JPH07101173B2 - レンズ型板の形状計測装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、レンズ加工に用いる型板等の形状を測定させ
るレンズ型板の形状計測装置に関するものである。

（従来の技術） この種の形状計測装置としては、例えば、本出願人が先
に出願した特願昭60−287491号（特開昭61−267732号公
報）に開示したように、メガネフレームのレンズフレー
ム（レンズ枠）及び型板の両方の形状を測定可能とした
ものがある。

この形状測定装置は、駆動手段により水平回転駆動され
るベースと、ベースの回転中心から半径方向に進退動可
能に前記ベース上に装着されたスライダと、このスライ
ダをベースの回転中心から半径方向にバネ付勢するスプ
リングと、このスライダの移動量を検出させる移動量検
出手段と、レンズフレーム及び型板の形状を測定させる
測定子を有する。

この測定子は、スライダに回転自在に且つ上下動自在に
装着された回転軸と、この回転軸の中間部に下部水平部
が固定され且つ上部水平部が回転軸の上方に位置するコ
字状体を有する。そして、この上部水平部の先端にはソ
ロバン玉状のフレームフィラーが回転自在に装着され、
回転軸の上部には平坦な型板測定面（型板フィラー）が
設けられている。

この測定装置によりメガネフレームのレンズフレームを
測定する場合には、まず、フレームホルダにレンズフレ
ームを保持させて、このフレームホルダを形状測定装置
の所定位置に装着し、レンズフレーム内側のＶ字状のレ
ンズ嵌着溝にソロバン玉状のフレームフィラーをスプリ
ングのバネ力で弾接させる。

そして、ベースを駆動手段により１回転させて、フレー
ムフィラーをレンズフレームに沿わせて移動させること
により、フレームフィラー及びスライダがベースの回転
中心に対して一体的に進退動させられる。このフレーム
フィラーの移動量は、移動量検出手段でベースの回転角
に対応して検出される。この様にして得られたデータを
演算処理することにより、レンズフレームの形状が求め
られる。

一方、レンズ加工に用いる型板の形状を測定する場合に
は、型板を型板ホルダーに保持させて、この型板ホルダ
ーを形状測定装置に装着し、型板の周面に型板測定面を
スプリングのバネ力で弾接させる。

そして、ベースを駆動手段により１回転させて、型板測
定面を型板の周面に沿わせて移動させることにより、測
定子及びスライダがベースの回転中心に対して一体的に
進退動させられる。この測定子の移動量は、移動量検出
手段でベースの回転角に対応して検出される。この様に
して得られたデータを演算処理することにより、型板の
形状が求められる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述の型板測定面及びフレームフィラーは同
一測定子の略同一部分に設けられている。しかも、型板
の測定時とレンズフレームの測定時とでは、測定子の回
転中心すなわちベースの回転中心に対する測定子の初期
位置が異なっていた。その上、それぞれの測定には一定
のストロークを必要としていた。

このため、形状測定装置全体が大型化してしまうという
問題があった。従って、型板の測定とレンズフレームの
測定とを小型の型板測定装置で測定し得るようにするの
が望ましい。

また、型板ホルダーは、レンズ加工に用いる型板のみな
らず、リムレスフレームにおけるダミーレンズ等をも同
一の保持構造で簡易に保持できることが望ましい。

そこで、この発明は、これらの要望を満足し得るレンズ
型板の形状計測装置を提供することを目的とするもので
ある。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するため、本発明は、回転駆動されるベ
ースと、前記ベース上に設けられたレールに沿って移動
可能に配設されたスライダーと、メガネフレームのレン
ズ枠の形状を測定するためのレンズ枠用フィーラーと、
前記レンズ枠形状に倣って成形された型板を測定するた
めの型板用フィーラーとを備えた測定部と前記メガネフ
レームのレンズ枠または前記型板を選択的に保持する保
持部とからなるレンズ型板の形状計測装置において、前
記レンズ枠用フィーラーと前記型板用フィーラーとを前
記レールに沿って所定間隔離して前記スライダー上に配
設し、 前記型板フィラーを前記型板に当接させるように前記保
持部と前記測定部とを相対的に移動させ、前記レンズ枠
用フィラー上に前記型板が配置されるように構成したこ
とを特徴とするものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

