JPH07223154A

JPH07223154A - レンズ枠形状測定装置

Info

Publication number: JPH07223154A
Application number: JP1383594A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sato; 隆佐藤
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1994-02-07
Filing date: 1994-02-07
Publication date: 1995-08-22

Abstract

(57)【要約】【目的】装置本体の小型化を実現し得て、しかも、レン
ズ枠の湾曲の度合に拘らず上下方向の変位に伴う測定子
の外れを防止して信頼性の高い上下方向の測定結果を求
めることができるレンズ枠形状測定装置を提供する。【構成】装置本体に設けられて水平面内で移動変移する
測定子保持部材３５１に測定子３５６が上下動自在且つ
回転動自在に保持され、測定子軸３５２と同軸上に位置
された測定子３５６の縁部が測定子保持部材３５１の水
平面内での移動変移に伴ってレンズ枠の内周面に形成さ
れたヤゲン溝に当接されつつ測定子軸３５２を上下動並
びに回転動させ、外壁面にラック３５８ｂを形成したラ
ック部材３５８が測定子軸３５２の上下動に連動すると
共に、ラック３５８ｂと噛み合うピニオン部材３６２を
介してエンコーダ３６０が測定子保持部材３５１の水平
面内での移動変移に追従しつつ測定子軸３５２の上下動
の移動量を計測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、メガネフレームのレン
ズ枠、またはレンズ枠形状から倣い加工された型板の形
状をデジタル測定する装置、特に、未加工眼鏡レンズを
レンズ枠または型板の形状に係る情報によって研削加工
する玉摺機と併用するに適したレンズ枠形状測定装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、メガネフレームのレンズ枠に
はレンズをはめ込むためのＶ字状のヤゲン溝が形成さ
れ、このヤゲン溝に測定子を内接させた状態で測定子を
ヤゲン溝に沿って移動させ、この測定子の移動軌跡を三
次元検出することにより、メガネフレームのレンズ枠形
状を測定するようにしたレンズ枠形状測定装置が知られ
ている。

【０００３】図２１及び図２２は、このようなレンズ枠
形状測定装置の一例を示し、１はレンズ枠形状測定装置
の本体、２は水平方向に移動可能な可動ベース、３は可
動ベース２の上面２ａに出力軸３ａを突出させたパルス
モータ、４は可動ベース２に軸受５並びにプーリ４ａを
介して回転自在に支持された回転ベース、６は出力軸３
ａに固定されたプーリ３ｂと回転ベース４と一体のプー
リ４ａとの間に張設されてパルスモータ３の駆動に連動
して回転ベース４を回転させる伝導ベルト、７，８は所
定間隔を存して回転ベース３に固定された発光ダイオー
ドとリニアイメージセンサである。

【０００４】さらに、９ａ，９ｂは回転ベース３の両側
面から立設された保持板、１０ａ，１０ｂは保持板９
ａ，９ｂ間に架設された案内レール、１１は案内レール
１０ａ，１０ｂに摺動自在に支持された移動ブロック、
１２は移動ブロック１１の上下に延びる保持筒部１１ａ
に多数のベアリング１３，１３…を介して回転可能且つ
上下動可能に保持された測定子軸、１４は先端が測定子
軸１２の軸線と同軸上に位置するように測定子軸１２の
上端部に設けられた測定子、１５は測定子軸１２の下端
部に軸受１６を介して保持された連結アーム、１７は発
光ダイオード７とリニアイメージセンサ８との間に位置
するように連結アーム１５の自由端部に固定されたスリ
ット（図示せず）を有する遮光板、１８は遮光板１７の
回転移動を防止するように移動ブロック１１と連結アー
ム１５との間に架設された回転防止ピン、１９は回転ベ
ース４に回転自在に軸支されたドラム、２０は移動ブロ
ック１１を常時測定子１４の先端側へ引っ張るようにド
ラム１９に一端を固定された定トルクバネである。

【０００５】このような構成においては、測定子１４の
先端を図示しないレンズ枠のヤゲン溝に当接させ、この
状態からパルスモータ３の駆動により伝導ベルト６を介
して回転ベース４を回転させることにより測定子１４の
先端がヤゲン溝に沿いつつ移動する。

【０００６】このとき、移動ブロック１１の案内レール
１０ａ，１０ｂ上の移動に伴って遮光板１７が案内レー
ル１０ａ，１０ｂに沿って移動すると共に、測定子軸１
２の上下動により遮光板１７が上下方向に移動し、これ
らの各移動に伴って発光ダイオード７から遮光板１７の
スリットを経てリニアイメージセンサ８に受光された移
動量でレンズ枠の動径並びにカーブが測定される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したレ
ンズ枠形状測定装置にあっては、発光ダイオード７とリ
ニアイメージセンサ８とでレンズ枠の動径並びにカーブ
を検出するため、遮光板１７の回転を防止するための回
転防止ピン１８が別途必要となり、装置本体が大型化し
てしまうという問題が生じていた。

