が適正に得られない場合にも、測定ピッチを狭くして測定を実行することで、レンズ周縁形状をより正確に測定できる。これにより例えばレンズの周縁形状が急角度に変化する急峻角位置のように反射光が受光しにくい測定位置であっても、急峻角位置近傍で、測定可能な測定位置を増加させることができ、急峻角位置の周縁形状を正確に近似計算で求めることができる。

請求項１５または１６に記載の発明によれば、請求項１乃至１１のいずれかに記載のレンズ形状測定装置を用いて眼鏡レンズの周縁形状を測定することから、この眼鏡レンズの周縁形状が正確に加工された眼鏡レンズを製造することができる。また、正確に測定された周縁形状を有する眼鏡レンズを眼鏡枠に装着することで、眼鏡枠と眼鏡レンズとが適正に装着された眼鏡を提供できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。

［Ａ］第１の実施の形態
図１は、本発明にかかるレンズ形状測定装置の第１の実施形態における制御系を示すブロック図である。図２は、図１のレンズ形状測定装置の測定装置本体１１０を示す斜視図である。図３は、図１の一部を拡大して示す斜視図である。

図１及び図２に示すレンズ形状測定装置１０は、眼鏡用レンズ、特に玉形加工後の眼鏡用レンズ１（以下、単にレンズ１と称する。）の周縁形状を測定するものであり、測定装置本体１１０と変位計コントローラ６２と制御コンピュータ５０とを備えている。

前記測定装置本体１１０は、レンズ１をそのレンズ面の両面から挟んで保持する保持軸１１を備ええるとともにこの保持軸１１により保持されたレンズ１を回転させ、かつ、軸方向に移動させる機能を有するレンズ保持機構部１２（図２）と、このレンズ保持機構部１２によって保持されたレンズ１の周縁にレーザ光を照射しその反射光を受光することにより、そのレーザ光が照射されたレンズ上の位置までの距離を測定する複数個、例えば２個のレーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂとを有して構成される。

変位コントローラ６２は、前記レーザ変位計１４Ａ、１４Ｂの動作を制御すると共に測定データを制御コンピュータ５０に出力するものである。

制御コンピュータ５０は、前記レンズ保持機構部１２の動作を制御し、レーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂを用いてレンズ１の周縁形状を測定し、その測定結果を記憶する測定制御手段としての測定制御部１５（図１）と、この測定制御部１５の測定制御により測定された測定結果に基づいてレンズ１の周縁形状データを生成等する、形状データ生成手段としてのデータ処理部１６（図１）と、を有して構成される。

測定対象である玉形加工済みのレンズ１の周縁形状としては、例えば図４に示すように、縁面２にヤゲン３（眼鏡フレームのリムの溝と係り合う突条部分）を有する場合（図４（Ａ））や、溝４（溝掘り枠のバンドが嵌る部分）を有する場合（図４（Ｂ））がある。また、図示はしていないがリムレス眼鏡用のレンズのように縁面にヤゲンや溝などの凹凸が無いフラットな面の場合もある。

レンズ１の周縁形状の測定箇所としては例えば、面取り量Ｔ、縁面２の幅Ｗ１（面取りしている場合は、Ｗ２やＷ３）、縁面の傾斜角β（例えば光軸に対する傾斜角）等がある。

更に、縁面２にヤゲン３を有する場合の測定箇所としては、ヤゲン３の高さＨ、ヤゲン３の斜面の角度α１、α２、ヤゲン３の頂点の位置（例えば、レンズ凸面（前面）１Ａからの距離Ｐ、あるいは縁面の幅に対する距離Ｐの比率で表すことができる）等がある。更に、縁面２に溝４を有する場合の測定箇所としては、溝４の深さＤ、溝４の幅Ｅ、溝４の位置（例えば、レンズ凸面（前面）１Ａから溝４の前方側開口端までの距離Ｇａ、レンズ凹面（後面）１Ｂの周縁から溝４の後方側開口端までの距離Ｇｂ１（面取りしている場合は、Ｇｂ２やＧｂ３）等がある。

また、測定装置本体１１０は、図２に示すように、装置の幅方向をＸ軸、装置の奥行き方向をＹ軸、装置の鉛直方向Ｚ軸とすると、前記Ｘ軸は、前記保持軸１１の軸方向であり、保持軸方向とも称する。この保持軸方向Ｘは、測定対象のレンズ１（図３）の厚さ方向と一致する。また、保持軸１１回りの回転方向を保持軸回転方向θと称する。そして、レンズ形状測定装置１０がレンズ１の周縁形状を測定するに際しては、周縁の位置は、保持軸回転方向θの角度、保持軸方向（レンズ１の厚さ方向）Ｘの位置、レンズ１の保持軸から径方向（ｒ方向）の位置によって特定される。

さて、レンズ保持機構部１２は、図２に示すように、水平に配置される台座１７と、この台座１７に対してＸ軸方向に変位自在に設けられたベース１９と、このベース１９に対してＺ軸方向に変位自在に設けられたフレーム２１とを備えている。

台座１７の上面には、Ｘ軸方向に沿って平行に配置された複数のガイド部材１８が固定されている。そしてこのガイド部材１８に沿ってＸ軸方向に摺動自在にベース１９が配設されている。このベース１９には複数本の支柱２０がＺ軸方向に立設されている。フレーム２１は前記支柱２０が貫通されてＺ軸方向に昇降自在に配設されている。

前記フレーム２１は、前方に間隔を置いて突出した一対のアーム２１１，２１２を有したコ字形状をしており、この一対のアーム２１１，２１２に前記保持軸１１が回転自在に支持されている。台座１７の上面には、両ガイド部材１８の間に図示しないスクリューがＸ軸方向を中心に回転自在に設けられ、このスクリューの一端がギア及びコッグドベルト（歯付きベルト）２２を介してＸ軸モータ２３に連結され、Ｘ軸モータ２３の回転により前記スクリューが回転するように構成されている。ベース１９の下面にはＸ軸方向にねじ軸を有する雌ねじ（不図示）が固定されており、上記スクリューに螺合されている。従って、Ｘ軸モーター２３の駆動により、前記スクリューが回転すると、前記雌ねじをＸ軸方向に変位させるので、この雌ねじが固定されているベース１９がＸ軸方向に移動される。

また、ベース１９にはフレーム２１の背面側にＺ軸モータ２４が設置される。このＺ軸モーター２４の駆動力は、ギア及びコッグドベルト２５を介して、フレーム２１を鉛直方向に貫通して螺合されるスクリュー２６へ伝達される。これにより、Ｚ軸モータ２４が駆動することによってフレーム２１がＺ軸方向に昇降される。

レンズ１を保持する保持軸１１は、同軸配設された支持軸１１Ａと押え軸１１Ｂとからなり、これらの支持軸１１Ａ及び押え軸１１Ｂにより、レンズ１は、両レンズ面（レンズ凸面１Ａ、レンズ凹面１Ｂ）側から挟持されて保持軸１１に保持される。

フレーム２１にはレンズチャックモータ２７が設置される。このレンズチャックモータ２７の駆動力は、ギア及びコッグドベルト２８を介してギア２９へ伝達される。このギア２９の内周には雌ねじ（不図示）が形成され、この雌ねじに螺合する雄ねじ（不図示）が外周に形成された駆動部材３０がギア２９の内側に累合されている。駆動部材３０は、押え軸１１Ｂの端部を回転自在に支持してこの押え軸のＸ軸方向の位置を規制している。従って、レンズチャックモータ２７が駆動すると、上記ギア２９の雌ねじと上記駆動部材３０の雄ねじが作用し、駆動部材３０がＸ軸方向に変位し、これに伴って押え軸１１ＢがＸ軸方向に移動する。レンズを保持するときは、押え軸１１Ｂを支持軸１１Ａの側へ移動させて押え軸１１Ｂと支持軸１１Ａとの間でレンズ１を両レンズ面側から挟持して保持する。なお、押え軸１１Ｂを弾性部材を介して駆動部材に支持させることにより、レンズ１の仮止めや挟持圧力の調整を容易にしている。

また、フレーム２１には保持軸回転モータ３１が設置される。この保持軸回転モータ３１の駆動力は、図示しないギア及びコッグドベルト等を介して支持軸１１Ａ及び押え軸１１Ｂへ同期して伝達され、これらの支持軸１１Ａ及び押え軸１１Ｂを同期回転させる。これにより、支持軸１１Ａと押え軸１１Ｂに挟持されて保持されたレンズ１は、保持軸回転方向θに回転される。また、支持軸１１Ａ及び押え軸１１Ｂ、つまり保持軸１１は、Ｘ軸モータ２３の駆動によりベース１９を介してＸ軸方向に移動され、従って、保持軸１１に保持されたレンズ１は、保持軸方向Ｘに移動される。

上述のように、レンズ保持機構部１２は、上記保持軸１１（支持軸１１Ａ及び押え軸１１Ｂ）及びレンズチャックモータ２７、上記ガイド部材１８、Ｘ軸モータ２３、保持軸回転モータ３１等で構成されるレンズの保持、保持軸回りの回転、保持軸方向への移動を行なう部分を備えている。

前記台座１７には、保持軸１１と対向する位置に、ブラケット３３を介して前記レーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂが設置される。変位計としては、非接触で変位量または距離が測定できる光学式の変位計を用いることができる。玉形加工済みの眼鏡レンズは、正面から見て、幅が広く、しかも一般的に横長の形状に形成されており、最大幅と最小幅の差が大きいので、変位計としては距離を離して測定でき、かつ、測定範囲が広いものが好ましい。また、測定結果に基づいてレンズが眼鏡枠に装着可能かどうかを判断する場合にも対応できるようにするため測定精度も高いことが好ましい（好ましくは±１５μｍ以下）。従って、測定距離が長く、側定範囲も広いという点で三角測量式のレーザ変位計が好ましい。また照射するレーザ光はスポットタイプのものは測定精度が高いという点で好ましい。また、レンズの周縁は研削加工により形成されることから通常は光沢を有していない場合が多いため、拡散反射受光方式であることが好ましい。本実施の形態のレーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂは、修正するレーザ光がスポットタイプで、測定原理が三角測量式で、拡散反射受光方式のレーザ変位計を使用している。

これらのレーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂは、図５に示すように、投光部３４及び受光部３５を有し、この投光部３４は、発光素子としての半導体レーザ３６と投光レンズ３７とを備え、半導体レーザ３６からのレーザ光を投光レンズ３７を通して集光し、投光窓３８を経て測定対象物４０へ照射する。