［第１実施例］ 第13図は、図示しないレンズ加工用の玉摺機に装着して
用いられる形状測定器を示したものである。

この形状測定器は、大きく３つの部分、すなわち、フレ
ームを保持するフレーム保持装置100と、レンズ加工時
の型板を保持させる型板保持装置900（型板ホルダ）
と、このフレーム保持装置100又は型板保持装置900との
一方を選択的に支持すると共に、この保持装置の測定面
内への移送及びその測定面内での移動を司る支持装置部
200Aと、メガネフレームのレンズ枠または型板の形状を
ディジタル計測する計測部300とから構成されている。
尚、フレーム保持装置100には、特開昭61−274859号公
報に開示されたものと同一構造のものを用いているの
で、この公報に記載された符号と同一の符号を付して、
その詳細な説明は省略する。

支持装置部200Aは本体としての筐体201を有する。筐体2
01は足部253,254を有し、この足部253,254はレンズ研削
装置の筐体（図示せず）に取り付けられたレール251,25
2上に摺動可能に載置されている。また、レンズ研削装
置の筐体（図示せず）のドア10aにはレール255,256が設
けられ、ドア10aを開いたとき、レール251,252の延長線
上に位置するように構成されている。この構成により作
業者は必要に応じて筐体201をスライドさせてレンズ研
削装置の筐体外へ引き出すことができる。

筐体201は、また、筐体201上に縦方向（測定座標系のＸ
軸方向）に平行に設置されたガイドレール202a,202bを
有し、このガイドレール上にステージ203が摺動自在に
載置されている。移動ステージ203の下面には雌ネジ204
が形成されており、この雌ネジ204にはＸ軸用送りネジ2
05が螺合されている。このＸ軸用送りネジ205はパルス
モータからなるＸ軸モータ206により回動される。

移動ステージ203の両側フランジ207a,207b間には測定座
標系のＹ軸方向と平行にガイド軸208が渡されており、
このガイド軸208はフランジ207aに取り付けられたガイ
ド軸モータ209により回転できるよう構成されている。
ガイド軸208は、その軸と平行に外面に一条のガイド溝2
10が形成されている。ガイド軸208にはホルダー保持部
としてのハンド211,212が摺動可能に支持されている。
このハンド211,212の軸穴213,214にはそれぞれ突起部21
3a,214aが形成されており、この突起部213a,214aが前述
のガイド軸208のガイド溝210内に係合され、ハンド211,
212のガイド軸208の回りの回転を阻止している。

ハンド211は互いに交わる二つの斜面215,216を持ち、他
方ハンド211も同様に互いに交わる二つの斜面217,218を
有している。ハンド212の両斜面217,218が作る稜線220
はハンド211の斜面215,216の作る稜線219と平行で且つ
同一平面内に位置するように、また、斜面217,218のな
す角度と斜面215,216のなす角度は相等しいように構成
されている。そして、両ハンド211,212の間には第13A図
に示すようにバネ230が掛け渡されている。また、斜面2
15,217にはそれぞれ切欠部215a,217aが形成されてい
る。

また、ハンド212には一端に接触輪242を有するアーム24
1が他端を中心に回動自在に取り付けられている。この
アーム241はバネ243によりマイクロスイッチ244に常時
は当接されている。これら接触輪242,アーム241,バネ24
3,マイクロスイッチ244はフレームの左右眼判定装置240
を構成する。しかも、ハンド212には、型板保持装置900
を検出するマイクロスイッチ等のセンサー245が取り付
けられている。

移動ステージ203の後側フランジ221の一端にはプーリー
222が回転自在に軸支され、後側フランジ221の他端には
プーリー223を有するパルスモータから成るＹ軸モータ2
24が取り付けられている。プーリー223,224にはスプリ
ング225を介在させたミニチアベルト226の両端はハンド
211の上面に植設されたピン227に固着されている。他
方、ハンド212の上面には、鍔228が形成されており、こ
の鍔228はハンド212の移動により移動ステージ203の後
側フランジ221に植設されたピン229の側面に当接するよ
うに構成されている。

