JP6172430B2

JP6172430B2 - 眼鏡枠形状測定装置

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Publication number: JP6172430B2
Application number: JP2012195457A
Authority: JP
Inventors: 貴靖山本
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2012-09-05
Filing date: 2012-09-05
Publication date: 2017-08-02
Anticipated expiration: 2032-09-05
Also published as: US9080853B2; EP2706323A1; JP2014052222A; US20140059871A1; EP2706323B1

Description

本発明は、眼鏡フレームのリムの形状を測定（トレース）する眼鏡枠形状測定装置に関する。

眼鏡フレームの左右のリム（レンズ枠）を所期する状態に保持するフレーム保持機構と、リムの溝（ヤゲン溝）に挿入した測定子（スタイラス）をリムのヤゲン溝に沿って移動させ、リムの動径方向及び動径方向に垂直な方向における測定子の移動位置を検知することによりリムの三次元形状を得る測定機構（トレース機構）と、を備える眼鏡枠形状測定装置が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。フレーム保持機構は、リムの前側及び後側に配置され２つのクランプピンでリムをクランプするクランプ機構を持つ。測定子をリムの溝に挿入する際には、通常、リムの前後幅（前側と後側）の中央に測定子が位置するように、動径に垂直な方向における２つのクランプピンの中央に測定子を位置させ、測定子をリム側に移動させることにより、測定子がヤゲン溝に挿入される。

特開２０００−３１４６１７号公報特開２０１１−１２２８９９号公報

近年では、リムが耳側に大きく沿った高カーブフレームが増えてきている。この高カーブフレームでは、ヤゲン溝がリムの前後幅の中央ではなく、前側に偏って形成されているものがある。このようなリムでは、測定開始時に測定子がヤゲン溝に入らず、測定エラーとなる。この場合、操作者が目視でヤゲン溝と測定子の位置関係を確認し、指で測定子をヤゲン溝に挿入する作業を行った上で、リムの測定を開始する対応をとっており、操作者の補助が必要であった。左右のリムの片方を測定した後、他方のリムを測定する場合も、同様に操作者の補助が必要であった。このため、操作者の手間が掛かり、測定時間が長く掛かる問題があった。

本件発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、操作者の補助を極力少なくして、測定の効率化を図ることができる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）眼鏡フレームのリムの前側及び後側を所定位置で保持するフレーム保持手段と、リムのヤゲン溝に挿入される測定子と、測定子をリムのヤゲン溝に沿わせて移動するための移動手段と、ヤゲン溝に沿って移動される前記測定子の位置を検知する検知手段と、前記移動手段を制御し、前記検知手段の検知結果に基づいてリムの形状の測定データを得る制御手段と、を備える眼鏡枠形状測定装置において、前記制御手段は、リムの測定開始点から前記測定子を移動させることによって得られた測定データの変化に基づき、測定開始点で前記測定子が前記ヤゲン溝に挿入された第１状態と、測定開始点で前記測定子が前記ヤゲン溝に挿入されていない第２状態と、の何れの状態で測定が開始されたかを判定し、前記第２状態で測定が開始されたと判定したときには再測定に移行し、再測定では、前記第１状態で測定が開始されたときに行う前記移動手段の制御に対して少なくとも一部の動作を変更する制御であって、前記測定子をリムから離脱させた後、リムの前後幅のほぼ中央位置に前記測定子を接触させるように前記移動手段を制御し、そして、（ａ）リムの前後幅方向における前記測定子の接触位置を維持した状態で、リムの耳側方向に測定子を移動させるように前記移動手段を制御するか、又は（ｂ）測定子をリムの前側方向に向かわせつつ、リムの耳側方向に測定子を移動させるように前記移動手段を制御するか、の何れかを行うことを特徴とする。
（２）（１）の眼鏡枠形状測定装置において、前記制御手段は、再測定では、再測定で得られた測定データの変化に基づき、前記測定子の移動途中で前記測定子が前記ヤゲン溝に挿入されたか否かを判定し、該判定によって前記測定子が前記ヤゲン溝に挿入されたと判定された地点から前記測定子を前記ヤゲン溝に沿って移動させ、リムの全周形状の測定データを得るように前記移動手段を制御することを特徴とする。
（３）眼鏡フレームのリムの前側及び後側を所定位置で保持するフレーム保持手段と、リムのヤゲン溝に挿入される測定子と、測定子をリムのヤゲン溝に沿わせて移動するための移動手段と、ヤゲン溝に沿って移動される前記測定子の位置を検知する検知手段と、前記移動手段を制御し、前記検知手段の検知結果に基づいてリムの形状の測定データを得る制御手段と、を備える眼鏡枠形状測定装置において、左右リムの一方の第１リムを測定した後に他方の第２リムを連続して測定するための連続測定開始信号を入力するための測定開始信号入力手段と、リムの測定データを記憶する記憶手段と、を備え、前記制御手段は、第１リムの測定では、リムの測定開始点から前記測定子を移動させることによって得られた測定データの変化に基づき、測定開始点で前記測定子が前記ヤゲン溝に挿入された第１状態と、測定開始点で前記測定子が前記ヤゲン溝に挿入されていない第２状態と、の何れの状態で測定が開始されたかを判定し、前記第２状態で測定が開始されたと判定したときには再測定に移行し、再測定では、前記第１状態で測定が開始されたときに行う前記移動手段の制御に対して少なくとも一部の動作を変更する制御であって、前記測定子をリムから離脱させた後、リムの前後幅のほぼ中央位置に前記測定子を接触させるように前記移動手段を制御し、そして、（ａ）リムの前後幅方向における前記測定子の接触位置を維持した状態で、リムの耳側方向に測定子を移動させるように前記移動手段を制御するか、又は（ｂ）測定子をリムの前側方向に向かわせつつ、リムの耳側方向に測定子を移動させるように前記移動手段を制御するか、の何れかを行い、さらに、前記連続測定開始信号が入力されているときには、第１リムの測定終了後に、前記記憶手段に記憶された第１リムの測定データに基づき、第２リムの初期測定開始点に測定子をリム側に移動するときのリムの前後幅方向における測定子の位置を決定することを特徴とする。