上記受光部３５は、光位置検出素子４１と受光レンズ４２とを備えてなり、測定対象物４０にて拡散反射された反射光を、受光窓４３及び受光レンズ４２を経て光位置検出素子４１にスポット状に結像させる。測定対象物４０がレーザ変位計に設定されている基準面４６から基準距離Ｆだけ離れたＭ０位置からそれより近い位置Ｍ１位置や遠い位置Ｍ２位置へそれぞれ変位すると、光位置検出素子４１上の結像位置が移動するので、三角測量の原理によって、レーザ変位計１４Ａ、１４Ｂから測定対象物４０までの変位量が測定される。本実施の形態では、図３に示すように、レーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂは、測定対象物であるレンズ１の縁面２にレーザ光を照射し、その反射光を受光して変位量を測定しているので、レーザ変位計１４Ａ、１４Ｂからレンズ１の縁面２までの距離が測定される。レーザ変位計１４Ａ、１４Ｂはそれぞれ保持軸１１の軸線４５から予め所定の距離で所定の向きに設置されているので、測定された変位量に基づいて、保持軸１１の軸線４５から径方向（ｒ方向）の距離が算出できる。そして、レンズは保持軸１１により回転するので、異なる回転角度毎に変位量を測定することによりレンズの各角度における径方向の距離が測定できる。

上記レーザ変位計１４Ａは、図３及び図６（Ａ）に示すように、投光部３４及び受光部
３５が保持軸１１の軸線４５に対して垂直方向に並ぶように設置される。このように垂直方向に配置したレーザ変位計１４Ａは、レンズ１の周縁形状のうちヤゲン３や溝４のように周方向に連続して形成された凹凸や斜面を有する構造の測定に好適である。また、レーザ変位計１４Ｂは、図３及び図６（Ｂ）に示すように、投光部３４及び受光部３５が保持軸１１の軸線を含む平面上に並ぶように設置される。このように設置されたレーザ変位計１４Ｂは、周方向において凹凸や斜面の形状が変化する構造の測定に好適であり、特に図８（Ａ）に示すように、レンズ１の周縁形状が急角度に変化する急峻角位置４４等の測定に好適である。これらのレーザ変位計１４Ａと１４Ｂとがレンズ１の縁面２の同一位置を測定した測定データは、一方（例えばレーザ変位計１４Ａ）の測定値が適正に得られない場合（測定値が得られなかった場合、測定範囲外の測定値が得られた場合、周囲の測定値から考えて明らかにおかしいと考えられる場合など）には、他方（例えばレーザ変位計１４Ｂ）の測定データによって補完される。なお、本実施の形態においてはレーザ変位計１４Ａの測定値が適正に得られない測定値について、レーザ変位計１４Ｂの測定値を補完してレーザ変位計１４Ａの測定値としている。また、本実施の形態においてはレーザ変位計１４Ａ、１４Ｂは、投光部３４から照射されるレーザ光が前記保持軸の軸線に対して直交するように配置されている。このようにすると反射光を受光しやすく、また、レーザ光が照射されている測定位置の特定や、保持軸の軸線からの距離の計算も容易になるので測定値の演算処理等が容易になるという点で好ましい。

レーザ変位計１４Ａと１４Ｂとは、図３に示すように、それぞれから照射されるレーザ光が保持軸１１の軸線４５上で交わるように調整される。また、これらのレーザ光が保持軸１１の軸線４５上で交差する角度、つまりレーザ変位計１４Ａと１４Ｂとの配置角度δは、所定の値に固定して設定される。本実施の形態においては、レーザ変位計１４Ａと１４Ｂから照射されるレーザ光が、軸線４５上で所定の配置角度δで交わるように、前記ブラケット上の取付け位置を調整する。また、レーザ変位計１４Ａと１４Ｂのレーザ光の交差位置を軸線４５上に合わせるために、前述のＺ軸モータ２４（図２）を駆動して、フレーム２１を昇降させて保持軸１１のＺ軸方向の位置調整をすることもできる。また、レンズ保持機構部１２に保持軸１１をＹ軸方向に移動させる機構も設けて保持軸１１のＹ軸方向の位置調整もできるようにしても良い。

更に、レーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂは、共に、保持軸１１に保持されたレンズ１に対
し以下の式（１）及び式（２）を満たす条件の下に設置される（また機種選定される）。つまり、図７に示すように、レーザ変位計１４Ａ、１４Ｂの測定範囲幅をＲ、レーザ変位計１４Ａ、１４Ｂの保持軸１１の軸線からレーザ変位計の基準面４６までの距離をＬ、レーザ変位計１４Ａ、１４Ｂの基準距離（レーザ変位計の基準面から測定範囲幅Ｒの中央位置までの距離）をＦ、レンズ１の径方向最大幅をＡ、レンズ１の径方向最小幅をＢとしたとき、上記測定範囲幅Ｒが、
Ｒ≧(Ａ−Ｂ)／２ ……………………(１)
を満たし、上記距離Ｌが
Ｆ＋(Ａ−Ｒ)／２≦Ｌ≦Ｆ＋(Ｂ＋Ｒ)／２ ……(２)
を満たすように設置すると良い。

式（１）は、保持軸１１により回転するレンズ１の周縁がレーザ変位計から最も遠くなる時と最も近くなるときの距離の差がレーザ変位計１４Ａ、１４Ｂの測定範囲幅Ｒ内に収まるようにするための条件である。また、式（２）は、保持軸１１により回転するレンズ１の縁面がレーザ変位計から最も遠くなるときでも、最も近くなるときでもレーザ変位計の測定範囲内に収まるようにレーザ変位計を設置するための条件である。なお、図７において、レーザ変位計の測定範囲内の最長測定距離の位置はＲ１、最短測定距離の位置はＲ２で示している。

このようなにレーザ変位計を選定し設置すると、レンズの全周縁形状がレーザ変位計の測定範囲内に収まるように容易に設定することができる。なお、レンズ１の径方向最大寸法Ａと径方向最小寸法Ｂは，測定対象として可能性がある水平方向最大幅のレンズと垂直方向最小幅のレンズの寸法を考慮して決定するとよい。例えば、径方向最大幅Ａを８０ｍｍ、径方向最小幅Ｂを１５ｍｍとすることができる。なお水平方向最大幅をＡ、垂直方向最小幅をＢとしても良い。

上述のように設置されたレーザ変位計１４Ａ、１４Ｂからのレーザ光は、図２に示すよ
うに、Ｘ軸モータ２３を駆動させ保持軸１１を介してレンズ１を保持軸方向Ｘに移動させ、また、保持軸回転モータ３１を駆動させ保持軸１１を介してレンズ１を保持軸回転方向θに回転させることにより、レンズ１に対して照射位置（測定位置）を変化させる。このレーザ光の照射位置変更方法としては次の２つの方法のいずれかをとると好ましい。

第１の照射位置変更方法は、図３に示すように、レンズ１の縁面２における保持軸１１回りの回転位置毎に、レンズ１を保持軸方向Ｘ(レンズ１の厚さ方向)に移動させてレーザ光の照射位置を当該保持軸方向Ｘに移動させ、この各照射位置において、レンズ１の縁面２の保持軸方向Ｘの各位置における径方向変位量を測定して、レンズ１の周縁形状を測定するものである。この照射位置変更方法では、保持軸１１回りの回転位置を移動する毎に、レンズ１の保持軸方向Ｘの移動の向きを逆向きに変更するようにすると、レンズ保持機構部１２の保持軸方向Ｘの無駄な動きが減るため測定時間が短縮できより好ましい。

第２の照射位置変更方法は、レンズ１の縁面２における保持軸方向Ｘの位置毎に、レンズ１を保持軸回転方向θに回転させてレーザ光の照射位置を当該保持軸回転方向θに移動させ、この各照射位置において、レンズ１の縁面２の保持軸回転方向θの各位置における径方向変位量を測定して、レンズ１の周縁形状を測定するものである。この照射位置変更方法では、レンズ１を保持軸方向Ｘの位置をずらしてレーザ光を保持軸回転方向θに走査させたとき、ずらす前はレンズ１の周縁の径方向変位量を全周もしくは部分的に測定できたのに対して、レンズ１の周縁の径方向変位量を全周に亘って測定できなかったと判定された場合に、レーザ光がレンズ１の周縁から外れた、つまりレンズ１の縁面２が凸側レンズ面（レンズ前面）１Ａ、凹側レンズ面１Ｂ（レンズ後面）（図４）と交わる位置Ａ０、Ｂ０（面取りした場合にはＢ２）から外れたとして、測定が終了される。
なお、前記判定は、測定範囲外の測定結果が出たり、保持軸の周囲の距離が測定されたりするなどの適正ではない測定値が全周に渡って測定されたときに判断される。なお、そのような測定結果が出たのちさらにＸ軸方向に移動して測定を行ない。そこでも同じ結果が出たときに判断するとより確実である。

次に、レンズ形状測定装置１０の制御系について説明する。

図１に示すように、レンズ形状測定装置１０は制御コンピュータ５０を備える。この制御コンピュータ５０は、ＣＲＴディスプレイやフラットパネルディスプレイなどの表示手段５１、キーボードやマウス、操作パネル（表示手段と兼ねてもよい）などの入力手段５２、メモリやハードディスクなどのデータ記憶部５３、各種モータをそれぞれのドライバー介して制御するモータコントローラ５４、レーザ変位計１４Ａ、１４Ｂから変位計コントローラ６２を介して送られてくる計測値をアナログ量からデジタル量に変換する計測値Ａ／Ｄ変換ボード５５を備え、更に前記測定制御部１５及びデータ処理部１６を備える。

上記測定制御部１５は、レンズ１の周縁形状を測定するために、Ｘ軸モータ２３、Ｚ軸モータ２４、レンズチャックモータ２７及び保持軸回転モータ３１を駆動制御する測定制御プログラム５６と、レンズ１の周縁形状を細測定（測定間隔を狭くしての測定）するためにＸ軸モータ２３及び保持軸回転モータ３１を駆動制御するための細測定制御プログラム５７とを有する。測定制御部１５は、測定制御プログラム５６または細測定制御プログラム５７に基づいて、モータコントローラ５４にて制御指令を出力し、ドライバー５８を介してＸ軸モータ２３を駆動制御し、ドライバー５９を介してＺ軸モータ２４を駆動制御し、ドライバー６０を介してレンズチャックモータ２７を駆動制御し、ドライバー６１を介して保持軸回転モータ３１を駆動制御する。

尚、細測定制御プログラム５７による測定では、保持軸回転方向θの測定間隔が測定制御プログラム５６による測定値よりも狭く設定される。例えば、測定制御プログラム５６による保持軸回転方向θの測定間隔が１度であるのに対し、細測定制御プログラム５７における保持軸回転方向θの測定ピッチは例えば０．１度に設定される。