【０００８】図２３は、このような検出手段による装置
本体の大型化を解消した一例を示すもので、２１は本体
２２のベース２３に立設されたガイドポスト、２４はガ
イドポスト２１に回転可能に支持された周端面に歯部２
４ａを有する円板状のターンテーブル、２５はベース２
３に支持台２６を介して固定され且つターンテーブル２
４を回転させるように歯部２４ａと噛み合うピニオン２
７を回転軸２５ａに設けたモータ、２８はベース２３に
支持台２９を介して固定され且つ歯部２４ａと噛み合う
ピニオン３０を回転軸２８ａに設けた回転角度検出用の
エンコーダである。

【０００９】また、３１はターンテーブル２４の上面２
４ｂに固定され且つローラ３２を有するローラユニット
（図示左右に各２基の合計４基）、３３はローラ３２に
転動可能に嵌合するレール３４，３４を下面３３ａに設
けてローラ３２の回転によりレール３４，３４の長手方
向に変位する可動ベース、３５はターンテーブル２４の
上面２４ｂに支持台３６を介して固定された半径変位検
出用のエンコーダである。

【００１０】さらに、３７は可動ベース３３の側縁部に
固定されてエンコーダ３５の回転軸３５ａに設けたギア
３８と噛み合うラックプレート、３９は可動ベース３３
の上面３３ｂの中央に立設された軸受、４０は軸受３９
に摺動自在且つ回転不能に挿通されて可動ベース３３の
上下に貫通する測定子軸、４１は測定子軸４０の上端に
固定された測定子、４２は測定子軸４０の下部に形成さ
れたラック歯、４３は可動ベース３３の下面３３ａに固
定された上下変位検出用のエンコーダ、４４はエンコー
ダ４３の回転軸４３ａに設けられてラック歯４２と噛み
合うピニオン、４５は可動ベース３３の下面３３ａと測
定子軸４０の下端間に張設されて測定子軸４０の上下方
向の位置を維持するバランススプリングである。

【００１１】このような構成においては、測定子４１の
先端を図示しないレンズ枠のヤゲン溝に当接させ、この
状態からモータ２５の駆動によりターンテーブル２４を
回転させることにより測定子４１の先端がヤゲン溝に沿
いつつ移動する。

【００１２】この際、ターンテーブル２４の回転角がエ
ンコーダ２８に検出され、ヤゲン溝の半径方向の変位が
エンコーダ３５に検出され、ヤゲン溝の上下方向の変位
がエンコーダ４３に検出され、これら各エンコーダ２
８，３５，４３の検出結果に基づいてレンズ枠の動径並
びにカーブが測定される。

【００１３】しかしながら、このようなレンズ枠形状測
定装置にあっては、測定子４１の上下方向の変位は許容
されているものの、レンズ枠の湾曲の度合が大きい程、
測定子軸４０の回転を不能としているためにヤゲン溝か
ら測定子４１が外れてしまう虞があるという新たな問題
が生じていた。

【００１４】そこで、本発明は、装置本体の小型化を実
現し得て、しかも、レンズ枠の湾曲の度合に拘らず上下
方向の変位に伴う測定子の外れを防止して信頼性の高い
上下方向の測定結果を求めることができるレンズ枠形状
測定装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、装置本体に装着されて被
測定レンズ枠を有するメガネフレームを保持するフレー
ム保持手段と、前記装置本体に設けられ且つ前記メガネ
フレームを前記フレーム保持手段で保持した状態で水平
面内で移動変移させられる測定子保持部材と、該測定子
保持部材に上下動自在且つ回転動自在に保持された測定
子軸と、前記測定子保持部材の水平面内での移動変移に
伴って前記レンズ枠の内周面に形成されたヤゲン溝に前
記測定子軸と同軸上に位置された縁部を当接させつつ前
記測定子軸を上下動並びに回転動させる測定子と、前記
測定子軸の上下動の移動量を計測する上下移動計測手段
とを備えたレンズ枠形状測定装置であって、前記上下動
移動計測手段は、前記測定子軸に同軸上で上下動に連動
する上下動連動部材と、前記測定子保持部材の水平面内
での移動変位に追従し且つ前記上下動連動部材の上下変
位量を測定する変位量測定手段とを備えていることを要
旨とする。