本件発明によれば、ヤゲン溝がリムの前後幅の中央ではなく、前側に偏って形成されている高カーブフレームの測定に際して、操作者の補助を極力少なくして、測定の効率化を図ることができる。

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る。眼鏡枠形状測定装置１は、眼鏡フレームＦを所期する状態に保持するフレーム保持ユニット１００と、フレーム保持ユニット１００に保持された眼鏡フレームのリムの溝（ヤゲン溝）に測定子（スタイラス）を挿入し、測定子の移動を検出することによりリムの三次元形状（玉型）を測定する測定ユニット２００と、を備える。

装置１にはスイッチ部４が配置されている。スイッチ部４は、左右のリムを連続的に測定するモードで測定を開始するためのスイッチ４ａと、右リムを個別に測定するモードで測定を開始するためのスイッチ４ｂと、左リムを個別に測定するモードで測定を開始するためのスイッチ４ｃと、を備える。スイッチ４ａ、４ｂ及び４ｃはそれぞれのモードを選択するための選択手段としてのスイッチを兼ねる。

装置１の筐体の後側には、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。レンズの周縁加工に際し、パネル部３により玉型データに対するレンズのレイアウトデータ、レンズの加工条件等を入力することができる。装置１で得られたリムの三次元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。なお、装置１は、特開２０００−３１４６１７号公報等と同じく、眼鏡レンズ周縁加工装置に組み込まれる構成としてもよい。

図２は、眼鏡フレームＦが保持された状態のフレーム保持ユニット１００の上面図である。フレーム保持ユニット１００の下側に測定ユニット２００が備えられている。保持部ベース１０１上には、眼鏡フレームＦ（右リムＲＩＲ，左リムＲＩＬ）を略水平（リムの上側と下側の高さが１０ｍｍ程度異なっている場合も含む）に保持するための第１スライダー１０２、第２スライダー１０３が載置されている。第１スライダー１０２は、フレームＦの左リムＲＩＬ及び右リムＲＩＲの縦方向の下側に当接する面を持つ。第２スライダー１０３は、左リムＲＩＬ及び右リムＲＩＲの縦方向の上側に当接する面を持つ。

第１スライダー１０２及び第２スライダー１０３は、Ｘ方向の中心線ＦＬを中心に２つのレール１１１上を対向して摺動可能に配置されていると共に、バネ１１３により常に両者の中心線ＦＬに向かう方向に引っ張られている。

第１スライダー１０２には、左リムＲＩＬ及び右リムＲＩＲの下側（リムの上下とは、眼鏡装用時の縦方向の上下を言う）を保持するための保持機構として、リムの厚み方向（眼鏡装用時の前側及び後側）から左右リムをクランプするためのクランプピン２３０ａ，２３０ｂがそれぞれ２箇所に配置されている。同様に、第２スライダー１０３にも、左リムＲＩＬ及び右リムＲＩＲの上側を保持するための保持機構として、リムの厚み方向からリムをクランプするためのクランプピン２３０ａ，２３０ｂがそれぞれ２箇所に配置されている。このフレーム保持ユニット１００の構成は、例えば、特開２０００−３１４６１７号公報等に記載された周知のものが使用できる。

図３は、左リムＲＩＬの下側をクランプするために、第１スライダー１０２の右側に配置されたクランプ機構２３００の概略構成図である。第１スライダー１０２の内部に、ベース板２３０１が配置されている。クランプピン２３０ａは、第１アーム２３０３の先端に取り付けられている。第１アーム２３０３の中心部は、ベース板２３０１に対して回転軸２３０４により回転可能に保持されている。クランプピン２３０ｂは、第２アーム２３０５の先端に取り付けられている。第２アーム２３０５の中心部は、ベース板２３０１に対して回転軸２３０６により回転可能に保持されている。第１アーム２３０３及び第２アーム２３０５の間には、圧縮バネ２３０７が取り付けられている。圧縮バネ２３０７によって、２つのクランプピン２３０ａ及び２３０ｂの間隔が常に開く方向に付勢されている。また、第１アーム２３０３の中心部には、回転軸２３０４を中心にしたギヤ２３０９が形成されている。同様に、第２アーム２３０５の中心部には、回転軸２３０６を中心にしたギヤ２３１１が形成され、ギヤ２３０９はギヤ２３１１に噛み合わされている。

第１アーム２３０３の後端には、バネ２３１３の一端が取り付けられている。バネ２３１３の他端にワイヤー２３１５が固定されている。ワイヤー２３１５は、ベース板２３０１に回転可能に取り付けられたプーリー２３１７を介して、駆動ユニット２３２０に接続されている。駆動ユニット２３２０は、ワイヤー２３１５を巻き取るためのシャフト２３２１と、シャフト２３２１を回転するためのモータ２３２２と、を有する。モータ２３２２の駆動により、ワイヤー２３１５が引っ張られると、第１アーム２３０３は回転軸２３０４を中心にして時計回りに回転される。このとき、ギヤ２３０９とギヤ２３１１が噛み合わされていることにより、第２アームは回転軸２３０６を中心にして反時計回りに回転される。これにより、２つのクランプピン２３０ａ及び２３０ｂが連動して閉じられ、リムＲＩＬが２つのクランプピン２３０ａ及び２３０ｂによってクランプされる。