計測部300は、筐体201の下面に取り付けられたパルスモ
ータから成るセンサーアーム回転モータ301と筐体201の
上面に回動自在に軸支されたセンサーアーム部302から
成る。モータ301の回転軸に取り付けられたプーリー303
とセンサーアーム部の回転軸304との間にはベルト305が
掛け渡されており、これによりモータ301の回転がセン
サーアーム部302に伝達される。

センサーアーム302はそのベース310の上方に渡された２
本のレール311,311を有し、このレール311,311上にはセ
ンサーヘッド部312のスライダ350がスライド自在に装着
され、このセンサーヘッド部312のスライダ350の一側面
には磁気スケール読み取りヘッド313が取り付けられて
いる。この磁気スケール読み取りヘッド313によりベー
ス310にレール311と平行に取り付けられた磁気スケール
314を読み取り、センサーヘッド部312の移動量を検出す
るように構成されている。また、センサーヘッド部312
のスライダ350他側には、このヘッド部312を常時アーム
端側面へ引っ張るバネ装置315の定トルクバネ316の一端
が固着されている。このセンサーヘッド部312の磁気ス
ケール読み取りヘッド313及び磁気スケール314は移動量
測定手段を構成している。第13図中、スライダ350はバ
ネ装置315側へ常時バネ付勢されている。

第13c図は、このバネ装置315の構成を示している。セン
サーアーム部302のベース310に取り付けられたケーシン
グ317内には電磁マグネット318が設けられ、スライド軸
319がマグネット318の軸穴内にその軸線方向に摺動可能
に構成されている。このスライド軸319は、鍔320,321を
有し、鍔320とケーシング317の壁間にはバネ323が介在
し、バネ323によりスライド軸319は常時第６図の左方に
移動させられている。スライド軸319の端部には、クラ
ッチ板324,325が回動可能に軸支され、一方のクラッチ
板324には定トルクバネ316の一端が固着されている。ま
た、両クラッチ板324,325間にはッスライド軸319を嵌挿
されたバネ326が介在し、常時これらクラッチ板324,325
の間隔を広げ、定トルクバネ316とクラッチ板325との接
触を妨げている。さらに、スライド軸319の端部にはワ
ッシャー327が取り付けられている。

第13B図はセンサーヘッド部312の構成を示し、レール31
1に支持されたスライダー350の一端部には鉛直方向に軸
穴351が形成されており、この軸穴351にセンサー軸352
が挿入されている。センサー軸352と軸穴351との間には
センサー軸352に保持されたボールベアリング353が介在
し、これによりセンサー軸352の鉛直軸線回りの回動及
び鉛直軸線方向の移動を滑らかにしている。

また、センサー軸352の中央にはアーム355が取り付けら
れており、このアーム355の上部にはレンズ枠のヤゲン
溝に当接させるソロバン玉状のヤゲンフィラー356がフ
レームフィラー（フレーム測定手段）として回動自在に
軸支されている。そして、ヤゲンフィラー356の円周点
は鉛直なセンサー軸352の中心線上に位置するように構
成されている。

また、スライダー350の他端部には一対の筒状軸360,361
が植立固定され、この筒状軸360,361上には型板測定部
材362が配設されている。

この型板測定部材362は、ベース363と、ベース363の下
面に突設され且つ筒状軸360,361に着脱自在に嵌合され
た取付軸364,365（第2A図参照）と、ベース362上の中央
に突設された型板フィラー366（型板測定手段）を有す
る。この型板フィラー366は、所定の曲率半径の接触面
を持つ。

また、型板保持装置900は、第２図，第３図〜第６図に
示したように、側部にフランジ901,901が設けられたチ
ャンネル状のホルダ本体902を有する。このホルダー本
体902の一端部中央には切欠903が形成され、ホルダー本
体902の切欠903近傍には第４図〜第６図の如く切欠903
を開閉して型板の左右の区別をさせる左右検出板904が
矢印905方向に回動自在に装着されている。