【００１６】

【作用】このような請求項１に記載の構成においては、
被測定レンズ枠を有するメガネフレームを保持するフレ
ーム保持手段が装置本体に装着され、メガネフレームを
フレーム保持手段で保持した状態で水平面内で移動変移
させられる測定子保持部材が装置本体に設けられ、測定
子が軸測定子保持部材に上下動自在且つ回転動自在に保
持され、測定子軸と同軸上に位置された測定子の縁部が
測定子保持部材の水平面内での移動変移に伴ってレンズ
枠の内周面に形成されたヤゲン溝に当接されつつ測定子
軸を上下動並びに回転動させ、上下動連動部材が測定子
軸と同軸に測定子軸の上下動に連動すると共に、上下動
連動部材の上下変位量を測定する変位量測定手段が測定
子保持部材の水平面内での移動変移に追従しつつ測定子
軸の上下動の移動量を計測する。

【００１７】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００１８】［第１実施例］図１は本発明に係るレンズ
枠形状測定装置を示す斜視図である。本装置は、大きく
３つの部分、すなわちメガネフレームの左右のレンズ枠
を同時に保持するフレーム保持部１００（フレーム保持
手段）と、このフレーム保持部１００を支持するととも
に、フレーム保持部１００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２００（装置本体）
と、メガネフレームのレンズ枠または型板の形状をデジ
タル測定する計測部３００とから構成されている。＜フレーム保持部１００＞フレーム保持部１００は、図
２乃至図５に示す様に、固定ベース１５０を有する。固
定ベース１５０は、辺１５１ａ，１５１ａが設けられた
フランジ１５１，１５１を両側に有する。

【００１９】フランジ１５１，１５１には、長手方向に
間隔をおいて一対のフレーム保持棒１５２，１５２が夫
々ネジ止めされている。尚、フランジ１５１，１５１の
フレーム保持棒１５２，１５２は、同軸に設けられてい
ると共に、互いに間隔をおいて対向させられている。

【００２０】この固定ベース１５０の底板１５０ａとフ
ランジ１５１の間には辺１５３ａ，１５３ａを有する可
動ベース１５３が挿入されており、可動ベース１５３は
固定ベース１５０の底板１５０ａに取り付けられた２枚
の板バネ１５４，１５４によって支持されている。

【００２１】可動ベース１５３には２本の平行なガイド
溝１５５，１５５が形成され、このガイド溝１５５，１
５５にスライダー１５６，１５６の突起１５６ａ，１５
６ａが係合されて、スライダー１５６，１５６が可動ベ
ース１５３上に摺動可能に嵌挿されている。

【００２２】一方、可動ベース１５３の長手方向両側に
は円形開口１５７，１５７が形成され、各円形開口１５
７の内周にはリング１５８が回動自在に嵌込まれてい
る。リング１５８の上面には２本のピン１５９，１５９
が植設され、このピン１５９，１５９のそれぞれはスラ
イダー１５６，１５６の段付部１５６ｂ，１５６ｂ（保
持面）に形成されたスロット１５６ｃに挿入されてい
る。

【００２３】スライダー１５６，１５６の中央には、縦
状の切欠部１５６ｄ，１５６ｄ形成されており、この切
欠部１５６ｄ，１５６ｄ内に前述のフレーム保持棒１５
２，１５２がそれぞれ挿入可能となっている。また、ス
ライダー１５６，１５６の上面には、スライダー操作時
に操作者が指を挿入して操作しやすくするための穴部１
５６ｅ，１５６ｅが形成されている。＜支持装置２００＞支持装置部２００は筐体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を有する。このガイドレ
ール上には移動ステージ２０３が摺動自在に設置され、
移動ステージ２０３の下面には雌ネジ部２０４が形成さ
れており、この雌ネジ部２０４にはＸ軸用送りネジ２０
５が螺合されている。Ｘ軸送りネジ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。

【００２４】移動ステージ２０３の両側フランジ２０７
ａ，２０７ｂ間には測定標系のＹ軸方向と平行にガイド
軸２０８が架設されており、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２１０が形成
されている。なお、このガイド軸２０８の中心線を含む
水平面は基準測定面ＳＯとなる。

【００２５】ガイド軸２０８にはハンド２１１，２１２
が長手方向に摺動可能に支持されている。ハンド２１
１，２１２の軸穴２１３，２１４にはそれぞれ突起部２
１３ａ，２１４ａが形成されており、この突起部２１３
ａ，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。

【００２６】一方のハンド２１１は互いに交わる二つの
斜面２１５，２１６を持ち、他方のハンド２１２も同様
に互いに交わる二つの斜面２１７，２１８を有してい
る。このハンド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と平行でか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２１５，２１
６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、図６に示すように、
バネ２３０が掛け渡されている。

【００２７】この構成によって、ハンド２１１，２１２
間にフレーム保持装置１００を保持させて、ガイド軸２
０８をガイド軸モータ２０９で回動駆動させることによ
り、図７に示すように、ハンド２１１，２１２及びフレ
ーム保持装置１００は基準測定面ＳＯに対して上下に傾
斜回動させられる。