また、レーザ変位計１４Ａ、１４Ｂは、変位計コントローラ６２による測定指令（例えば何秒間隔で測定を実行するか等。例えば２００μ秒間隔）に基づいて測定を実行する。その設定された間隔でレーザ変位計１４Ａ、１４Ｂからアナログ量の測定データが変位計コントローラを介して計測値Ａ／Ｄ変換ボードに送られてくる。モータコントローラ５４は、Ｘ軸モータ２３や保持軸回転モータ３１からの動作信号（例えばパルス信号）を受信して変位量を測定する各レンズ保持位置への移動完了を認識すると計測値Ａ／Ｄ変換ボードに信号を送信し、信号を受信した計測値Ａ／Ｄ変換ボードはその時点での測定データをデジタル量に変換する。測定制御部１５は、このデジタル量に変換された測定値をモータコントローラ５４から取得したレンズ保持位置の情報と関連付けて、データ記憶部５３に記憶する。すなわち、前記動作信号を基に算出したレンズ１の周縁の保持軸回転方向θの角度と保持軸方向Ｘの位置毎に、上記径方向測定データが整理されて測定データとして記憶される。

前記データ処理部１６は、形状データ生成プログラム６３、測定異常判定プログラム６４、細測定データ処理プログラム６５、周長演算プログラム６６及び合否判定プログラム６７を有する。

形状データ生成プログラム６３は、データ記憶部５３内に記憶された測定データを用いて、レンズ１の周縁形状データを生成するプログラムである。この形状データ生成プログラム６３にて生成された周縁形状データをプロットしたグラフの例を図９及び図１０に示す。図９は、レンズ縁面にヤゲンが形成されているレンズを測定した場合であり、保持軸がある回転角度におけるレンズ厚さ方向位置に対する径方向位置の測定値と理論値とを表したグラフである。図９では、実線はレーザ変位計１４Ａの測定データから生成されたレンズ１の周縁形状であり、このヤゲンを有するレンズ１の周縁形状が理論値（図９中に破線表示）と略一致していることがわかる。

また、図１０は、レンズ縁面に溝が形成されているレンズを測定した場合であり、保持軸がある回転角度におけるレンズ厚さ方向位置に対する径方向位置の測定値（レーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂそれぞれの測定値）と理論値とを表したグラフである。図１０では、実線はレーザ変位計１４Ａによる測定データをプロットし、一点鎖線はレーザ変位計１４Ｂによる測定データをプロットしたものである。このグラフより、レーザ変位計１４Ａの測定データにより生成された周縁形状の方が、レーザ変位計１４Ｂによる場合よりも、溝を有するレンズ１の周縁形状が、理論値（図１０中の破線表示）と略一致していることがわかる。すなわち、この例ではレーザ変位計１４Ｂによる測定値では、溝の部分において正確に測定できなかった部分がある。これは、レーザ変位計１４Ｂが、レンズ保持軸と垂直方向に配置されているために、発光部から照射された光が溝の壁面に遮られて、十分な光が受光部に届かなかったことが影響した場合の例である。

また、形状データ生成プログラムは、測定データを基にレンズ周縁形状の３次元形状データを作成する。

また、測定結果に基づいて図４に示したような各種測定データを算出する。

図１に示す上記測定異常判定プログラム６４は、データ記憶部５３に記憶されたレーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂによる測定データが適正に得られずに、測定異常が生じたか否かを判定するためのプログラムである。例えば、図８（Ａ）に示すレンズ１の周縁形状の急峻角位置（周縁形状が急角度で変化する位置）４４では、反射光が、当該急峻角位置４４のレンズ先端部分に遮られてレーザ変位計１４Ａ、１４Ｂに受光されない場合がある。また、レンズ１の周縁がポリッシュ面（鏡面）の場合にも、レーザ光が反射されず、レーザ変位計１４Ａ、１４Ｂが反射光を十分に受光できない場合がある。

測定データが適正な値でない場合としては、レーザ変位計により測定値が得られなかったり、測定範囲外の値が出たり、前後の値から考えてあり得ない測定値が出たりする場合などがある。これらは、周辺の測定値に基づいて適正な値かどうかを判断する。この測定異常判定プログラムにより測定値が適正な値ではないと判断された場合は、前記細測定プログラム６５が実施される。

例えば、図８（Ａ）において、レンズ１を保持軸１１回りに回転させ、保持軸回転方向θの各角度θ１、θ２、θ３、θ４、θ５、…でレーザ光を保持軸方向Ｘに走査させ、各角度θ１、θ２、θ３、θ４、θ５、…位置で保持軸方向Ｘにレンズ１の周縁の径方向（ｒ方向）変位を測定させる。このとき、急峻角位置４４に対応する角度θ３の前後の角度θ４、θ５では、レンズ１の周縁の径方向変位を保持軸方向Ｘに適数個測定できたものの、角度θ３では、レンズ１の周縁の径方向変位が保持軸方向Ｘに適数個測定されない場合がある。この場合、角度θ３での測定データ数と、その前の角度θ２での測定データ数との差が閾値以上であるときに、上記測定異常判定プログラム６４は測定異常が生じたと判定する。

このように測定異常であると判断されたときには、前記測定制御部１５の細測定制御プログラム５７により、保持軸回転方向θの測定ピッチが測定制御プログラム５６による保持軸回転方向θの測定ピッチよりも狭く設定された細測定が実施される。この細測定は、測定異常であると判定された保持軸回転方向θの角度位置の回転方向の前後の測定間隔（測定制御プログラム５６による測定間隔）間で実行される。例えば、図８（Ａ）の急峻角位置４４（保持軸回転方向θの角度θ３に対応）においては、角度θ３の前の角度θ２と後の角度θ４との間で、測定ピッチを狭くした細測定が実行される。例えば、図８（Ｂ）に示すように、角度θ２、θ２１、θ２２、θ２３、θ２４、θ３、θ３１、θ３２、θ３３、θ３４、θ４において、レンズ１の周縁の細測定が実行される。なお、この例の場合は、θ２とθ４は最初の測定で適正に測定できているので、細測定は省略しても良い。

上述のような細測定により得られたレンズ１の周縁の径方向の測定データは、図１に示すデータ記憶部５３に記憶される。図１に示す細測定データ処理プログラム６５は、このデータ記憶部５３に記憶された、細測定処理により得られたレンズ１の周縁の測定データに基づいて、測定異常が生じた位置の形状を近似演算するプログラムである。例えば、図８（Ｂ）は、レンズ１の周縁形状の測定データのうち、保持軸方向Ｘの任意の位置での保持軸回転方向θの測定データを示したものである。細測定データ処理プログラム６５によって、例えば保持軸回転方向θの角度θ２、θ２１、θ２２、θ２３、θ２４、θ３１、θ３２、θ３３、θ３４、θ４における各径方向測定データｒ２、ｒ２１、ｒ２２、ｒ２３、ｒ２４、ｒ３１、ｒ３２、ｒ３３、ｒ３４、ｒ４から、近似演算により近似曲線６８が求められ、この近似曲線６８から角度θ３、つまり急峻角位置４４におけるレンズ１の周縁の径方向位置ｒ３が算出される。

この細測定データ処理プログラムにより得られた、測定異常が生じた位置の形状データは、前記形状データ生成プログラム６３に渡され、レンズ周縁形状の３次元形状データの作成や各種測定データの算出が行なわれる。

前記周長演算プログラム６６は、形状データ生成プログラム６３により生成されたレンズ１の周縁の３次元形状データから、当該レンズ１の周長を演算するプログラムであり、例えば、ヤゲン３の頂点のデータからレンズ１の周長が算出される。

また、前記合否判定プログラム６７は、形状データ生成プログラム６３により生成されたレンズ１の周縁形状データを、当該レンズ１の周縁形状の設計データと比較して合否を判定するプログラムであり、例えば設計データに対して予め設定した許容範囲内にあるか否かで合否を判定する。

合否判定に用いる測定結果としては、図４に示すような、面取り量Ｔ、縁面２の幅Ｗ１（面取りしている場合は、Ｗ２やＷ３）、縁面の傾斜角β、ヤゲン３の高さＨ、ヤゲン３の斜面の角度α１、α２、ヤゲン３の頂点のレンズ凸面（前面）１Ａからの位置Ｐ（あるいは縁面の幅に対する位置Ｐの比率）、溝４の深さＤ（レンズ縁面が傾斜している場合はＤ１、Ｄ２）、溝４の幅Ｅ、溝４のレンズ凸面（前面）１Ａからの位置Ｇａ、レンズ凹面（後面）１Ｂからの位置Ｇｂ１（面取りしている場合は、Ｇｂ２やＧｂ３）等がある。これらの測定データを設計データと比較して、予め設定した許容範囲外の時の不合格と判定するとよい。

上記レンズ１の周縁形状の設計データは、例えば、レンズメーカの工場１００が、眼鏡店７０等の顧客から受注した注文内容に基づいて予め作成される。図１にオンラインによる眼鏡レンズ受注システムの一例の概略構成を示す。発注元の例である眼鏡店７０には、眼鏡フレームの枠形状測定装置７２とオンライン注文用端末としてのコンピュータである端末コンピュータ７１が設置されている。端末コンピュータ７１は、眼鏡用レンズを注文するために必要な各種情報を発注先の例であるレンズメーカの工場１００へ送信するための端末であり、通信手段を備え、通信媒体７４を介して工場１００のサーバ７３と接続可能になっている。通信媒体としては特に限定せず、例えば公衆通信回線、専用回線、インターネット等を利用することができる。この端末コンピュータ７１から注文データが工場１００のサーバ７３に送られると、サーバ７３上に登録されている受注処理プログラムにより受注処理されて受注データが作成され、記憶手段７５に記憶される。この受注データとしては、レンズに関する情報、眼鏡フレームに関する情報、処方値、レイアウト情報などがある。前記レンズに関する情報としては、レンズ種に関する情報（レンズ材質、屈折率、レンズ表裏面の光学設計など）やレンズ加工支持に関する情報（レンズ厚さ、コバ厚、偏心、縁面の仕上げ方法、フレーム取付部の加工種類や方法、染色、コーティングなど）がある。前記眼鏡フレームの情報としては、フレームサイズ、フレーム素材、色、玉形形状（枠形状測定装置により測定されたレンズ枠の形状データ、リムレスフレームや溝掘りフレームのように予め設定されている玉形形状）等がある。前記処方値としては、球面屈折力、乱視屈折力、乱視軸、プリズム、加入屈折力などがある。レイアウト情報としては、瞳孔間距離、左右片眼瞳孔間距離、近用瞳孔間距離、セグメント小玉位置、アイポイント位置などが有る。