右リムＲＩＲの下側をクランプするために、第１スライダー１０２の左側に配置されたクランプ機構は、上記のクランプ機構２３００の左右を反転した構成である。また、左リムＲＩＬ及び右リムＲＩＲの上側をクランプするために、第２スライダー１０３の左側及び右側の２箇所に配置されたクランプ機構は、第１スライダー１０２に配置されたクランプ機構２３００に対して、縦方向が反転されたものと同じである。そのため、他のクランプ機構の説明は省略する。なお、モータ２３２２及びシャフト２３２１は、４箇所のクランプ機構２３００にそれぞれ配置されている構成であっても良いが、４箇所のクランプ機構２３００において共通で使用される構成であっても良い。何れの場合も、４箇所のクランプピン２３０ａ及び２３０ｂが同時に開閉されるように構成されている。

図４〜図７は、測定ユニット２００の構成図である。図４は、移動ユニット２１０の概略構成図である。測定ユニット２００は、水平方向（ＸＹ方向）に伸展した方形状の枠を持つベース部２１１と、リム（ＲＩＬ，ＲＩＲ）のヤゲン溝に挿入される測定子２８１と、測定子２８１をリムのヤゲン溝に沿わせて移動するための移動ユニット２１０と、を備える。ベース部２１１は、フレーム保持ユニット１００の下に配置されている。移動ユニット２１０は、測定子２８１が上端に取り付けられた測定子軸２８２を保持する測定子保持ユニット２５０と、測定子保持ユニット２５０をＹ方向に移動するＹ移動ユニット２３０と、Ｙ移動ユニット２３０をＸ方向に移動するＸ移動ユニット２４０と、測定子保持ユニット２５０をＸＹ方向に垂直なＺ方向に移動するＺ移動ユニット２２０と、を有する。リムをトレースするときのリムの動径方向はＸＹ方向に設定され、動径方向の垂直方向がＺ方向に設定されている。

Ｙ移動ユニット２３０は、Ｙ方向に延びるガイドレールを備え、モータ２３５の駆動によりガイドレールに沿って測定子保持ユニット２５０をＹ方向に移動させる。Ｘ移動ユニット２４０は、Ｘ方向に延びるガイドレール２４１を備え、モータ２４５の駆動によってＹ移動ユニット２３０をＸ方向に移動させる。Ｚ移動ユニット２２０は、Ｙ移動ユニット２３０に取り付けられ、モータ２２５の駆動により、Ｚ方向の延びるガイドレール２２１に沿って測定子保持ユニット２５０をＺ方向に移動させる。

測定子保持ユニット２５０の構成を図５〜図７に基づいて説明する。測定子保持ユニット２５０は、測定子軸２８２を垂直方向（Ｚ方向）に移動可能に保持すると共に、測定子軸２８２の下方に設定された支点を中心にして、測定子軸２８２を測定子２８１の先端方向（以下、方向Ｈ）に傾斜可能に保持する垂直傾斜保持ユニット（以下、ＶＨユニット）２８０と、ＶＨユニット２８０をＺ方向に延びる軸ＬＯを中心に回転させる回転ユニット２６０と、を備える。測定子２８１は針状の先端形状を持つ。この例では、測定子２８１の強度を増すために、測定子２８１は先端に向かって徐々に径が細くなる形状に形成されている。また、測定子２８１の先端部２８１ａは球状に形成されている。先端部２８１ａの球状形状の半径は、通常のレンズ枠の溝に挿入可能なサイズであり、好ましくは、０．３〜０．５ｍｍである。これにより、リムの反りが大きく、リムがＺ方向に大きく（２０度以上に）傾斜している場合にも、リムのヤゲン溝に挿入されやすくなる。

図５は測定子保持ユニット２５０の全体斜視図である。回転ユニット２６０は、ＶＨユニット２８０を保持する回転ベース２６１と、回転ベース２６１を回転するモータ２６５と、を備える。ＶＨユニット２８０を保持する回転ベース２６１は、Ｚ方向に延びる軸ＬＯを中心に回転可能にＺ移動支基２２２に保持されている。Ｚ移動支基２２２は、図４に示されるガイドレール２２１にガイドされ、モータ２２５の駆動によりＺ方向に移動される。回転ベース２６１は、モータ２６５の駆動により、ギヤ等の回転伝達機構を介して、軸ＬＯを中心に回転される。回転ベース２６１の回転角は、モータ２６５の回転軸に取り付けられたエンコーダ２６６によって検知される。また、モータ２６５としてパルスモータが使用される場合には、回転ベース２６１の回転角はモータ２６５が駆動されるパルス数で制御（管理）される。

図６、図７はＶＨユニット２８０の構成の説明図である。回転ベース２６１と一体的に形成されたフランジ２６２の下面に、Ｚ方向に延びるガイド軸２６３が固定されている。図７は、回転ベース２６１及びフランジ２６２等を取り除いた状態のＶＨユニット２８０の説明図であり、図６に対して、紙面の裏側から見たＶＨユニット２８０の説明図である。