【００２８】移動ステージ２０８の後側フランジ２２１
の一端にはプーリー２２２が回動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Ｙ軸モ
ーター２２４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が掛け渡されており、ミニチアベルト２２６の
両端にはハンド２１１の上面に植設されたピン２２７に
固着されている。

【００２９】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２０８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。

【００３０】＜計測部３００＞計測部３００は、筐体２
０１の下面に取り付けられた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と、センサーアームモータ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３０２の回転軸３０４と、プーリー３０３，回
転軸３０４に掛け渡されたベルト３０５を有する。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。

【００３１】また、センサーアーム部３０２は、長手方
向両端にレール保持部材３１０ａ，３１０ｂを有するベ
ース３１０と、レール保持部材３１０ａ，３１０ｂ間に
渡架された互いに平行な２本のレール３１１，３１１
と、レール３１１，３１１上を長手方向に移動するセン
サーヘッド部３１２と、センサーヘッド部３１２の一側
面に取り付けた磁気スケール読取りヘッド３１３と、レ
ール３１１と平行に取り付けられて磁気スケール読み取
りヘッド３１３によるセンサーヘッド部３１２の移動量
を読取検出させるための磁気スケール３１４と、センサ
ーヘッド部３１２を常時アーム端側面へ引っ張るバネ装
置３１５を有する。

【００３２】バネ装置３１５は、図８に示す様に、ベー
ス３１０のレール保持部材３１０ａに取り付けられたケ
ーシング３１７と、ケーシング３１７内に設けられた電
磁マグネット３１８と、電磁マグネット３１８の軸穴内
にその軸線方向に摺動可能に嵌挿されたスライド軸３１
９を有する。尚、スライド軸３１９はレール３１１と直
交する方向に延びている。

【００３３】スライド軸３１９は鍔３２０，３２１を有
し、鍔３２０とケーシング３１７との間には引っ張りバ
ネ３２３が介装されて、スライド軸３１９を常時左方に
付勢している。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、クラッチ板３２
４，３２５間にはスライド軸３１９に捲回したぜんまい
バネ３１６が配設されている。

【００３４】ぜんまいバネ３１６は、一端がクラッチ板
３２４に固着され、他端がセンサヘッド部３１２に固定
されて、センサヘッド部３１２をレール保持部材３１０
ａ側に付勢している。

【００３５】また、両クラッチ板３２４，３２５間には
スライド軸３１９に捲回した圧縮バネ３２６が介装され
ている。この圧縮バネ３２６は、常時、クラッチ板３２
４，３２５の間隔を広げて、ぜんまいバネ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。

【００３６】センサーヘッド部３１２は、長手方向に移
動自在にレール３１１に支持されたスライダー３５０
と、図９に示すように、スライダー３５０に保持された
測定子保持部材３５１と、測定子保持部材３５１に上下
動自在且つ回転動自在に保持された測定支軸３５２とを
備えている。

【００３７】測定子保持部材３５１は、図９乃至図１１
に示すように、スライダー３５０に固定される中空の固
定筒部材３５３と、固定筒部材３５３の内周面に固定さ
れた筒状カラー３５４と、筒状カラー３５４の内周面と
測定子軸３６２の外周面との間に位置して測定子軸３５
２の上端にアーム３５５並びに測定子連結部材４００を
介して装着した測定子３５６と一体に測定子軸３６２の
上下動並びに回転動を許容するスライド筒体３５７と、
固定筒部材３５３の下端を挿通したラック部材３５８
（上下動連動部材）とを備えている。

【００３８】固定筒部材３５３にはスライダー３５０の
上面に位置して図示しないネジ等の固定手段を介して固
定筒部材３５３を固定させるためのフランジ３５３ａが
形成されている。また、固定筒部材の外周面にはラック
部材３５８の上方移動（後述する）を阻止するストッパ
用の段部３５３ｂが形成されている。さらに、固定部材
３５３の下部は半割形状を呈していると共に、この半割
部分の中途部より下方には測定子軸３５２の下部を摺動
可能に直接支持する溝部３５３ｃが形成されている。

【００３９】スライド筒体３５７には、図１１（ｂ）に
示すように、測定子軸３５２の外周面と筒状カラー３５
４の内周面とに跨る複数のボールベアリング３５９，３
５９…が保持されている。これにより、測定子軸３５２
の鉛直軸線回りの回動及び鉛直軸線方向の移動をスムー
ズにしていると共にスライド筒体３５７の上下変移量に
対して測定子軸３５２の上下変移量が２倍となってい
る。また、スライド筒体３５７の上下端には環状のフラ
ンジ３５７ａ，３５７ｂが形成されている。このフラン
ジ３５７ａ，３５７ｂは、図１１（ｃ）に示すように、
測定子軸３５２の下死点位置のストッパとなるように、
アーム３５５と固定筒部材３５３とに当接する。