ホルダー本体902の中央には第４図，第７図，第８図に
示した如く吸着盤保持部910が設けられている。この吸
着盤保持部910は、ホルダ本体902に一体に形成された治
具嵌合用筒部911と、この治具嵌合用筒部911に形成され
た切欠912,912と、切欠912,912に配設され且つホルダー
本体902に一体に設けられた係止爪913,913と、治具嵌合
用筒部911内の上部付近に設けられたホルダー本体902と
一体の位置決台914と、この位置決台914に設けられた位
置決用の突条915を有する。

また、吸着盤保持部910には、第９図に示した型板保持
具920又は第10図に示したレンズ保持具930が選択的に保
持される。

第９図に示した型板保持具920は、軸部921と、軸部921
の一端に設けられた位置決溝922と、軸部921の他端に設
けられたフランジ923と、フランジ923に近接して軸部92
1の中間部に設けられた環状係止溝924を有する。フラン
ジ923上には、軸部921と同軸の雌ネジ筒925が一体に形
成されていると共に、この雌ネジ筒925を挟む位置に配
置された位置決ピン926,926が一体に形成されている。
また、雌ネジ筒925には固定ネジ927が螺合されるように
なっている。

この型板保持具920に取り付ける型板Ｔには、雌ネジ筒9
25及び位置決ピン926,926に係合する中心孔928及びピン
孔929,929が形成されている。そして、型板Ｔの中心孔9
28及びピン孔929,929を型板保持具920の雌ネジ筒925及
び位置決ピン926,926に挿入して、固定ネジ927を雌ネジ
筒925螺合することにより、型板Ｔは固定ネジ927により
型板保持具920に固定される。

第10図に示したレンズ保持具930は、軸部931と、軸部93
1の一端に設けられた位置決溝932と、軸部931の他端に
設けられたフランジ933と、フランジ933に近接して軸部
931の中間部に設けられた環状係止溝934を有する。

そして、フランジ933上には、両面粘着テープ934を介し
てダミーレンズＬが固着されるようになっている。

尚、上述以外の構成は、特開昭61−274859号公報に開示
されたものを採用している。

次に、この様な構成のレンズ型板の形状計測装置の作用
を説明する。

（１）メガネフレームのレンズ枠形状測定 レンズ枠（レンズフレーム）501の形状を測定する場合
には、メガネフレームにおける左右の測定したい側のレ
ンズ枠たとえばレンズ枠501をフレーム保持装置100のス
ライダ156,156間に保持させる。

一方、レンズ研削装置（図示せず）の筐体内から筐体20
1を引き出して、この筐体201側のハンド211,212を斜め
上方に傾斜させ、型板測定部材362を第12図の如くスラ
イダー350から取り外すと共に、このハンド211,212をバ
ネ230のバネ力に抗して開き、メガネフレームが保持さ
れたフレーム保持装置100をハンド211,212間に配設し
て、フレーム保持装置100をバネ230のバネ力でハンド21
1,212間に挟持させる。

この状態ではセンサー245はONさせられないので、図示
しないCPU（演算制御回路）は、ハンド211,212間に型板
保持装置900が装着されておらずフレーム保持装置100が
保持されていることを検知する。

この後、スライダー350を定トルクバネ316のバネ力に抗
してレール311の中央側に移動させると共に、ハンド21
1,212を下方に水平になるまで回動させた後、ヤゲンフ
ィラー356を定トルクバネ316のバネ力でレンズ枠501の
ヤゲン溝501aに第12図，第13A図の如く当接させる。こ
の状態で、モータ301を作動させて回転軸304を回転させ
ることにより、ベース310を一回転させ。このときのヤ
ゲンフィラー356の移動量を磁気スケール読み取りヘッ
ド313により検出する。この際、ヤゲンフィラー356移動
量をベース310の回動角に対応させて記録して、レンズ
枠501の形状をCPU等により演算して求める。この様な演
算のための回路構成及び演算方法等は特開昭61−274859
号公報に開示されたものを採用する。