ＶＨユニット２８０のＺ移動支基２７０（図７参照）は、ガイド軸２６３に通された筒状部材２６４に固定されている。ＶＨユニット２８０は、Ｚ移動支基２７０及び筒状部材２６４を介してガイド軸２６３に沿ってＺ方向に移動可能に保持されている。ＶＨユニット２８０のＺ方向への可動範囲は、例えば、４ｍｍである。測定子保持ユニット２５０は、ＶＨユニット２８０の荷重を軽減し、小さな力でＶＨユニット２８０（測定子２８１及び測定子軸２８２）を上方向（リムの後側方向）に向かわせるための移動力を与えるバネ（付勢部材）２６７を備える。バネ２６７は、例えば、フランジ２６２と筒状部材２６４との間に設けられている。本実施例では、バネ２６７はＶＨユニット２８０を上方向に向かわせるための移動力を与えるように構成されているが、バネ２６７はＶＨユニット２８０を下方向（リムの前側方向）に向かわせるための移動力を与える構成としても良い。ＶＨユニット２８０のＺ方向の移動位置（回転ベース２６１に対するＺ方向の移動位置）は、位置検知器であるエンコーダ２６８よって検知される（図７参照）。

測定子軸２８２は、Ｚ移動支基２７０の上部に保持された軸受け２７１を介して軸Ｓ１（支点）を中心にＨ方向に傾斜可能に保持されている。測定子軸２８２の下方に、取り付け部材２８４を介して回転角検出板２８３が取り付けられている。軸Ｓ１を中心にした測定子軸２８２のＨ方向の傾斜角（回転角）は、回転角検出板２８３を介して回転角検知器であるエンコーダ２８５によって検出される。

また、測定子２８１の先端方向Ｆｆへの傾斜を制限するために、図７上で、取り付け部材２８４の左端に当接される制限部材２９１が、Ｚ移動支基２７０の板２９２に取り付けられている。また、図６に示されるように、測定子２８１の先端方向に測定圧を付与するための測定圧付与機構としてのバネ（付勢部材）２９０が、取り付け板２８４と筒状部材２６４との間に配置されている。バネ２９０によって、測定子軸２８２が測定子２８１の先端方向Ｈｆに傾斜するように常に付勢力（測定圧）が掛けられている。リムの測定前（測定子２８１がリムに接触していない状態）の初期状態では、取り付け部材２８４が制限部材２９１に当接することにより、測定子軸２８２の傾斜が図７の状態で制限される。この初期状態は、垂直軸のＺ軸に対して、測定子２８１の先端方向Ｈｆとは反対の方向Ｈｒに所定角度（２度）だけ測定子軸２８２が傾斜している状態である。また、この初期状態では、ＶＨユニット２８０は、Ｚ方向の可動範囲の下限から０．５ｍｍに位置するように、規制機構２９５（図６参照）が測定子保持ユニット２５０に設けられている。規制機構２９５は、測定子軸２８２の初期状態から方向Ｈｒへの傾斜量に応じて徐々に上方向への移動可能量が増大するように構成されている。例えば、規制機構２９５は、測定子軸２８２の下端に取り付けられた回転部材が当接する制限板を有し、制限部材は測定子軸２８２の傾斜量に応じて回転部材の当接の高さが徐々に変化するように形成されている。これにより、測定子軸２８２の傾斜量が増大するに従ってＶＨユニット２８０（測定子２８１）の上方向への移動可能な範囲が増大する。測定子軸２８２が方向Ｈｒに一定以上（例えば、８度以上）傾斜されると、規制機構２９５が解除され、ＶＨユニット２８０（測定子２８１）は、可動範囲内でＺ方向（上下方向）に自由に移動可能にされる。

図８は、装置１の制御ブロック図である。制御部５０は、モータ２２５，２３５，２４５，２６５、エンコーダ２６８，２８５、パネル部３、スイッチ部４、測定データを記憶するメモリ５１等に接続されている。

次に、上記の構成を持つ装置１の動作を説明する。始めに、リムのヤゲン溝がリムの前後幅の中央にある場合の測定動作を説明する。図２のように、操作者は、眼鏡フレームＦを第１スライダー１０２と第２スライダー１０３の間に挟み、左リムＲＩＬ及び右リムＲＩＲのそれぞれの上側及び下側をクランプピン２３０ａ，２３０ｂでクランプさせる。測定子２８１のＸＹ方向の初期位置は、右リムＲＩＲ側の位置ＣＯＲ（図２参照）に設定されている。位置ＣＯＲのＸ方向はＹ方向の中心である中心線ＦＬ上で、位置ＣＯＲのＹ方向は右リムＲＩＲの下側をクランプするためのクランプピン２３０ａ，２３０ｂが配置された位置である。なお、以下では、左右のリムを連続的に測定するモードがスイッチ４ａによって選択された場合を説明する。このモードではスイッチ４ａによって測定開始信号が入力されると、右リムＲＩＲ、左リムＲＩＬの順に測定される。

制御部５０は、初期位置ＣＯＲでは、測定子２８１の先端方向が右リムＲＩＲの下側のクランプピン２３０ａ，２３０ｂに向くように回転ユニット２６０を回転させる。また、図９に示すように、制御部５０は、Ｚ移動ユニット２２０（モータ２２５）の駆動を制御し、測定子２８１の先端がクランプピン２３０ａ，２３０ｂの中央位置Ｈｃに位置するように、測定子保持ユニット２５０を上昇（Ｚ方向に移動）させる。図９は、初期測定開始点でのＺ方向のリムの断面図である。続いて、制御部５０は、Ｙ移動ユニット２３０（モータ２３５）の駆動を制御し、初期位置ＣＯＲに置かれた測定子２８１がリムに接触するように測定子保持ユニット２５０（測定子２８１）をリム側に移動させる。リムのヤゲン溝ＲＶがリム前後幅の中央にある場合は、測定子２８１の先端はヤゲン溝ＲＶに挿入される。そして、測定子２８１の先端がリムに接触し、さらに測定子保持ユニット２５０がリム側に移動されることにより、測定子軸２８２が方向Ｈｒに傾斜される。測定子軸２８２が初期状態から傾斜したことはエンコーダ２８５によって検出され、その検出結果により測定子２８１がリムに接触したことが検知される。初期の測定開始点では、測定子軸２８２が方向Ｈｒに所定角度（８度）傾斜するまで測定子保持ユニット２５０が移動される。測定子軸２８２が方向Ｈｒに８度以上傾斜されると、規制機構２９５が解除され、ＶＨユニット２８０（測定子２８１）は、Ｚ方向の可動範囲内でＺ方向に自由に移動可能にされる。