【００４０】ラック部材３５８は固定筒部材３５３の同
軸上に位置していると共にスライダー３５０に形成され
た一対のフランジ３５０ａ（一方のみ図示）に外壁が支
持されている。なお、このフランジ３５０ａはラック部
材３５８の上下変移を許容し且つその回転を規制する。
また、ラック部材３５８には外壁に開口するスリット３
５８ａが形成されている。このスリット３５８ａには測
定子軸３５２の下端に突設されたピン３５２ａが挿入さ
れ、この挿入により回転し軸３５２の上下変移に連動し
てラック部材３５８が上下変移する。さらに、ラック部
材３５８の他の外壁にはラック３５８ａが形成されてい
る。

【００４１】このラック３５８ａには、図１０に示す様
に、スライダー３５０に固定されて測定子保持部材３５
１の水平面内での変移に追従するエンコーダ３６０（変
位量測定手段）の回転軸３６１に固定されたピニオン部
材３６２のピニオン３６２ａが噛み合う。尚、ラック部
材３５８と、ピニオン部材３６２を含めたエンコーダ３
６０とは上下動移動計測手段を構成している。

【００４２】ピニオン部材３６２の固定部３６２ｂには
一端をエンコーダ３６０に固定されたブラケット３６３
に固定したコイルスプリング３６４の他端が固定部３６
２ｂに巻き付けられた状態で固定されている。

【００４３】このコイルスプリング３６４は、測定子３
５６からラック部材３５８に至る各部材の総重量に基づ
く荷重を相殺する方向、すなわち、これら各部材を持ち
上げる（実際には持ち上げない）方向に付勢設定されて
いて、これら各部材の総重量による測定子３５６の上下
変移を妨げないようになっている。尚、コイルスプリン
グ３６４を固定部３６２ｂに巻き付けたことにより、そ
の付勢力は略均一なものとなっている。また、ブラケッ
ト３６３を廃止してコイルスプリング３６４の一端（ブ
ラケット３６３側）をスライダー３５０に固定してもよ
い。

【００４４】ところで、ラック部材３５８は、図１２に
示すように、円柱形状を呈するラック部材３５８’とし
てもよい。この場合、ラック部材３５８のスリット３５
８ａ並びにスライダー３５０のフランジ３５０ａに該当
するものはなくてもよく、測定子軸３５２の上下変移並
びに回転に連動させてもよい。

【００４５】従って、ラック部材３５８’の壁面に形成
されるラック３５８ｂは、その外周面に渡って形成され
る。尚、図１２において、上述した図９乃至図１１に対
応した部材には同一の符号を付してその説明を省略す
る。

【００４６】アーム３５５は、一端が測定子軸３５２に
固定された水平部３５２ａと、水平部３５５ａの他端に
上方に向けて垂直に連設された垂直部３５５ｂとからＬ
字状に形成されている。

【００４７】測定子連結部材４００は、図１３乃至図１
５に示す様に、水平部３５５ａに沿う方向に配設された
板状部材４０２と、板状部材４０２の基端に一体に設け
られた回転軸４０３と、板状部材４０２の上面に固着さ
れたバネ板４０４と、バネ板４０４上に固着された押え
板４０５を有する。

【００４８】また、垂直部３５５ｂには、図１５
（ａ），（ｂ）に示すように、その上端に取付孔３５５
ｃが形成され、取付孔３５５ｃの両端部内にはフランジ
４０６ａ，４０６ａを有するリング状のベアリング４０
６，４０６が嵌合されている。

【００４９】ベアリング４０６，４０６内には回転軸４
０３が嵌合され、この回転軸４０３には固定ネジ４０７
が螺着されている。この固定ネジ４０７と板状部材４０
２の端部との間でベアリング４０６，４０６の回転部４
０６ｂ，４０６ｂが保持されている。尚、回転軸４０３
の軸線Ｏ１は、測定基準面ＳＯと平行に設けられている
と共に、測定子軸３５２の軸線Ｏ２と直交させられてい
る。

【００５０】また、測定子３５６はバネ板４０４の先端
部を挟んで配置され且つ断面形状が台形状に形成された
半割の測定子部材３５６ａ，３５６ｂから構成されてい
る。測定子部材３５６ａの中央には取付軸３５６ｃが形
成され、測定子部材３５６ｂの中央には取付穴３５６ｄ
が形成されている。また、バネ板４０４の先端部には図
１４，図１５（ｄ）に示した如く取付孔４０８が形成さ
れている。