前記工場サーバ７３には、レンズの形状を設計するためのプログラムが備えられており、上記したような受注データと、予め記憶手段７５に記憶されている設計に必要なデータ（光学面形状、玉形形状など）に基づいて、所望のレンズ形状（周縁形状データ含む）が計算され、設計データとして記憶手段７５に記憶される。

また、前記工場サーバ７３には、前記受注データや前記設計データに基づいて、各種加工条件を設定する加工データ作成プログラムも備えており、作成された加工データは前記記憶手段７５に記憶される。そしてこれら設計データや加工データに基づいて、アンカットレンズは玉形加工される。この玉形加工済みレンズの周縁形状を測定し合否判定する際には、この工場サーバ７３からレンズ形状測定装置１０の制御コンピュータ５０に設計データが取り込まれる。なお、図１において、レンズを製造するために必要な各種装置については、従来技術が使用できるため、記載は省略している。

次に、レンズ形状測定装置１０によるレンズ１の周縁形状の測定手順を、図１、図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は第１の例の測定手順の流れを示す図であり、各保持軸回転角度毎に測定位置を保持軸方向Ｘに移動させる場合である。また、図１２は第２の例の測定手順の流れを示す図であり、各保持軸方向Ｘ位置毎に測定位置を保持軸回転方向に移動させる場合である。

（１−ａ）各保持軸回転角度毎に測定位置を保持軸方向Ｘに移動させる場合
（１−ａ−１）径方向変位測定工程（ステップＳ１〜Ｓ７）
図１１に示すように、まず、作業者は、レンズ１の凸側レンズ面（レンズ前面）１Ａに装着されたレンズホルダ（不図示。玉形加工時に取付けたレンズホルダを用いるようにしても良い）を、レンズ形状測定装置１０における保持軸１１の支持軸１１Ａにセットする（Ｓ１）。次に、作業者が制御コンピュータ５０の入力手段５２よりレンズ保持動作開始の操作をすると、制御コンピュータ５０の制御測定部１５は、測定制御プログラム５６に基づいてモータコントローラ５４を介しレンズチャックモータ２７を駆動させ、押え軸１１Ｂを支持軸１１Ａ側へ移動させて、レンズ１を保持軸１１にチャックして保持する（Ｓ２）。なお、支持軸１１Ａに取付けられたレンズホルダの先端の位置（レンズ前面１Ａと軸線４５との交差位置）が、レーザ変位計１４Ａ，１４Ｂからレーザ光が照射される位置にある時を保持軸１１の原点位置としている。上記レンズチャック完了後、保持軸１１が原点位置にない場合は、モータコントローラ５４を介してＸ軸モータ２３を駆動し、保持軸１１を原点位置に移動させる。

作業者が制御コンピュータ５０の入力手段５２より測定開始の操作をすると、測定制御部１５は、保持軸１１に保持されたレンズ１の保持軸方向Ｘへの移動の向きをプラス方向に設定する（Ｓ３）。また、変位計コントローラ６２は、レーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂへ動作開始の指令を出力して、レーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂを動作させる。

測定制御部１５には予め、レーザ変位計によるレーザ光の走査距離（測定動作時の保持軸のＸ軸方向における移動距離）である設定量（例えば１０ｍｍ）が設定されており、測定制御部１５は、モータコントローラ５４を介してＸ軸モータ２３を駆動し、保持軸１１を前記原点位置から保持軸方向Ｘプラス向きに前記設定量だけ移動させる。これにより、レンズ１は回転角度位置は変えずに保持軸方向Ｘプラス向きに前記設定量移動することになる（Ｓ４）。なお、前記設定量を、測定するレンズ１のコバ厚に応じた値を適宜設定するようにすると、無駄な動きを少なくでき測定時間を短縮できるという点で好ましい。

上記ステップＳ４で保持軸１１が保持軸方向Ｘプラス向きに設定量移動している間、測定制御部１５は、モータコントローラ５４から取得しているＸ軸モータ２３の動作信号（パルス信号）を基にして、保持軸１１が予め設定してある指定間隔（例えば保持軸方向Ｘに０．１ｍｍ毎）移動したことを検知する毎に、変位計コントローラ６２に測定指令信号を出力する。変位計コントローラ６２は、前記測定指令信号を受信する毎に、レーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂから計測値を取得し、その取得した計測値を制御コンピュータ５０の計測値Ａ／Ｄ変換ボード５５に出力する。計測値を受信した計測値Ａ／Ｄ変換ボード５５は、その計測値をデジタル量に変換する（Ｓ５）。測定制御部１５は、このデジタル変換された計測値と、この計測値が測定されたときの保持軸回転方向θの角度、保持軸方向Ｘの位置とを関連付けて、径方向測定データとしてデータ記憶部５３に記憶する（Ｓ６）。

レンズ１の保持軸方向Ｘへの設定量の移動が完了したら、測定制御部１５は、
保持軸回転方向θに３６０°にわたって径方向測定データを測定したか否かを判定し（Ｓ７）、測定していない場合にはステップＳ８へ進む。このステップＳ８において、測定制御部１５は、モータコントローラ５４を介して保持軸回転モータ３１を駆動させ、保持軸１１を保持軸回転方向θへ所定ピッチ角Δθ（例えばΔθ＝１度）だけ回転させる。その後、測定制御部１５は、保持軸１１に保持されたレンズ１の保持軸方向Ｘへの移動の向きを、前回測定時とは逆向きに設定する（Ｓ９）。その後、測定制御部１５は、ステップＳ４からステップＳ６の手順を実行させて、レンズ１の周縁の径方向変位をレーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂにより測定する。このステップＳ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６の手順は、ステップＳ７で保持軸回転方向θに３６０°測定されたと判定されるまで繰り返し実行される。

このようにして得られた径方向測定データとしては、具体的には保持軸回転方向θの各角度θｍ（ｍ＝１，２，３，…，Ｍ）における（ＶＡｎ，ＶＢｎ，Ｘｎ）（ｎ＝１，２，３，…，Ｎ）の値である。ここで、Ｍは保持軸回転方向１回転中の測定回数、ＶＡｎはレーザ変位計１４Ａの計測値（レーザ変位計１４Ａの基準面４６からレンズ縁面までの距離）、ＶＢｎはレーザ変位計１４Ｂの計測値（レーザ変位計１４Ｂの基準面４６からレンズ縁面までの距離）、Ｘｎは保持軸方向Ｘの位置、Ｎは設定量中の測定回数である。

上記ステップＳ７において、測定制御部１５がレンズ１の周縁の径方向変位を３６０度分測定したと判断されたら、データ処理部１６は、データ記憶部５３に記憶されている径方向測定データについて、レーザ変位計１４Ａと１４Ｂとの配置角度δを考慮して、レーザ変位計１４Ａと１４Ｂでのレンズ上の同じ計測位置における保持軸回転方向θの角度が一致するように保持軸回転方向θの角度を変換し、各レーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂの径方向測定データを作成する。ここで作成された各レーザ変位計毎の径方向測定データとしては、具体的には、レーザ変位計１４Ａの径方向測定データが（ＶＡｎ，Ｘｎ，θｍ）（ｎ＝１，２，３，…，Ｎ）（ｍ＝１，２，３，…，Ｍ）、レーザ変位計１４Ｂの径方向測定データが（ＶＢｎ，Ｘｎ、（θｍ＋δ））（ｎ＝１，２，３，…，Ｎ）（ｍ＝１，２，３，…，Ｍ）である。なおこの例は、保持軸回転方向θの角度θｍをレーザ変位計１４Ａの角度としてレーザ変位計１４Ｂの角度を変換した場合である。

（１−ａ−２）測定データ補充工程（ステップＳ１０〜Ｓ１１）
次に、制御コンピュータ５０のデータ処理部１６は、上記レーザ変位計１４Ａとレーザ変位計１４Ｂの径方向測定データのうち、ある保持軸回転方向θの角度（以下、指定角度という）について、レーザ変位計１４Ａと１４Ｂの径方向測定データを比較する（Ｓ１０）。

そして、比較した結果、同じ保持軸回転方向θの角度における同じ保持軸方向Ｘの位置において、レーザ変位計１４Ａで適正に測定データが得られなかった測定位置であって、レーザ変位計１４Ｂでは適正に得られた測定データがある場合にはレーザ変位計１４Ｂの測定データをレーザ変位計１４Ａのデータとして補充する。（Ｓ１１）。なお、この実施の形態では、レーザ変位計１４Ａのデータを優先して１４Ｂのデータで補充している。これはレーザ変位計１４Ａヤゲンや溝のように周方向に連続する形状の測定に適しているが、例えば前記急峻角のようにレンズ縁面が急角度で変化するような場合は、レーザ変位計１４Ｂの方が適しているので、そのような位置だけをれレーザ変位計１４Ｂの計測値で補充するためである。具体的には、データ処理部１６は、上記指定角度における保持軸方向Ｘの各位置においてレーザ変位計１４Ａによる径方向測定データがなく、レーザ変位計１４Ｂによる径方向測定データがある位置については、その位置におけるレーザ変位計１４Ａのデータとして当該レーザ変位計１４Ｂによる径方向測定データを採用する（Ｓ１１）。

（１−ａ−３）測定異常判定工程（ステップＳ１２）
次に、データ処理部１６は、測定異常判定プログラム６４により、この指定角度におけるレーザ変位計１４Ａの径方向測定データに、測定異常が生じていないかどうかを判定する。測定異常としては例えば前記したように急峻角のようにレンズ縁面が急角度で変化する付近の測定で生じる場合がある。このような急峻角付近においては測定データが得られなかったり、他の隣接する測定位置より得られる測定データが少なくなる場合がある。このため急峻角による測定異常を検出する方法として、指定角度と隣接する角度（例えば指定（角度−Δθ））の測定データ数を比較して、そのデータ数の差や比率を基に判定基準（閾値）を定めて判断するとよい。なお、この例においてはデータ数の差で判定する場合について説明する。予め急峻角を有するレンズを使って急峻角付近の測定データ数の差を実験して判定条件（閾値）を定めておく。具体的には、指定角度における全測定データ数が、（指定角度−Δθ）での全測定データ数よりも少なく、その差が閾値以上であるか否かを判断する。（Ｓ１２）例えば、（指定角度−Δθ）での全測定データ数に対して、指定角度における全測定データ数が１５以上少ない場合を測定異常と判定する。なお、測定データ数の比率を基にした判定基準としては例えば、（指定角度−Δθ）の測定データ数に対する指定角度の測定データ数の比率がある値以下（例えば７０％以下）の時、測定異常と判定する。なお、測定データ数の差や比率を基に判定する場合、レンズのコバ厚の変化が判定結果に影響することも考えられる。特に、強度のレンズにおいて保持軸回転方向θの角度に対するレンズのコバ厚の変化が大きい場合があるので、その場合は、レンズの屈折度数に応じて閾値を定めても良い（例えばレンズの屈折度数が−３Ｄより小さい場合は測定データ数の比率が６０％以下、−３Ｄ以上＋３Ｄ以下の場合は７０％以下、＋３Ｄ以上の場合は６０％以下）。なお、この例ではレーザ変位計１４Ａの径方向測定データとしては、ステップＳ１１でデータ補充された場合にはその補充後の径方向測定データを用いているが、補充前のデータ径方向測定データを用いてもよい。