本装置の測定ユニット２００の構成例では、リムの動径方向の測定時、制御部５０は、測定開始後（測定済み）の動径情報に基づいてリムの未測定部分の動径変化を予測し、未測定部分の動径変化に沿って測定子２８１の先端が移動するように測定子保持ユニット２５０を移動させるＸＹ位置を決定し、決定したＸＹ位置に従って移動ユニット２１０の各モータの駆動を制御する。これにより、リムの変化に対して測定子２８１が滑らかに追従され、リムの動径を精度良く測定できる。また、リムの垂直方向の測定時、制御部５０は測定開始後（測定済み）のＺ方向情報に基づいてリムの未測定部分のＺ位置変化を予測し、未測定部分のＺ位置変化に沿って測定子２８１の先端が移動するように測定子保持ユニット２５０を移動させるＺ位置を決定し、Ｚ移動ユニット２２０（モータ２２５）の駆動を制御する。これにより、Ｚ方向の測定においても、リムの変化に対して測定子２８１が滑らかに追従され、リムのＺ位置を精度良く測定できる。また、リムのＺ位置が高くなるに従って、制御部５０は測定子軸２８２の方向Ｈｒへの傾斜角が大きくなるように、移動ユニット２１０を制御する。これにより、高カーブフレームの測定時に測定子２８１がリムのヤゲン溝から外れる可能性を低減して測定できる。

なお、初期の測定開始時点では、制御部５０はリムの動径がＸ方向に変化しているものとして、測定子２８１が耳側のＸ方向に移動するように、測定子保持ユニット２５０をＸ方向に移動する。そして、リムの動径変化に追従して測定子２８１の先端が移動されると、測定子軸２８２が傾斜される。測定子軸２８２の傾斜角がエンコーダ２８５によって検出されることにより、測定子保持ユニット２５０の基準位置に対する測定子２８１の先端のＸＹ位置情報が得られる。制御部５０は、測定開始時点から所定の測定ポイント数（例えば、全体を１０００ポイント測定するとして、５ポイント数）の動径情報が得られたら、次の測定ポイント（未測定ポイント）の変化を予測し、その結果に基づいてリムＲＩＲに測定子２８１が沿うように、測定子保持ユニット２５０をＸＹ方向に移動する。また、制御部５０は、モータ２６５の駆動を制御し、回転ベース２６１を回転することにより、軸ＬＯを中心にＶＨユニット２８０を回転する。このときの回転角は、測定子２８１の先端方向が、予測したリムの動径変化に対して法線方向となるように決定される。あるいは、この回転角は、位置ＣＯＲを中心にした動径角と法線方向との中間方向に決定されても良い。この動作を繰り返すことにより、リムの全周の動径情報（測定データ）が得られる。なお、測定子保持ユニット２５０の基準位置に対する測定子２８１の先端のＸＹ位置情報は、エンコーダ２８５の検知情報とＶＨユニット２８０の回転情報とによって得られる。このＸＹ位置情報と、測定子保持ユニット２５０をＸＹ移動させるモータ２３５，２４５の駆動情報と、によってリムの動径情報（測定データ）が得られる。

また、リムの測定開始後、リムのＺ方向への変化に追従して測定子２８１及び測定子軸２８２がＺ方向に移動される。測定子軸２８２のＺ方向の移動位置がエンコーダ２６８及びエンコーダ２８５のＺ方向成分で検出されることにより、測定子保持ユニット２５０の基準位置に対する測定子２８１のＺ位置情報が得られる。このＺ位置情報と、測定子保持ユニット２５０をＺ移動させるモータ２２５の駆動情報と、によってリムのＺ位置情報（測定データ）が得られる。

次に、図１０のように、リムのヤゲン溝ＲＶがリムの前後幅の中央に対して、前側に偏って形成されている場合の測定動作を説明する。図１０は、初期測定開始点でのＺ方向のリムの断面図である。前述のように、測定開始信号が入力されると、制御部５０は、初期位置ＣＯＲで中央位置Ｈｃに置かれた測定子２８１をリム側に移動し、測定子２８１がリムに接触したことが検知されると、測定子２８１をＸ方向の耳側方向又は鼻側方向に移動する。しかし、クランプピン２３０ａ，２３０ｂの中央位置Ｈｃにヤゲン溝ＲＶが位置していないため、測定子２８１はヤゲン溝ＲＶに挿入されず、リムの内壁ＲＩｅに接触した状態でＸ方向に移動されることになる。ここで、ＶＨユニット２８０（測定子２８１）がリムの幅方向の上方向（リムの後側方向）に向かうような力がバネ２６７によって与えられているため、測定子２８１はリムの内壁ＲＩｅに沿って上方向に移動され、リムからは外れてしまう測定エラーをなる。なお、ＶＨユニット２８０（測定子２８１）がリムの前側方向に向かうような力がバネ２６７に与えられている場合であっても、測定子２８１が移動途中でヤゲン溝ＲＶに挿入されるか、或いはリムからは外れてしまい、測定エラーとなる。