【００５１】しかも、取付軸３５６ｃは、バネ板４０４
の取付孔４０８に挿通されていると共に、測定子部材３
５６ｂの取付穴３５６ｄに軽圧入により嵌着されてい
る。

【００５２】この様にして、測定子部材３５６ａ，３５
６ｂ、即ち測定子３５６は、バネ板４０４の先端部に回
転自在に保持されている。尚、測定子３５６の先端は、
測定子軸３５２の軸線（中心線）Ｏ２上に位置する様に
なっている。

【００５３】上述のレンズ枠形状計測装置は図１６に示
した演算制御回路６００により作動制御される。以下、
このレンズ枠保持及び演算制御回路６００による作動制
御を説明する。

【００５４】［レンズ枠保持］まず、図２に示したスラ
イダー１５６，１５６の穴部１５６ｃ，１５６ｃに指を
挿入してスライダー１５６，１５６の互いの間隔を十分
開くと共に、スライダー１５６，１５６を図５に示した
状態から図３に示した状態まで板バネ１５４，１５４の
弾発力に抗して下方に押圧することにより、保持棒１５
２とスライダー１５６，１５６の段付部１５６ｂ′，１
５６ｂとの間隔を十分開ける。

【００５５】その後、この間隔内にメガネフレーム５０
０の測定したい方のレンズ枠５０１を挿入し、レンズ枠
５０１の上側リムと下側リムがスライダー１５６，１５
６の内壁に当接するようにスライダー１５６，１５６の
間隔を狭める。

【００５６】本実施例においては、スライダー１５６，
１５６はリング１５８による連結構造を有しているた
め、スライダー１５６，１５６の一方の移動量がそのま
ま他方のスライダーに等しい移動量を与える。次に、レ
ンズ枠５０１の上側リムの略中央が保持棒１５２の下方
に位置するようにフレームを滑り込ませた後、スライダ
ー１５６，１５６から操作者が手を離すと可動ベース１
５３は板バネ１５４，１５４の弾発力により上昇して、
レンズ枠５０１は図４，図７に示した如く段付部１５６
ｂ，１５６ｂと保持棒１５２，１５２とにより挟持され
る。この際、フレーム５００がレンズ枠５０１の幾何学
的略中心点とフレーム保持装置１００の円形開口１５７
の中心点１５７ａとをほぼ一致させるように保持され
る。

【００５７】このとき、レンズ枠５０１のヤゲン溝の頂
点５０１ａから固定ベース１５０のフランジ１５１の辺
１５１ａまでの距離ｄと可動ベース１５３の辺１５３ａ
までの距離ｄは等しい値をとるように構成されている。

【００５８】次に、このようにしてフレーム５００を保
持したフレーム保持部１００を支持装置２００の予め所
定の間隔に設定したハンド２１１，２１２間に挿入した
後、Ｙ軸モータ２２４を所定角度回転させる。Ｙ軸モー
タ２２４の回転によりミニチアベルト２２６が駆動さ
れ、ハンド２１１が左方に一定量だけ移動され、フレー
ム保持部１００及びハンド２１２も左方移動を誘起さ
れ、鍔２２８がピン２２９より外れる。

【００５９】これと同時に、フレーム保持部１００は、
図６に示す様に、引張りバネ２３０により両ハンド２１
１，２１２で挟持される。このとき、フレーム保持部１
００の固定ベース１５０のフランジ１５１の辺１５１
ａ，１５２ａはそれぞれハンド２１１の斜面２１５とハ
ンド２１２の斜面２１７に当接され、可動ベース１５３
の両辺１５３ａ，１５３ａはそれぞれハンド２１１の斜
面２１６とハンド２１２の斜面２１８に当接される。

【００６０】本実施例においては、上述した様にメガネ
枠５０１のヤゲン溝の頂点５０１ａから辺１５１ａから
辺１５３ａそれぞれへの距離ｄは互いに等しいため、フ
レーム保持装置１００はハンド２１１，２１２に挟持さ
れると、レンズ枠５０１のヤゲン溝頂点５０１ａが両ハ
ンドの稜線２１９，２２０が作る基準面Ｓ上に自動的に
位置される。

【００６１】さらに、ガイド軸回転モータ２０９の所定
角度の回転により、フレーム保持部１００が図７の二点
斜線で示す位置へと旋回し、基準面Ｓは計測部３００の
測定子３５６の初期位置（基準測定面ＳＯ）と同一平面
で停止する。

【００６２】［レンズ枠への測定子配置］次に、Ｙ軸モ
ータ２２４をさらに回転させてフレーム保持部１００を
保持したハンド２１１，２１２をＹ軸方向に一定量移動
させ、フレーム保持部１００の円形開口中心点１５９ａ
と計測部３００の回転軸３０４中心とを概略一致させ
る。このとき、移動の途中で測定子３５６はレンズ枠５
０１のヤゲン溝５０２に当接する。