（１−ａ−４）細測定工程（ステップＳ１３１〜Ｓ１３８）
ステップＳ１２においてデータ処理部１６により両者の差が閾値以上であると判断された場合には、制御コンピュータ５０の測定制御部１５は、細測定制御プログラム５７に基づき次のステップＳ１３１〜Ｓ１３８の細測定（より細かい角度間隔での径方向変位測定）を実行する。なお、この例では、急峻角付近の測定に適した向きに配置されているレーザ変位計１４Ｂを用いて細測定をして、レーザ変位計１４Ａの径方向測定データとして補充される。つまり、測定制御部１５は細測定プログラムにより、まず、モータコントローラ５４を介し保持軸回転モータ３１を駆動させて保持軸１１を回転させ、レーザ変位計１４Ｂが、ステップＳ１２測定異常と判定された指定角度の一つ手前の角度（指定角度−Δθ）になるように設定する（Ｓ１３１）。

この角度位置でモータコントローラ５４を介してＸ軸モータ２３を駆動し、保持軸１１を介してレンズ１を保持軸方向Ｘに移動させ、レーザ変位計１４Ｂにより、当該角度位置(指定角度−Δθ)におけるレンズ１の周縁の保持軸方向Ｘの変位を測定する（Ｓ１３２〜１３４）。このレーザ変位計１４Ｂにより測定された、（指定角度−Δθ）の角度位置におけるレンズ１の周縁の保持軸方向Ｘの変位測定データは、データ記憶部５３に記憶される（Ｓ１３５）。なお、このステップＳ１３２〜Ｓ１３５までの手順は、レーザ変位計１４Ｂだけを用いて測定する以外は前記ステップＳ３〜Ｓ６と同じなので詳細な説明は省略する。

レンズ１の保持軸方向Ｘへの設定量の移動が完了したら、測定制御部１５は、（指定角度＋Δθ）まで測定したか否かを判定し（Ｓ１３６）、測定されていない場合は、ステップＳ１３７に進む。

このステップ１３７において、測定制御部１５は、モータコントローラ５４を介して保持軸回転モータ３１を駆動させ、保持軸１１を指定ピッチ角ｄθ（例えばｄθ＝０．１度）毎に回転させて、各角度位置でレーザ変位計１４Ｂによりレンズ１の周縁の径方向変位を細測定する（Ｓ１３７）。なお、この細測定は、指定角度±Δθ（例えばΔθ＝１度）の範囲で実行される。その後、測定制御部１５は、保持軸１１に保持されたレンズ１の保持軸方向Ｘへの移動の向きを前回測定時とは逆向きに設定する（S１３８）。その後測定制御部１５は、ステップS１３３からＳ１３４の手順を実行させて、レンズ１の周縁の径方向変位をレーザ変位計１４Ｂにより測定する。このステップＳ１３６、Ｓ１３７、Ｓ１３８、Ｓ１３３、Ｓ１３４、Ｓ１３５の手順は、ステップＳ１３６で（指定角度＋Δθ）まで測定したと判定されるまで繰り返し実行される。

制御コンピュータ５０のデータ処理部１６は、（指定角度＋Δθ）まで細測定が終了した段階で、または、ステップＳ１２において指定角度での全測定データ数と、（指定角度−Δθ）での全測定データ数との差が閾値以内であると判断した場合に、ステップＳ１４を実行する。つまり、このステップＳ１４では、データ処理部１６は、指定角度を３６０度分、ステップＳ１０〜Ｓ１２のデータ比較を実行したか否かを判断し、実行していない場合にはΔθ加えた角度を新たに指定角度として、ステップＳ１０、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３１、Ｓ１３２、Ｓ１３３、Ｓ１３４、Ｓ１３５、Ｓ１３６、Ｓ１３７、Ｓ１３８の手順を繰り返し実行させる。

データ処理部１６は、ステップＳ１４において３６０度分の範囲においてデータ比較を実行したときに、測定動作を終了する（Ｓ１８）。

（１−ａ−５）形状データ生成工程
その後、データ処理部１６は、形状データ生成プログラムにより、上記手順を経て得られたレーザ変位計１４Ａの径方向測定データを基にレンズ１の周縁形状データを生成する。具体的には、前記径方向測定データにおけるレーザ変位計１４Ａの基準面からレンズ縁面までの距離ＶＡｎを、保持軸１１の軸線４５からの距離ＶＢｎに変換する。すなわち、レーザ変位計１４Ａの基準面４６から保持軸１１の軸線４５までの距離をＬＡとした場合、周縁形状データは（ＬＡ−ＶＡｎ，Ｘｎ、θｍ）（ｎ＝１，２，３，…，Ｎ）（ｍ＝１，２，３，…，Ｍ）である。なお、得られた周縁形状データを基にさらにボクシング中心からの極座標からなるデータに変換しても良いし、その他のデータ形式の３次元形状データに変換しても良い。

（１−ａ−６）レンズ周長算出工程
上記形状データ生成工程で得られた形状データを基に、レンズの周長を演算する。

（１−ａ−７）合否判定工程
上記形状データ生成工程で得られた形状データや、上記レンズ周長算出工程により得られた周長を設計データと比較しレンズ周縁形状の合否を判定する。そして、合格と判定されたレンズは次の工程に移され眼鏡用レンズが製造される。また、眼鏡フレームも受注している場合には、その眼鏡レンズを眼鏡フレームに装着して眼鏡を製造する。製造された眼鏡レンズまたは眼鏡は発注元に納品される。

（１−ｂ）各保持軸方向Ｘ位置毎に測定位置を保持軸回転方向θに移動させる場合
（１−ｂ−１）径方向変位測定工程（ステップＳ２１〜Ｓ２８）

図１２に示すように、ステップＳ２１、Ｓ２２をそれぞれ前述のステップＳ１、Ｓ２と同様に実行する。次に、制御コンピュータ５０の測定制御部１５は、モータコントローラ５４を経て保持軸回転モータ３１を駆動し、保持軸１１を介してレンズ１を保持軸回転方向θへ指定角度（例えば３６０度）回転させる（Ｓ２３）。

上記ステップＳ２３で保持軸１１が保持軸回転方向θへ回転している間、測定制御部１５は、モータコントローラ５４から取得している保持軸回転モータ３１の動作信号（パルス信号）を基にして、保持軸１１が予め設定してある指定角度間隔（例えば保持軸回転方向θに１度毎）回転したことを検知する毎に、変位計コントローラ６２に測定指令信号を出力する。変位計コントローラ６２は、前記測定指令信号を受信する毎に、レーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂから計測値を取得し、その取得した計測値を制御コンピュータ５０の計測値Ａ／Ｄ変換ボード５５に出力する。計測値を受信した計測値Ａ／Ｄ変換ボード５５は、その計測値をデジタル量に変換する（Ｓ２４）。測定制御部１５は、このデジタル変換された計測値と、この計測値が測定されたときの保持軸回転方向θの角度、保持軸方向Ｘの位置とを関連付けて、径方向測定データとしてデータ記憶部５３に記憶する（Ｓ２５）。

次に、測定制御部１５は、保持軸１１によりレンズ１を保持軸方向Ｘに設定量（例えば１０ｍｍ）以上移動させたか否かを判断し（Ｓ２６）、移動させていない場合には、ステップＳ２７へ進む。このステップＳ２７においては、測定制御部１５はモータコントローラ５４を経てＸ軸モータ２３を駆動させ、保持軸１１を介してレンズ１を保持軸方向Ｘに指定量（例えば０．１ｍｍ）移動させて、ステップＳ２３からステップＳ２５の手順を実行させる。このステップＳ２６、Ｓ２７、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５の手順は、ステップＳ２６で保持軸方向Ｘに設定量以上移動されたと判断されるまで繰り返し実行される。

測定制御部１５は、ステップＳ２６においてレンズ１を設定量を移動させたと判
断したとき、レーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂによる測定データがレンズ１の周縁の全周に亘って存在しているか否かを判断する（Ｓ２８）。レーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂによる測定データが全周に亘って存在していない場合にはステップＳ２７へ進み、存在している場合にはステップＳ２９へ進む。

（１−ｂ−２）測定データ補充工程（ステップＳ２９〜Ｓ３０）
（１−ｂ−３）測定異常判定工程（ステップＳ３１）
（１−ｂ−４）細測定工程（ステップＳ３２１〜Ｓ３２８）

以後の手順ステップＳ２９、Ｓ３０、Ｓ３１、Ｓ３２１、Ｓ３２２、Ｓ３２３、Ｓ３２４、Ｓ３２５、Ｓ３２６、Ｓ３２７、Ｓ３２８、Ｓ３３、Ｓ３４は、前述の手順ステップＳ１０、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３１、Ｓ１３２、Ｓ１３３、Ｓ１３４、Ｓ１３５、Ｓ１３６、Ｓ１３７、Ｓ１３８、Ｓ１４、Ｓ１５と同様であるので説明を省略する。また、形状データ形成工程、レンズ周長算出工程、合否判定工程も前述と同じなので説明を省略する。

なお、上記ステップＳ２８において、保持軸方向Ｘにレンズ縁面が存在するか否かを判定しているので、上記ステップＳ２６を省略して、無駄に移動をなくして測定時間を短縮しても良い。

以上のように構成されたことから、上記実施の形態によれば、次の効果（１）〜（１０）を奏する。

（１）レンズ１の周縁形状がレーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂを用いて非接触方式で測定
されることから、レンズ周縁形状にヤゲン３や溝４がある場合のようにレンズ周縁形状が
複雑な場合であっても、レンズの周縁形状を容易にまた正確に測定することができる。

（２）レーザ変位計１４Ａの投光部３４と受光部３５が、レンズ１を保持する保持軸１１に対して垂直方向に並ぶように設置されたことから、例えばレンズの周縁形状の溝４が深かったり、またヤゲン３が急斜面であったりするような場合であっても反射光を良好に受光できるので、レンズの周縁形状を正確に測定できる。