（２）型板の形状測定 一方、レンズ加工用の型板Ｔの形状を測定する場合に
は、型板Ｔを型板保持具920に上述したようにして取り
付けて、この型板保持具920の軸部931を吸着盤保持部91
0の治具嵌合筒部911に嵌合する。この際、型板保持具92
0の位置決溝922を治具嵌合筒部911内の突条914に係合さ
せると、係止爪913,913が型板保持具920の係止溝924に
係合して、型板保持具930を吸着盤保持部910に保持させ
ることができる。

一方、レンズ研削装置（図示せず）の筐体内から筐体20
1を引き出して、この筐体201側のハンド211,212を斜め
上方に傾斜させるとともに、このハンド211,212の間隔
をバネ230のバネ力に抗して開き、このハンド211,212間
に型板Ｔが保持された型板保持装置900を配設して、型
板保持装置900をバネ230のバネ力でハンド211,212間に
挟持させる。

この状態ではセンサー245が型板保持装置900のホルダー
本体902によりONさせられ、このON信号は図示しないCPU
（演算制御回路）に入力される。このCPUは、ハンド21
1,212間に型板保持装置900が装着されていることをセン
サー245のON信号から判断する。

また、ホルダー本体902の左右検出板904を回動させて、
切欠903を開いた状態にした場合には、型板保持装置900
をハンド211,212間に保持させたときに、接触輪242が切
欠903間に入り込んで、マイクロスイッチ244がOFF状態
となる。一方、ホルダー本体902の左右検出板904で切欠
903を閉成した場合には、型板保持装置900をハンド211,
211間に保持させたときに、接触輪242が左右検出板904
で押圧されて、マイクロスイッチ244がON状態となる。
従って、マイクロスイッチ244のON・OFF状態で型板Ｔの
左右の区別をさせるように設定しておけば、型板Ｔを測
定したデータをレンズ加工に用いることができる。

このような操作後、スライダー350を定トルクバネ316の
バネ力に抗してレール311の中央側に移動させると共
に、ハンド211,212を下方に水平になるまで回動させた
後、型板フィラー366を定トルクバネ316のバネ力で型板
Ｔの周面に第２図，第11図の如く当接させる。この状態
で、モータ301を作動させる回転軸304を回転させること
により、ベース310を一回転させて、このときの型板フ
ィラー366の移動量を磁気スケール読み取りヘッド313に
より検出する。この際、型板フィラー366の移動量をベ
ース310の回動角に対応させて記録して、型板Ｔの形状
をCPU等により演算して求める。この様な演算のための
回路構成及び演算方法等は、特開昭61−267732号公報
（特願昭60−287491号）に開示されたものを採用する。

リムレスフレームメガネのダミーレンズの形状を測定す
る場合には、第10図に示したようなレンズ保持具930を
用いて、このレンズ保持具930を吸着盤保持部910に嵌着
し、上述した型板Ｔと同様な測定を行わせる。

［第２実施例］ 第14図〜第16図は、上述した形状測定器の構成を玉摺機
に組み込まずに、測定器単体の構成とした例を示したも
のである。

本実施例では、ケース940内に上述した形状測定器の構
成が収納されている。そして、ケース940の上面には円
形開口941が形成され、この円形開口941には円形カバー
942で閉成されている。この円形カバー942は、第13図に
示したベース310に固定されていて、ベース310と一体に
回転可能に設けられている。この円形カバー942には、
中心から半径方向に延びる第１スリット943と、第１ス
リット943とは反対方向に互いに平行に延びる一対の第
2,第３スリット944,945が形成されている。この第１ス
リット943にはセンサー軸352が挿通され、第2,第３スリ
ット944,945には筒状軸360,361が挿通されていて、ヤゲ
ンフィラー356及び型板フィラー366は円形カバー942か
ら上方に突出している。