【００６３】［レンズ枠形状測定］この状態で、図示し
ない測定開始ボタンをＯＮさせて測定を開始させると、
演算制御回路６００はモータ３０１を回転駆動制御す
る。

【００６４】この回転駆動制御により、測定子３５６は
軸線Ｏ２回りに回転しながらヤゲン溝５０２に沿って移
動させられると、この移動に伴って傾斜するヤゲン溝５
０２の壁面から測定子３５６に作用するヤゲン溝５０２
に沿う方向への力により、測定子保持部材４００及び回
転軸４０３がベアリング４０６により軸線Ｏ１回りに回
動させられて、測定子３５６が図１９（ａ）の如くヤゲ
ン溝５０２に沿う方向に傾斜し、測定子３５６がヤゲン
溝５０２に図１９（ｂ）の如く完全に係合することにな
る。尚、図１９（ｂ）は説明の便宜上、測定子３５６の
構造を省略して図示している。

【００６５】一方、演算制御回路６００は、まず、モー
タ３０１を予め定めた単位回転パルス数毎に回転させ
る。

【００６６】これにより、センサーヘッド部３１２はメ
ガネフレーム５００の形状、すなわちレンズ枠５０１の
動径にしたがってレール３１１，３１１上を移動し、そ
の移動量は磁気スケール３１４と磁気スケール読取りヘ
ッド３１３により読みとられる。これにより、モータ３
０１の回転角θと磁気スケール読取りヘッド３１３から
の読取り角ρとからレンズ枠形状は（ρ_n，θ_n）（ｎ＝
１，２，３…Ｎ）として計測される。

【００６７】ここで、この計測は前述したように、図１
７に示すように、回転軸３０４の中心Ｏはレンズ枠５０
１の幾何学中心と概略一致させて測定したものである。

【００６８】そして、この計測後、計測データ（ρ_n，
θ_n）を極座標一直交座標変換した後のデータ（Ｘ_n，Ｙ
_n）からＸ軸方向の最大値をもつ被計測点Ｂ（ｘ_b，
ｙ_b）、Ｘ軸方向で最小値をもつ被計測点Ｄ（ｘ_d，
ｙ_d）、Ｙ軸方向で最大値をもつ被計測点Ａ（Ｘ_a，
ｙ_a）及びＹ軸方向で最小値をもつ被計測点Ｃ（ｘ_c，ｙ
_c）を選び、レンズ枠の幾何学中心Ｏ₀を、Ｏ₀（ｘ₀，ｙ₀）＝（（ｘ_b＋ｘ_d）／２，（ｙ_a＋ｙ_c）
／２）…（１）として求めた後、演算制御回路６００により、幾何学中
心Ｏ₀における測定値（₀ρ_n，₀θ_n）（ｎ＝１：２：３
…Ｎ）を求める。

【００６９】尚、ｘ₀、ｙ₀値に基づいてｘ軸モータ２０
６とＹ軸モータ２２４を駆動させ、ハンド２１１，２１
２で挟持されたフレーム保持部１００を移動し、これに
よりレンズ枠５０１の幾何学中心Ｏ₀をセンサーアーム
３０２の回転中心Ｏと一致させ、再度レンズ枠形状を測
定し、幾何学中心Ｏ₀における測定値（₀ρ_n，₀θ_n）を
求めることもできる。

【００７０】＜動径情報（ρ_n，θ_n）に対するＺ軸方向
のデータｚ_nの計測＞上述の幾何学中心Ｏ₀に基づくレン
ズ枠形状の計測時には、エンコーダ３６０によりＺ軸方
向の測定子３５６の移動量も同時に計測される。これに
より結局レンズ枠形状は（₀ρ_n，₀θ_n，Ｚ_n）（ｎ＝
１，２，３…Ｎ）の三次元情報が得られることとなる。

【００７１】図１６は本願のレンズ枠形状測定装置の演
算制御回路のブロック図である。ドライバ回路６０１乃
至６０４はそれぞれＸ軸モータ２０６、Ｙ軸モータ２２
４、センサーアーム回転モータ３０１、ガイド軸回転モ
ータ２０９に接続される。ドライバ６０１〜６０４はシ
ーケンス制御回路６１０の制御のもとにパルス発生器６
０９から供給されるパルス数に応じて上記各パルスモー
タの回転駆動を制御する。

【００７２】磁気スケール読取りヘッド３１３の移動量
は読取り出力カウンタ６０５で計数されて比較回路６０
６に入力される。比較回路６０６は基準値発生回路６０
７からの動径変化範囲ａに相当する信号とカウンタ６０
５からの計数値の変化量とを比較し、計数値が範囲ａ内
にあるときはカウンタ６０５の計数値ρ_n及びパルス発
生器６０９からのパルス数をセンサーアーム３５５の回
転角に変換し、その値θ_nとを組として（ρ_n，θ_n）を
データメモリ６１１へ入力してこれを記憶させる。