（３）レーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂから照射されるレーザ光が保持軸の軸線に直交する方向になるように、レーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂが設定されているので、保持軸の軸線からレンズ周縁の測定位置までの距離を容易に算出でき、また、レーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂの測定位置を合わせることも容易であるため測定を容易化できる。

（４）レーザ変位計１４Ａによるレンズ１の周縁形状の測定結果が適正に得られない場合にも、測定間隔（測定ピッチ）を狭くして再測定を実行することで、レンズ１の周縁形状をより正確に測定できる。

（５）レーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂが式（１）及び式（２）の条件を満たして設置されたことから、レンズ１の全周縁形状がレーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂの測定範囲幅Ｒ内に収まるので、このレーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂによりレンズ１の全周縁形状を正確に測定できる。またレーザ変位計の選定、設置も容易である。

（６）レーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂからのレーザ光をレンズ１に対して保持軸方向Ｘに走査する場合に、保持軸１１回りの回転位置毎にレーザ光の移動方向を逆にすることから、測定を迅速化できる。

（７）レーザ変位計１４Ａ及び１４Ｂからのレーザ光をレンズ１に対し保持軸回転方向θに走査する場合に、レンズ１の周縁形状が全周で測定できなくなったと判断された段階で測定を終了することから、測定を迅速化できる。

（８）レンズ１の周縁形状が急角度に変化する急峻角位置４４では、当該急峻角位置４４に対し保持軸回転方向θの前後において測定ピッチを狭くして細測定を実行することで、急峻角位置４４近傍で、測定可能な測定位置を増加させることができる。従って、この増加した測定位置の測定データに基づき、急峻角位置４４の周縁形状を正確に近似計算で求めることができる。

（９）投光部３４と受光部３５の配置位置が異なるレーザ変位計１４Ａと１４Ｂのそれぞれは、測定対象のレンズ１に対して良好に測定可能な周縁形状が異なる。従って、これらのレーザ変位計１４Ａ、１４Ｂの特性の違いを利用し、例えばレーザ変位計１４Ａによる測定データがない場合には、レーザ変位計１４Ｂによる測定データを採用することによって、測定データを補完してレンズ１の周縁形状を測定することで、当該レンズ１の周縁形状を正確に測定することができる。

（１０）レンズ形状測定装置１０を用いて眼鏡レンズ１の周縁形状を測定することから、この眼鏡レンズ１の周縁形状を正確に測定された眼鏡レンズを製造することができる。

そして、この測定結果を基に合否判定して合格と判定された、正確に測定された周縁形状を有する眼鏡レンズ１を眼鏡枠に装着することで、眼鏡枠と眼鏡レンズとが適正に装着された眼鏡を実現できる。

［Ｂ］第２の実施の形態
図１３は、本発明に係るレンズ形状測定装置の第２の実施の形態において、レーザ光を保持軸方向Ｘに走査してレンズの周縁形状を測定する手順を示すフローチャートである。
図１４は、レンズ形状測定装置の第２の実施の形態において、レーザ光を保持軸回転方向θに走査してレンズの周縁形状を測定する手順を示すフローチャートである。この第２の実施の形態が前記第１の実施の形態と異なる点は、この第２の実施の形態のレンズ形状測定装置が、レーザ変位計１４Ｂを省略しレーザ変位計１４Ａのみを用いた点である。

（２−ａ）各保持軸回転角度毎に測定位置を保持軸方向Ｘに移動させる場合
（２−ａ−１）径方向変位測定工程（ステップ４１〜Ｓ４７）

図１３に示すように、ステップＳ４１、Ｓ４２のそれぞれを図１１のステップＳ１、Ｓ２のそれぞれと同様に実行する。次に、制御コンピュータ５０の測定制御部１５は、図１１のステップＳ３と同様に、保持軸１１に保持されたレンズ１の保持軸方向Ｘへの移動の向きをプラスに設定し（Ｓ４３）、モータコントローラ５４を介してＸ軸モータ２３を駆動し、保持軸１１を保持軸方向Ｘプラス向きに移動させて、レンズ１を保持軸１１と同一方向同一向きに設定量（例えば１０ｍｍ）移動させる（Ｓ４４）。

上記ステップＳ４４で保持軸１１が保持軸方向Ｘプラス向きに設定量移動している間、測定制御部１５は、モータコントローラ５４から取得しているＸ軸モータ２３の動作信号（パルス信号）を基にして、保持軸１１が予め設定してある指定間隔（例えば保持軸方向Ｘに０．１ｍｍ毎）移動したことを検知する毎に、変位計コントローラ６２に測定指令信号を出力する。変位計コントローラ６２は、前記測定指令信号を受信する毎に、レーザ変位計１４Ａから計測値を取得し、その取得した計測値を制御コンピュータ５０の計測値Ａ／Ｄ変換ボード５５に出力する。計測値を受信した計測値Ａ／Ｄ変換ボード５５は、その計測値をデジタル量に変換する（Ｓ４５）。測定制御部１５は、このデジタル変換された計測値と、この計測値が測定されたときの保持軸回転方向θの角度、保持軸方向Ｘの位置とを関連付けて、径方向測定データとしてデータ記憶部５３に記憶する（Ｓ４６）。

次にレンズ１の保持軸方向Ｘへの設定量の移動が完了したら、測定制御部１５は、
保持軸回転方向θに３６０°にわたって径方向測定データを測定したか否かを判定し（Ｓ４７）、測定していない場合にはステップＳ４８へ進む。このステップＳ４８において、測定制御部１５は、モータコントローラ５４を介して保持軸回転モータ３１を駆動させ、保持軸１１を保持軸回転方向θへ所定ピッチ角Δθ（例えばΔθ＝１度）だけ回転させる。その後、測定制御部１５は、保持軸１１に保持されたレンズ１の保持軸方向Ｘへの移動の向きを、前回測定時とは逆向きに設定する（Ｓ４９）。その後、測定制御部１５は、ステップＳ４４からステップＳ４６の手順を実行させて、レンズ１の周縁の径方向変位をレーザ変位計１４Ａにより測定する。このステップＳ４７、Ｓ４８、Ｓ４９、Ｓ４４、Ｓ４５、Ｓ４６の手順は、ステップＳ４７で保持軸回転方向θに３６０°測定されたと判定されるまで繰り返し実行される。このようにして得られた径方向測定データは、（ＶＡｎ，Ｘｎ，θｍ）（ｎ＝１，２，３，…，Ｎ）（ｍ＝１，２，３，…，Ｍ）値である。ここで、θｍは保持軸回転方向θの角度、Ｍは保持軸回転方向１回転中の測定回数、ＶＡｎはレーザ変位計１４Ａの計測値（レーザ変位計１４Ａの基準面４６からレンズ縁面までの距離）、Ｘｎは保持軸方向Ｘの位置、Ｎは設定量中の測定回数である。

上記ステップＳ４７において、測定制御部１５がレンズ１の周縁の径方向変位を３６０度分測定したと判断したときに、制御コンピュータ５０のデータ処理部１６は、レンズ１の周縁の保持軸回転方向θの角度と保持軸方向Ｘの位置毎に整理してデータ記憶部５３に記憶されたレンズ１の周縁の径方向測定データのうち、保持軸回転方向θにおける任意の指定角度でのレーザ変位計１４Ａの径方向測定データと、当該指定角度よりも一つ前に測定を実施した（指定角度−Δθ）でのレーザ変位計１４Ａの径方向測定データとを比較する（Ｓ５０）。

（２−ａ−２）測定異常判定工程（ステップＳ５０〜Ｓ５１）
次に、データ処理部１６は、測定異常判定プログラム６４により、この指定角度におけるレーザ変位計１４Ａの径方向測定データに、測定異常が生じていないかどうかを判定する。

この測定異常判定処理であるＳ５１は、図１１のステップＳ１２と同様なので説明を省略する。

（２−ａ−３）細測定工程（ステップＳ５２１〜Ｓ５２６）
ステップＳ５１においてデータ処理部１６により両者の差が閾値以上であると判断された場合には、制御コンピュータ５０の測定制御部１５は、細測定制御プログラム５７に基づき次のステップＳ５２１〜Ｓ５２８の細測定を実行する。

この細測定の工程は、レーザ変位計１４Ｂがレーザ変位計１４Ａである以外は図１１のＳ１３１〜Ｓ１３８と同様なので説明を省略する。

制御コンピュータ５０のデータ処理部１６は、（指定角度＋Δθ）まで細測定が終了した段階で、または、ステップＳ５１において指定角度での全測定データ数と、（指定角度−Δθ）での全測定データ数との差が閾値以内であると判断した場合に、ステップＳ５３を実行する。つまり、このステップＳ５３では、データ処理部１６は、指定角度を３６０度分、ステップＳ５０〜Ｓ５１のデータ比較を実行したか否かを判断し、実行していない場合にはΔθ加えた角度を新たに指定角度として、ステップＳ５０、Ｓ５１、Ｓ１２、Ｓ５２１、Ｓ５２２、Ｓ５２３、Ｓ５２４、Ｓ５２５、Ｓ５２６、Ｓ５２７、Ｓ５２８の手順を繰り返し実行させる。

データ処理部１６は、ステップＳ５６において３６０度分の範囲においてデータ比較を
実行したときに、測定動作を終了する（Ｓ５４）。
なお、その後の工程である形状データ生成工程、レンズ周長算出工程、合否判定工程も前述と同じなので説明を省略する。

（ｂ）各保持軸方向Ｘ位置毎に測定位置を保持軸回転方向θに移動させる場合
図１４に示すように、ステップＳ６１、Ｓ６２をそれぞれ前述のステップＳ４１、Ｓ４
２と同様に実行する。次に、制御コンピュータ５０の測定制御部１５は、モータコントローラ５４を経て保持軸回転モータ３１を駆動し、保持軸１１を介してレンズ１を保持軸回転方向θへ指定角度（例えば３６０度）回転させる（Ｓ６３）。

上記ステップＳ６３で保持軸１１が保持軸回転方向θへ回転している間、測定制御部１５は、モータコントローラ５４から取得している保持軸回転モータ３１の動作信号（パルス信号）を基にして、保持軸１１が予め設定してある指定角度間隔（例えば保持軸回転方向θに１度毎）回転したことを検知する毎に、変位計コントローラ６２に測定指令信号を出力する。変位計コントローラ６２は、前記測定指令信号を受信する毎に、レーザ変位計１４Ａから計測値を取得し、その取得した計測値を制御コンピュータ５０の計測値Ａ／Ｄ変換ボード５５に出力する。計測値を受信した計測値Ａ／Ｄ変換ボード５５は、その計測値をデジタル量に変換する（Ｓ６４）。測定制御部１５は、このデジタル変換された計測値と、この計測値が測定されたときの保持軸回転方向θの角度、保持軸方向Ｘの位置とを関連付けて、径方向測定データとしてデータ記憶部５３に記憶する（Ｓ６５）。