尚、本実施例では、第13図に示したアーム241及び接触
輪242に代えて、アーム241′及び接触板242′をハンド2
42に装着して、接触板242′が押圧されたときに第13図
に示したマイクロスイッチ244がアーム241′によりON・
OFFさせられる。また、第13図に示したマイクロスイッ
チ等のセンサー245をON・OFFさせる検出レバー245aが装
着されている。この検出レバー245aの先端は、ハンド21
2の基端上部付近に位置していて、第15図の如く型板保
持装置900をハンド212,215間に保持させたときに、型板
保持装置900のホルダー本体902により押圧される様にな
っている。そして、この検出レバー245aの押圧により第
13図のセンサー245がONして、型板保持装置900が検出さ
れる様になっている。

また、第16図の如くフレーム保持装置100をハンド212,2
15間に保持させたときには、検出レバー245aが押圧され
ることはない。

本実施例でも、形状測定は第１実施例と同様にして行わ
れる。

（発明の効果） 本発明は、以上説明したように構成したので、型板測定
面及びフレームフィラーは同一測定子に設けられてい
て、測定子の回転中心すなわちベースの回転中心に対す
る測定子の初期位置が異なっていても、形状測定装置全
体が大型化するのを防止できる。しかも、型板フィラー
が型板に当らない位置まで型板と型板フィラーとを相対
移動させた位置を初期位置とすると、型板フィラーを初
期位置から移動させて型板に当接させた後に型板フィラ
ーと型板とを測定開始位置まで移動させたとき、この型
板フィラーの移動ストロークを充分に小さくできるの
で、この移動ストロークが短い分だけ測定に要する時間
を短縮できる。また、型板ホルダーは、レンズ加工に用
いる型板のみならず、リムレスフレームにおけるダミー
レンズ等をも同一の保持構造では簡易に保持して、その
形状を計測できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るレンズ型板の形状計測装置の要
部斜視図である。 第２図は、型板保持装置と形状計測装置との関係を示す
説明図である。 第2A図は、型板フィラーの取付構造を示す部分断面図で
ある。 第３図は、型板保持装置の斜視図である。 第４図は、第３図の裏面図である。 第５図，第６図は、第３図に示した型板保持装置の部分
拡大斜視図である。 第７図は、第４図に示した吸着盤保持部とレンズ保持具
との間系を示す分解斜視図である。 第８図は、第４図に示した吸着盤保持部の斜視図であ
る。 第９図は、型板と型板保持具との関係を示す分解斜視図
である。 第10図は、ダミーレンズとレンス保持具との関係を示す
分解斜視図である。 第11図は、型板と型板フィラーとの関係を示す説明図で
ある。 第12図は、レンズ枠のヤゲンフィラーによる測定状態を
示す説明図である。 第13図は、上述した構成を有する計測装置の斜視図であ
る。 第13A図は、第13図に示したヤゲンフィラーによる測定
状態を示す説明図である。 第13B図は、第13図に示したヤゲンフィラーの部分の拡
大説明図である。 第13C図は、第13図に示した定トルクバネの部分の拡大
断面図である。 第14図〜第16図は、本発明の他の実施例を示す斜視図で
ある。 100……フレーム保持装置（フレームホルダ） 201……筐体（本体） 212,215……ハンド（ホルダー保持部） 310……ベース 313……磁気スケール読み取りヘッド（測定手段） 314……磁気スケール（測定手段） 356……ヤゲンフィラー（フレームフィラー） 366……型板フィラー（型板測定手段） 900……型板保持具（型板ホルダー） 910……吸着盤保持部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転駆動されるベースと、 前記ベース上に設けられたレールに沿って移動可能に配
   設されたスライダーと、 メガネフレームのレンズ枠の形状を測定するためのレン
   ズ枠用フィーラーと、 前記レンズ枠形状に倣って成形された型板を測定するた
   めの型板用フィーラーとを備えた測定部と、 前記メガネフレームのレンズ枠または前記型板を選択的
   に保持する保持部と、 からなるレンズ型板の形状計測装置において、 前記レンズ枠用フィーラーと前記型板用フィーラーとを
   前記レールに沿って所定間隔離して前記スライダ上に配
   設し、 前記型板フィラーを前記型板に当接させるように前記保
   持部と前記測定部とを相対的に移動させ、前記レンズ枠
   用フィラー上に前記型板が配置されるように構成したこ
   とを特徴とするレンズ型板の形状計測装置。