初期測定開始点で測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入されずに測定が開始された測定エラーであることは、初期測定開始点から所定の動径範囲ＲＳ（図示を略す）で得られた測定データに急峻な変化（不連続とみなせる異常データ）がある否かを基に判定することができる。すなわち、測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入された状態で測定が開始されたときには、動径方向及びＺ方向の測定データは連続的に徐々に変化する。これに対して、測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入されず、リムの内壁ＲＩｅに接触した状態で測定が開始され、前述のように測定途中で測定子２８１がリムから外れると（又はヤゲン溝ＲＶに挿入されると）、動径方向及びＺ方向の測定データの少なくとも一方に急峻な変化が現れる。

例えば、制御部５０は、測定データの動径長について、位置ＣＯＲを基準にした０．３６度ステップの測定点間で１ｍｍ以上変化している場合に測定不良であると判定する。また、制御部５０は、測定データのＺ位置について、３ポイント前（１．０８度戻った位置）から０．３ｍｍ以上変化している場合にも、測定不良である判定する。この測定不良の判定は、初期測定開始点から所定の動径範囲ＲＳ（例えば、位置ＣＯＲを基準にして初期測定開始点から３６度の範囲又は初期測定開始点からＸ方向へ１０ｍｍの範囲）に設定されている。

制御部５０は、上記のように初期測定開始点から所定の動径範囲ＲＳで測定にエラーが有ると判定したときには、初期測定開始点で測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入されない状態で測定が開始された測定エラーであると判断し、測定を一旦中断して再測定モードに自動的に移行する。

再測定モードを説明する。制御部５０は、測定子２８１を一旦初期位置ＣＯＲに戻した後、最初の測定動作と同じく、測定子２８１をリム側に移動する。制御部５０は、測定子２８１がリムに接触したことがエンコーダ２８５によって検知されると、規制機構２９５によって測定子２８１のＺ方向の移動が規制される範囲で測定子軸２８２が傾斜するように測定子保持ユニット２５０を移動する。例えば、規制機構２９５の規制が完全に解除される測定子軸２８２の傾斜量（８度）より小さな傾斜量（例えば、５度）まで、測定子軸２８２が方向Ｈｒに初期状態から傾斜するように、測定子保持ユニット２５０がリム側に移動される。この状態では、ＶＨユニット２８０（測定子２８１）のＺ方向（上下方向）への移動可能量は下限から２ｍｍ上方向までに制限される。これにより、リムの内壁ＲＩｅに接触した測定子２８１のＺ方向の位置は、リム前後幅の中央位置にほぼ維持される。そして、制御部５０は、測定子２８１のＺ方向の位置がほほ維持された状態で移動ユニット２１０の駆動を制御し、測定子保持ユニット２５０（測定子２８１）を初期測定開始点からリムの耳側方向に移動する。又は、制御部５０は、モータ２２５の駆動を制御し、測定子保持ユニット２５０を下方向（リムの前側方向）に移動することにより、測定子２８１のＺ方向の位置がリムの前側方向に向かわせつつ、測定子保持ユニット２５０（測定子２８１）を初期測定開始点からリムの耳側方向に移動する。

ここで、フレーム保持ユニット１００に保持された一般的な高カーブフレームＦのリム及びヤゲン溝ＲＶは、図１１に示すように、リムＲＩＲの耳側方向に向かって徐々に上がっている。このため、測定子２８１がＸ方向のりムの耳側方向に移動されると、測定子２８１は、何時かはヤゲン溝ＲＶに挿入されることになる。図１１は、リムを初期位置ＣＯＲから見た図であり、リム及びヤゲン溝ＲＶの傾斜を示す図である。図１１において、ＰＳ１は初期測定開始点での測定子２８１の先端位置を示し、ＰＳ２は測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入された位置を示す。

図１１のように、測定子２８１がリムの内壁ＲＩｅに接触して移動されている間の各測定点の測定データ（動径情報）は徐々に変化するが、測定子２８１が内壁ＲＩｅの接触位置からヤゲン溝ＲＶに入ると、測定データの動径情報は急峻に変化する。制御部５０は、動径情報に急峻な変化があった段階を測定途中で測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入された位置であると判断する。さらに好ましくは、位置ＰＳ２は動径情報の急峻な変化以降において、動径情報及びＺ方向のＺ位置情報が徐々に変換しているか否かに基づいて判断される。そして、制御部５０は、測定途中で測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入されたと判断したときは、初期測定開始点ＰＳ１からの測定データを不採用とし（測定結果として採用せずに）、新たに測定データの取得を開始する。

例えば、制御部５０は、測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入された位置ＰＳ２から初めの測定開始点（クランプピン２３０ａ，２３０ｂの位置）までヤゲン溝ＲＶに沿って戻るように移動ユニット２１０を制御し、再び初期の測定開始点からリムの耳側方向又は鼻側方向に測定子２８１を移動させてリムの全周形状の測定データを得るように移動ユニット２１０を制御する。この測定動作の制御は前述と同様であるので、省略する。

また、測定途中で測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入された判断した後の測定は次のようにしても良い。制御部５０は、測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入された位置ＰＳ２を新たな測定開始点として、ヤゲン溝ＲＶの変化に沿って測定子２８１を移動させ、リムの全周の測定データを得るように移動ユニット２１０を制御する。なお、測定子２８１がリムのヤゲン溝ＲＶに挿入されている場合には、測定子２８１の移動方向はリムの耳側方向及び鼻側方向の何れであっても良い。