次に、測定制御部１５は、保持軸１１によりレンズ１を保持軸方向Ｘに設定量（例えば１０ｍｍ）以上移動させたか否かを判断し（Ｓ６６）、移動させていない場合には、ステップＳ６７へ進む。このステップＳ６７においては、測定制御部１５はモータコントローラ５４を経てＸ軸モータ２３を駆動させ、保持軸１１を介してレンズ１を保持軸方向Ｘに指定量（例えば０．１ｍｍ）移動させて、ステップＳ６３からステップＳ６５の手順を実行させる。このステップＳ６６、Ｓ６７、Ｓ６３、Ｓ６４、Ｓ６５の手順は、ステップＳ６６で保持軸方向Ｘに設定量以上移動されたと判断されるまで繰り返し実行される。

また、測定制御部１５は、ステップＳ６６においてレンズ１を設定量を移動させたと判断したとき、レーザ変位計１４Ａによる測定データが、レンズ１の周縁の全周に亘って２回連続して存在しているか否かを判断する（Ｓ６８）。レーザ変位計１４Ａによる測定データが全周に亘って２回連続して存在してない場合にはステップＳ６７へ進み、存在している場合にはステップＳ６９へ進む。
（２−ｂ−２）測定異常判定工程（ステップＳ６９〜Ｓ７０）
（２−ｂ−３）細測定工程（ステップＳ７１１〜Ｓ７１８）

以後の手順ステップＳ６９、Ｓ７０、Ｓ７１１、Ｓ７１２、Ｓ７１３、Ｓ７１４、Ｓ７１５、Ｓ７１６、Ｓ７１７、Ｓ７１８、Ｓ７２、Ｓ７３は前述の手順ステップＳ５０、Ｓ５１、Ｓ５２１、Ｓ５２２、Ｓ５２３、Ｓ５２４、Ｓ５２５、Ｓ５２６、Ｓ５２７、Ｓ５２８、Ｓ５３、Ｓ５４と同様であるので説明を省略する。また、形状データ形成工程、レンズ周長算出工程、合否判定工程も前述と同じなので説明を省略する。

以上のように構成されたことから、上記第２の実施の形態によれば、レーザ変位計１４Ａのみを用いることによって、前記第１の実施の形態の効果（１）〜（８）及び（１０）と同様な効果を奏する。

［Ｃ］第３の実施の形態
図１５は、本発明にかかるレンズ形状測定装置の第３の実施形態において、測定装置本体に用いるレーザ変位計とそのレーザ変位計によりレンズの縁面形状を測定する状態の拡大図であり、図１６は、この第３の実施形態のレンズ形状測定装置によってレンズの周縁形状を測定する手順を示すフローチャートである。この第３の実施の形態が前記第１及び第２の実施の形態と異なる点は、前記第１及び第２の実施の形態が、スポット状のレーザ光を照射するのに対して、この第３の実施の形態のレーザ変位計１１４はライン状のレーザ光を照射する点である。

第３の実施の形態のレーザ変位計は１１４は、照射するレーザ光がラインタイプで、測定原理が２次元三角測量式で、拡散反射受光方式のレーザ変位計である。このレーザ変位計は図３に示すように、投光部１３４及び受光部１３５を有し、この投光部１３４は、発光素子としての半導体レーザ１３６と、この半導体レーザ１３６からのレーザ光を集光す投光レンズ１３７ａと、この投光レンズからの光を水平方向に広げるシリンドリカルレンズ１３７ｂを備え、このシリンドリカルレンズによってライン状になった光は、投光窓１３８を経て測定対象物であるレンズ１へ照射する。

上記受光部１３５は、２次元の光位置検出素子１４１と受光レンズ１４２とを備えてなり、レンズ１にて拡散反射された反射光を、受光窓1４３及び受光レンズ1４２を経て光位置検出素子1４１にライン状に結像させる。このレーザ変位計１１４は、投光部１３４及び受光部１３５が保持軸１１の軸線４５に対して垂直方向に並ぶように設置される。また、投光部１３４から照射されるライン状のレーザ光は、軸線４５を含む平面上に含まれるように予め軸線４５から所定の距離で設置されている。このレーザ変位計１１４の測定範囲Ｒａは、前後方向の測定範囲幅がＲｈ、遠方側の幅方向の測定範囲幅がＲ_ｗｆ、近方側の幅方向の測定範囲幅がＲｗｎであり、レーザ変位計の基準面１４６から、前記幅方向の測定範囲幅ＲｗｆまたはＲｗｎの中央でかつ前記前後方向の測定範囲幅Ｒｈの中央位置までの距離を基準距離Ｆとしている。このレーザ変位計の位置の設定方法としては、
Ｒｈ≧(Ａ−Ｂ)／２ ……………………(３)
を満たし、軸線４５から基準面１４６までの距離Ｌが
Ｆ＋(Ａ−Ｒｈ)／２≦Ｌ≦Ｆ＋(Ｂ＋Ｒｈ)／２ ……(４)
を満たすように設置すると良い。

なお、この式においてＡはレンズ１の径方向最大幅、Ｂはレンズ１の径方向最小幅Ｂである。また、レーザ変位計のＸ軸方向の位置は、測定範囲Ｒａにレンズ１の縁面２がくるように配置される。

このようなレーザ変位計１１４を用いた場合は、一度のレーザ光の照射で、レンズ１の縁面２の厚さ方向の変位量が測定できる。したがってこの場合は前記第１及び第２の実施の形態のように、レンズをＸ軸方向に移動させなくてもよい。

なお、この例では、ライン状のレーザ光が後方に行くに従って広がる場合であるが、レーザ光の両サイドが平行に照射するようなレーザ変位計を用いてもよい。
次に図１６を参照して、この第３の実施の形態の測定手順について説明する。


（３−１）径方向変位測定工程（ステップＳ８１〜Ｓ８５）
図１６に示すように、ステップＳ８１、Ｓ８２のそれぞれを図１４のステップＳ６１、Ｓ６２のそれぞれと同様に実行する。次に、制御コンピュータ５０の測定制御部１５は、
モータコントローラ５４を経て保持軸回転モータ３１を駆動し、保持軸１１を介してレンズ１を保持軸回転方向θへ指定角度（例えば３６０度）回転させる（Ｓ８３）。

上記ステップＳ８３で保持軸１１が保持軸回転方向θへ回転している間、測定制御部１５は、モータコントローラ５４から取得している保持軸回転モータ３１の動作信号（パルス信号）を基にして、保持軸１１が予め設定してある指定角度間隔（例えば保持軸回転方向θに１度毎）回転したことを検知する毎に、変位計コントローラ６２に測定指令信号を出力する。変位計コントローラ６２は、前記測定指令信号を受信する毎に、レーザ変位計１１４から計測値を取得し、その取得した計測値のうち保持軸方向Ｘに指定量（例えば０．１ｍｍ）間隔毎に測定データを取り出し、制御コンピュータ５０の計測値Ａ／Ｄ変換ボード５５に出力する。計測値を受信した計測値Ａ／Ｄ変換ボード５５は、その計測値のデジタル量に変換する（Ｓ８４）。測定制御部１５は、このデジタル変換された計測値と、この計測値が測定されたときの保持軸回転方向θの角度、保持軸方向Ｘの位置とを関連付けて、径方向測定データとしてデータ記憶部５３に記憶する（Ｓ８５）。レーザ変位計１１４による測定データが全周（３６０度分）に亘って得られたら、ステップＳ８６へ進む。

（３−２）測定異常判定工程（ステップＳ８６〜Ｓ８７）
以後の手順ステップＳ８６とＳ８７は前述のステップＳ６９、Ｓ７０と同じなので説明を省略する。

（３−３）細測定工程（ステップＳ８８１〜Ｓ８８４）
ステップ８７で、データ処理部が、測定異常プログラム６９４により測定異常が検出されたら、制御コンピュータ５０の測定制御部１５は、細測定制御プログラム５７に基
づき次のステップＳ８８１〜Ｓ８８４の細測定を実行する。まず、モータコントローラ５４を介し保持軸回転モータ３１を駆動させて保持軸１１を回転させ、レーザ変位計１１４が、ステップＳ８７で測定異常と判定された指定角度の一つ手前の角度（指定角度−Δθ）になるように設定する（Ｓ８８１）。次に、制御コンピュータ５０の測定制御部１５は、モータコントローラ５４を経て保持軸回転モータ３１を駆動し、保持軸１１を介してレンズ１を保持軸回転方向θへ（指定角度＋Δθ）まで回転させる（Ｓ８８２）。そして、ステップＳ８８３で指定ピッチ角ｄθ（例ｄθ＝０．１度）毎に径方向測定データを測定する。なおこの測定動作は測定角度間隔が異なる以外は前記Ｓ８４と同様なので説明を省略する。測定された径方向測定データは、データ記憶部に記憶されステップＳ８９へ進む。このステップＳ８９の手順は、前記ステップＳ７２と同じなので説明を省略する。ステップＳ８９で３６０度分測定されたと判定されたら、測定動作を終了する（Ｓ９０）、その後の形状データ形成工程、レンズ周長算出工程、合否判定工程は前述と同じなので説明を省略する。

この第３の実施の形態の場合は、保持軸をＸ軸方向に移動する必要がないので、計測時間を短縮できるという効果がある。また、レーザ変位計１１４の投光部及び受光部の配置を軸線４５に対して垂直に配置しているため、前記他の実施の形態と同様の効果も得られる。

以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記レーザ変位計１４Ａはレーザ光をスポット状に照射するものを述べたが、ライン状のレーザ光を照射して２次元測定するものを用いてもよい。このようなレーザ変位計としては、レーザ光を一定の方向にスキャニングしてライン状のレーザ光を形成し２次元形状を測定するものや、幅広の線状のレーザ光を照射して２次元ＣＣＤで受光することにより２次元形状を測定するものなどがある。このようなレーザ変位計を使用した場合は、ライン状のレーザ光の幅の範囲内にレンズ周縁部が配置されていれば、測定中に保持軸の軸方向への移動が必要ないため、保持軸の回転位置を変化させてレンズ保持位置を変化させるだけで良いので測定をより簡易化、迅速化できる。

このような二次元レーザ変位計を用いる場合は、ライン状のレーザ光の幅方向は保持軸と平行であることが好ましい。また、レンズ保持軸に対して波レーザ光の幅は例えば２ｃｍ以上であれば、眼鏡レンズの縁面をカバーできるため好ましい。また、レーザ光を投光する投光部とレーザ光を受光する受光部が前記保持軸の軸線に対して垂直方向に並ぶように設定されることが好ましい。またライン状のレーザ変位計の測定範囲幅Ｒが下記式(１)を満たし、且つ保持軸の軸線からレーザ変位計の基準面までの距離Ｌが下記式(２)を満たすように設置されるようにレーザ変位計を設置すると良い。

Ｒ≧(Ａ−Ｂ)／２ ……………………(１)
Ｆ＋(Ａ−Ｒ)／２≦Ｌ≦Ｆ＋(Ｂ＋Ｒ)／２ ……(２)
但し、Ｆ：レーザ変位計の基準距離（基準面から測定範囲の中心までの距離）、Ａ：レンズの径方向最大幅、Ｂ：レンズの径方向最小幅。

また、レーザ光は前記保持軸の軸線と交わる部分が軸線に対して直交するように配置するとより好ましい。

また、上記実施の形態のように第二のレーザ変位計を有し、前記二次元レーザ変位計によって得られた測定値が適正な値ではないと判断された場合に、その同じ測定位置における前記第二のレーザ変位計によって得られた測定値が前記レーザ変位計の測定値として補完されるようにすることもできる。

また、前記ライン状のレーザ変位計の測定値が適正な値ではないと判断された場合に、
その測定位置の前記保持軸回転方向における前後で測定間隔を狭くして測定を実行するようにすることもできる。

以上のような２次元レーザ変位計を用いた場合も、前記第１の実施の形態の効果（１）〜（１０）と同様な効果を奏する。

上記実施の形態では、レーザ光をレンズ１の保持軸方向Ｘに走査する場合、レンズ１を保持軸方向Ｘに設定量（例えば１０ｍｍ）一律に移動させてレーザ光の走査距離を設定するものを述べたが、レンズ情報から求められるレンズ１のカーブ及び厚さに基づき、レーザ光の走査距離をレンズ１毎に決定して設定してもよい。或いは、レンズ１の周縁形状の測定開始前に、当該レンズ１の縁面の後端が最も後方になる位置を特定し、この位置でのレンズ１の厚さをレーザ光などで測定し、この測定結果からレンズ１の周縁形状測定時におけるレーザ光の走査距離を決定してもよい。

また、上記実施の形態のレンズ形状測定装置１０によって測定されてレンズ周縁形状の測定結果は、工場サーバに接続された周縁形状データ記憶部７４に受注内容を識別する識別コードと関連付けて記憶すると好ましい。このようにすると、納品されたレンズの周縁形状を把握することができる。

本発明にかかるレンズ形状測定装置の第１の実施形態におけるブロック図である。 図１のレンズ形状測定装置の測定装置本体の構成を示す斜視図である。 図１の一部を拡大して示す斜視図である。 眼鏡レンズの周縁形状を示し、（Ａ）がヤゲンを有する周縁形状の断面図、 （Ｂ）が溝を有する周縁形状の断面図である。 図１及び図２のレーザ変位計の測定原理を説明するための図である。 図１及び図２のレーザ変位計の保持軸に対する配置関係を説明するための図である。 図１及び図２のレーザ変位計の保持軸からの設置距離を説明するための図である。 （Ａ）は眼鏡レンズの周縁形状における急峻角位置を説明するための眼鏡レンズの正面図であり、（Ｂ）は図８（Ａ）における急峻角位置の形状の近似計算を説明するための図である。 図１のレンズ形状測定装置において生成された、ヤゲンを有するレンズ周縁形状データをプロットしたグラフである。 図１のレンズ形状測定装置において生成された、溝を有するレンズ周縁形状データをプロットしたグラフである。 レーザ光を保持軸方向Ｘに移動させて、眼鏡レンズの周縁形状を測定する手順を示すフローチャートである。 図１２レーザ光を保持軸回転方向θに移動させて、眼鏡レンズの周縁形状を測定する手順を示すフローチャートである。 本発明に係るレンズ形状測定装置の第２の実施の形態において、レーザ光を保持軸方向Ｘに移動させてレンズの周縁形状を測定する手順を示すフローチャートである。 レンズ形状測定装置の第２の実施の形態において、レーザ光を保持軸回転方向θに移動させてレンズの周縁形状を測定する手順を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態のレンズ形状測定装置の測定装置本体の一部を拡大して示す斜視図である。 レンズ形状測定装置の第３実施の形態におけるレンズの周縁形状を測定する手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 眼鏡レンズ、レンズ
３ ヤゲン
４ 溝
１１ 保持軸
１２ レンズ保持機構部
１４Ａ、１４Ｂ レーザ変位計
１５ 測定制御部
１６ データ処理部
２３ Ｘ軸モータ
２４ Ｚ軸モータ
２７ レンズチャックモータ
３１ 保持軸回転モータ
３４ 投光部
３５ 受光部
４４ 急峻角位置
５０ 制御コンピュータ
５３ データ記憶部
６３ 形状データ生成プログラム
５６ 測定制御プログラム
５７ 細測定制御プログラム
１１０ 測定装置本体
Δθ 所定ピッチ角
ｄθ 指定ピッチ角

Claims (14)

1. 眼鏡用レンズの周縁形状を測定するレンズ形状測定装置において、
   前記レンズを保持軸によりレンズ面側から保持するレンズ保持機構部と、
   レンズの周縁にレーザ光を照射してその反射光を受光することによりレンズ周縁形状を測定するレーザ変位計とを備え、
   前記レーザ変位計は、レーザ光を投光する投光部とレーザ光を受光する受光部が前記保持軸の軸線に対して垂直方向に並ぶように設置されており、
   さらに、前記レンズ保持機構部により前記保持軸の軸方向を変えずに前記レンズを前記軸を中心に回転させる動作と前記軸方向に移動させる動作の双方を行って前記レンズ位置を変化させることにより、前記レンズ周縁に対する前記レーザ光の照射位置を変化させ、前記レーザ光照射位置毎に前記レーザ変位計との距離を測定して、前記レーザ変位計の基準位置に対する前記各照射位置の変位量を求めることによって、前記レンズの周縁形状を測定するものであることを特徴とするレンズ形状測定装置。
2. 前記レンズ位置の変化は、前記保持軸の回転位置毎に、軸方向位置を移動させることにより行なうことを特徴とする請求項１に記載のレンズ形状測定装置。
3. 前記軸方向位置の移動は、前記保持軸の回転位置毎に一定方向に移動させ、かつ前記回転位置が変わる毎に移動方向を逆にすることを特徴とする請求項２に記載のレンズ形状測定装置。
4. 前記レンズ位置の変化は、前記保持軸の軸方向位置毎に、回転位置を移動させることを特徴とする請求項１に記載のレンズ形状測定装置。
5. 前記レンズの周縁形状が全周で測定できなかったと判断された段階で、測定を終了することを特徴とする請求項４に記載のレンズ形状測定装置。
6. 前記レンズ保持機構部の保持軸は、軸回りに回転可能であり、
   前記レンズ位置の変化は、前記保持軸の回転位置を変化させることにより行ない、
   前記レーザ変位計によるレーザ光の照射は、レーザ光をライン状に照射することにより行なうことを特徴とする請求項１記載のレンズ形状測定装置。
7. 前記レーザ変位計は、その測定範囲幅Ｒが下記式（１）を満たし、且つ保持軸の軸線からレーザ変位計の基準面までの距離Ｌが下記式（２）を満たすように設置されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のレンズ形状測定装置。
   Ｒ≧（Ａ−Ｂ）／２ ……………………（１）
   Ｆ＋（Ａ−Ｒ）／２≦Ｌ≦Ｆ＋（Ｂ＋Ｒ）／２ ……（２）
   但し、Ｆ：レーザ変位計の基準距離（基準面から測定範囲の中心までの距離）、Ａ：レンズの径方向最大幅、Ｂ：レンズの径方向最小幅
8. 前記レーザ変位計は、前記レーザ光の照射が前記保持軸の軸線に対して直交する方向に行なわれるように設置されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のレンズ形状測定装置。
9. レーザ光を投光する投光部とレーザ光を受光する受光部が前記保持軸の軸線を含め平面上もしくは前記保持軸の軸線と平行な平面上に並ぶように設置されている第二のレーザ変位計を有し、
   前記レーザ変位計によって得られた測定値が適正な値ではないと判断された場合に、その同じ測定位置における前記第二のレーザ変位計によって得られた測定値が前記レーザ変位計の測定値として補完されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のレンズ形状測定装置。
10. 前記レーザ変位計の測定値が適正な値ではないと判断された場合に、
    その測定位置の前記保持軸回転方向における前後で測定間隔を狭くして測定を実行することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のレンズ形状測定装置。
11. 眼鏡用レンズの周縁形状を測定するレンズ形状測定方法において、
    前記レンズを保持軸によりレンズ面側から保持し、
    前記レンズの周縁にレーザ光を照射してその反射光を受光することによりレンズ周縁形状を測定するレーザ変位計を用い、
    前記レーザ変位計を、レーザ光を投光する投光部とレーザ光を受光する受光が前記保持軸の軸線に対して垂直方向に並ぶように設置し、
    前記保持軸の軸方向を変えずに前記レンズを前記軸を中心に回転させる動作と前記軸方向に移動させる動作の双方を行って前記レンズ位置を変化させることにより、前記レンズ周縁に対する前記レーザ光の照射位置を変化させ、前記レーザ光照射位置毎に前記レーザ変位計との距離を測定して、前記レーザ変位計の基準位置に対する前記各照射位置の変位量を求めることによって、前記レンズの周縁形状を測定することを特徴とするレンズ形状測定方法。
12. レーザ光の照射及び反射光の受光を、前記保持軸の軸線を含む平面上もしくはその平面に平行な方向で行なわれる第二のレーザ変位計を有し、
    前記レーザ変位計によって得られた測定値が適正な値ではないと判断された場合に、その同じ測定位置における前記第二のレーザ変位計によって得られた測定値が前記レーザ変位計の測定値として補完されることを特徴とする請求項１１に記載のレンズ形状測定方法。
13. 前記レーザ変位計の測定値が適正な値ではないと判断された場合に、その測定位置の前記保持軸回転方向における前後で測定間隔を狭くして測定を実行することを特徴とする請求項１１または１２に記載のレンズ形状測定方法。
14. アンカットレンズを玉形加工した後、請求項１乃至１０のいずれかに記載のレンズ形状測定装置を用いて眼鏡レンズの周縁形状を測定し、その測定結果と予め作成されている設計値とを比較して合否の判定を行なうことを特徴とする眼鏡レンズの製造方法。

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