右リムＲＩＲの全周の測定データはメモリ５１（記憶手段）に記憶される。制御部５０は、右リムＲＩＲの測定が終了すると、続けて左リムＲＩＬを測定するために、移動ユニット２１０を制御し、左リムＲＩＬ側に設定された初期位置ＣＯＬ（右リムＲＩＲ側の位置ＣＯＲと同様な方法で設定された位置）に測定子２８１を移動させた後、初期位置ＣＯＬから左リムＲＩＬの測定開始点に測定子２８１を移動させる。このとき、制御部５０は、測定子２８１のＺ方向の位置をクランプピン２３０ａ，２３０ｂの中央位置Ｈｃに設定するのでは無く、メモリ５１に記憶されている右リムＲＩＲの測定データに基づき、測定子２８１のＺ方向位置を決定する。すなわち、制御部５０は、右リムＲＩＲがクランプピン２３０ａ，２３０ｂでクランプされた位置（動径の初期測定点）でのＺ方向位置データをメモリ５１から読み出し、これと同じＺ方向位置に測定子２８１を移動する。これにより、左リムＲＩＬの初期測定開始点（クランプピン２３０ａ，２３０ｂの位置）に測定子２８１を移動させたとき、初めから高確率でヤゲン溝ＲＶに測定子２８１が挿入される。初期測定開始点で測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入されていれば、通常の測定動作でリムの全周が測定される。

なお、左リムＲＩＬの測定時においても、初期測定開始点でヤゲン溝ＲＶに測定子２８１が挿入されていなかった場合、動径範囲ＲＳで測定データに急峻な変化があれば、制御部５０は測定開始点で測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入されなかった測定不良であると判定し、右リムＲＩＲと同様な制御を行う。右リムＲＩＲと左リムＲＩＬの測定の順番は、上記に限られず、左リムＲＩＬの測定は先に行われても良い。

以上のようにして、ヤゲン溝ＲＶがリムの前後幅の中央ではなく、前側に偏って形成されている場合にも、操作者の補助を必要とすることなく、自動的にヤゲン溝ＲＶの測定子２８１が挿入された状態でのリムの全周形状の測定データが得られる。これにより、測定の効率化が図られる。

なお、上記の例では、リムの内壁ＲＩｅに接触した測定子２８１を上方向（リムの後側方向）に向かわせるための移動力を与える構成の場合を中心に説明したが、測定子２８１を下方向（リムの前側方向）に向かわせるための移動力を与える構成でも良い。

なお、測定子２８１を下方向（リムの前側方向）に向かわせるための移動力を与える構成の場合、測定子２８１がリムの内壁ＲＩｅに接触した後、測定子２８１は下方向（リムの前側）に向かうため、測定子２８１の所期測定開始点より下方向（リムの前側方向）に位置するヤゲン溝ＲＶに高い確率で挿入されることになる。したがって、測定開始時に測定エラーが有ると判定された後の測定動作については、前述のような測定子２８１を一旦リムから離脱させ、再度、測定子２８１をヤゲン溝ＲＶに挿入する動作を不要とすることができる。測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入されているか否かは、最初に測定エラーであると判定したときに得られた測定データ及びその後に得られた測定データの少なくとも一方に基づいて判断することができる。

例えば、最初に測定エラーであると判定したときに得られた測定データを使用して判断するときは、測定データに含まれる動径情報及びＺ方向の位置情報の少なくとも一方が所定値以上で有るか否かに基づいて判断できる。測定子２８１がリムの内壁ＲＩｅに接触した後に測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入されずにリムから外れたときには、測定子２８１の動径方向へ移動限界まで大きく移動し、また、Ｚ方向にも移動限界まで大きく移動する。これに対して、測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入されたときには、測定子２８１の動径方向の変化はヤゲン溝ＲＶに当たって止まる。このときの動径方向の変化を５ｍｍ等の所定値としておけば、測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入されたか否かを判断できる。同様に、Ｚ方向についても測定子２８１が３ｍｍ等の所定値以上に移動したか否かで、測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入されたか否かを判断できる。

最初に測定エラーであると判定した後に得られた測定データ(以下、継続測定データという)を使用するときは、継続測定データに含まれる動径情報及び垂直方向情報の少なくとも一方に急峻な変化が有るか否かに基づいて測定子がヤゲン溝に挿入されたか否かを判断することができる。例えば、前述のような条件で測定エラーか否かを判定した後も引き続き測定子２８１をＸ方向に移動し、所定の動径範囲（例えば、前述の動径範囲ＲＳと同様な範囲）の動径情報及びＺ位置情報に急峻な変化が有るか否かに基づいて判断する。すなわち、測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入されていれば、継続測定データの動径情報及びＺ位置情報は徐々に変化し、急峻な変化は出現しなくなる。

以上のように測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入されたと判断できれば、前述の同様にヤゲン溝ＲＶの変化に沿って測定子２８１を移動させることにより、リムの全周の測定データを得ることができる。

なお、測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入されたと判断された後も、制御部５０は測定データに急峻な変化が有るか否かを監視し、所定の急峻な変化はあれば、測定エラーとして測定を停止する。この場合、操作者は測定子２８１がヤゲン溝ＲＶから外れたことによるエラーか確認し、ヤゲン溝ＲＶから外れたことによるエラーであれば、従来と同じく、指で測定子をヤゲン溝に挿入する作業を行った上で、リムの測定を開始する対応を取れば良い。

なお、測定ユニット２００の構成は、図４〜図７に示されたものに限られない。特開２０００−３１４６１７号と同じような構成であっても、本発明を適用できる。特開２０００−３１４６１７号の構成においては、測定子はモータの駆動によってＺ方向に移動される構成である。前述のような再測定モードに移行した場合に、先の実施例で説明した規制機構２９５はモータ（測定子をＺ方向に移動するモータ）の駆動に置き換えることができる。すなわち、制御部は、図１１にようにリムの内壁ＲＩｅに接触した測定子２８１の位置ＰＳ１のＺ方向位置をほぼ維持又はリムの前側に向かうようにモータの駆動を制御しつつ、測定子２８１をＸ方向におけるリムの耳側方向に移動する。これによって測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入されるようになる。測定子２８１がヤゲン溝ＲＶに挿入された後は、初期測定開始点ＰＳ１からの測定データを不採用とし、前述の例と同様な動作でリム全周の測定データを得ることができる。このように本件発明は種々の変容が可能であり、これらも本件発明に含まれる。

眼鏡枠形状測定装置の外観略図である。フレーム保持ユニットの上面図である。クランプ機構の概略構成図である。移動ユニットの概略構成図である。測定子保持ユニットの全体斜視図である。垂直傾斜保持ユニットの構成の説明図である。垂直傾斜保持ユニットの構成の説明図である。装置の制御ブロック図である。初期測定開始点でのＺ方向のリムの断面図であり、ヤゲン溝がリムの前後幅の中央にある場合の説明図である。初期測定開始点でのＺ方向のリムの断面図であり、ヤゲン溝ＲＶがリムの前後幅の中央に対して、前側に偏って形成されている場合の説明図である。リムを初期位置ＣＯＲから見た図であり、リム及びヤゲン溝の傾斜を示す図である。

５０制御部
５１メモリ
１００フレーム保持ユニット
２００測定ユニット
２１０移動ユニット
２５０測定子保持ユニット
２６０回転ユニット
２８０垂直傾斜保持ユニット
２８１測定子
２８２測定子軸
２９５規制機構

Claims

眼鏡フレームのリムの前側及び後側を所定位置で保持するフレーム保持手段と、リムのヤゲン溝に挿入される測定子と、測定子をリムのヤゲン溝に沿わせて移動するための移動手段と、ヤゲン溝に沿って移動される前記測定子の位置を検知する検知手段と、前記移動手段を制御し、前記検知手段の検知結果に基づいてリムの形状の測定データを得る制御手段と、を備える眼鏡枠形状測定装置において、
前記制御手段は、リムの測定開始点から前記測定子を移動させることによって得られた測定データの変化に基づき、測定開始点で前記測定子が前記ヤゲン溝に挿入された第１状態と、測定開始点で前記測定子が前記ヤゲン溝に挿入されていない第２状態と、の何れの状態で測定が開始されたかを判定し、前記第２状態で測定が開始されたと判定したときには再測定に移行し、再測定では、前記第１状態で測定が開始されたときに行う前記移動手段の制御に対して少なくとも一部の動作を変更する制御であって、前記測定子をリムから離脱させた後、リムの前後幅のほぼ中央位置に前記測定子を接触させるように前記移動手段を制御し、そして、（ａ）リムの前後幅方向における前記測定子の接触位置を維持した状態で、リムの耳側方向に測定子を移動させるように前記移動手段を制御するか、又は（ｂ）測定子をリムの前側方向に向かわせつつ、リムの耳側方向に測定子を移動させるように前記移動手段を制御するか、の何れかを行うことを特徴とする眼鏡枠形状測定装置。
請求項１の眼鏡枠形状測定装置において、
前記制御手段は、再測定では、再測定で得られた測定データの変化に基づき、前記測定子の移動途中で前記測定子が前記ヤゲン溝に挿入されたか否かを判定し、該判定によって前記測定子が前記ヤゲン溝に挿入されたと判定された地点から前記測定子を前記ヤゲン溝に沿って移動させ、リムの全周形状の測定データを得るように前記移動手段を制御することを特徴とする眼鏡枠形状測定装置。
眼鏡フレームのリムの前側及び後側を所定位置で保持するフレーム保持手段と、リムのヤゲン溝に挿入される測定子と、測定子をリムのヤゲン溝に沿わせて移動するための移動手段と、ヤゲン溝に沿って移動される前記測定子の位置を検知する検知手段と、前記移動手段を制御し、前記検知手段の検知結果に基づいてリムの形状の測定データを得る制御手段と、を備える眼鏡枠形状測定装置において、
左右リムの一方の第１リムを測定した後に他方の第２リムを連続して測定するための連続測定開始信号を入力するための測定開始信号入力手段と、
リムの測定データを記憶する記憶手段と、を備え、
前記制御手段は、第１リムの測定では、リムの測定開始点から前記測定子を移動させることによって得られた測定データの変化に基づき、測定開始点で前記測定子が前記ヤゲン溝に挿入された第１状態と、測定開始点で前記測定子が前記ヤゲン溝に挿入されていない第２状態と、の何れの状態で測定が開始されたかを判定し、前記第２状態で測定が開始されたと判定したときには再測定に移行し、再測定では、前記第１状態で測定が開始されたときに行う前記移動手段の制御に対して少なくとも一部の動作を変更する制御であって、前記測定子をリムから離脱させた後、リムの前後幅のほぼ中央位置に前記測定子を接触させるように前記移動手段を制御し、そして、（ａ）リムの前後幅方向における前記測定子の接触位置を維持した状態で、リムの耳側方向に測定子を移動させるように前記移動手段を制御するか、又は（ｂ）測定子をリムの前側方向に向かわせつつ、リムの耳側方向に測定子を移動させるように前記移動手段を制御するか、の何れかを行い、さらに、前記連続測定開始信号が入力されているときには、第１リムの測定終了後に、前記記憶手段に記憶された第１リムの測定データに基づき、第２リムの初期測定開始点に測定子をリム側に移動するときのリムの前後幅方向における測定子の位置を決定することを特徴とする眼鏡枠形状測定装置。