【００７３】＜動径情報（ρ_n，θ_n）に対するＺ軸方向
のデータｚ_nの計測＞次に、シーケンス制御回路６１０
はゲート回路６１２を演算回路６１３側へ切換え、デー
タメモリ６１１に記憶されている動径情報（ρ_n，θ_n）
に基づいてレンズ枠５０１の幾何学中心Ｏ₀を演算させ
て、そのデータをシーケンス制御回路６１０へ入力させ
る。シーケンス制御回路６１０は演算回路６１８からの
データに基づいて前述の（１）式からｘ₀、ｙ₀を求め、
ドライバ６０１，６０８に必要なパルス数を入力してモ
ータ２０６，２２４を駆動し、レンズ枠５００の中心を
センサーアーム３０２の回転中心に一致させる。

【００７４】これと同時にシーケーンス制御回路６１０
はカウンタ回路６１５を指令し、Ｚ軸エンコーダ３６０
からのデータを計数するよう指令する。そしてＺ軸方向
データを含むレンズ枠形状情報（₀ρ_n，₀θ_n，ｚ_n）を
計測し、このデータをデータメモリ６１１に記憶させ
る。

【００７５】ここで、もし、カウンタ６０５からの計数
値ρ_nまたは０ρ_nが基準値発生回路６０７からの出力さ
れる動径変化範囲ａより大きいときは、比較回路６０６
はその旨をシーケンス制御回路６１０に出力し、この出
力を受けた回路６１０はドライバ６０８を作動させてバ
ネ装置３１５の電磁マグネット３１８を励磁させ、測定
子３５６の移動を阻止すると共に、ドライバ６０４への
パルス供給を停止し、モータ３０１の回転を防止する。

【００７６】これによってメガネフレーム５００を傷つ
けず、また、測定子３５６及びアーム３５５の変形また
は破損を防止することができる。

【００７７】［玉摺機等へのデータ供給］このようにし
て得られて、データメモリ６１１に記憶されたレンズ枠
形状情報（₀ρ_n，₀θ_n，ｚ_n）は、必要に応じゲート回
路６１２の切換により、例えば、本出願人が先に出願し
たところの特願昭５８−２２５１９７で開示したデジタ
ル玉摺機や型取機あるいはフレームの型状が設計値通り
に加工されているか否かを判定する判定装置等へ供給さ
れ、データメモリ６１１に記憶されたレンズ枠形状情報
（₀ρ_n，₀θ_n，ｚ_n）のＺ_n情報からレンズ枠のカーブ値
ｃを必要に応じ演算回路６１３で求めることができる。

【００７８】その演算は、図１８（Ａ）及び図１８
（Ｂ）に示すように、レンズ枠上の少なくとも２点ａ、
ｂにおける動径ρ_iA、ρ_iBと、この２点のＺ軸方向のセ
ンサーヘッド移動値Ｚ_A、Ｚ_Bから、レンズ枠５０１のヤ
ゲン軌跡を含む球体ＳＰの曲率半径ＲをＲ²＝ρ_iA ²＋（Ｚ₀−Ｚ_A）² Ｒ²＝ρ_IB ²＋（Ｚ₀−Ｚ_A）² …（２）から求め、ヤゲンのカーブ値ｃは、求められたＲからＣ＝｛（ｎ−１）／Ｒ｝×１０００ …（３）（定数ｎ
＝１．５２３）として実行される。

【００７９】なお、シーケンス制御回路はプログラムメ
モリ６１４に内蔵のプログラムによって上述の計測ステ
ップを実行する。

【００８０】また、このようにして得られたデータをも
とに加工された仕上がりサイズのレンズＬは、図１９
（ｃ）に示す様に寸法ｄとほぼ同じ寸法に加工されるこ
とになる。尚、図１９（ｃ）では説明の便宜上、レンズ
Ｌの仕上がりサイズと真の大きさｄとを若干異ならせて
図示したが、実際にはレンズＬの仕上がりサイズと真の
大きさｄとは殆ど同じサイズに形成されることになる。

【００８１】また、回転軸４０３をプーリ及びワイヤを
介してロータリーエンコーダに連動させると共に、ロー
タリーエンコーダからの出力信号を演算制御回路６００
に入力して、この信号を基に演算制御回路６００により
測定子３５６の傾斜角を演算させることにより、メガネ
フレーム５００のレンズ枠５０１がどの程度基準測定面
ＳＯに対して傾斜しているかを知ることができ、よりレ
ンズ枠５０１の形状に合った形状測定が可能となるよう
にすることもできる。

【００８２】［第２実施例］図２０は、この発明の第２
実施例、すなわち、プーリ３０３とベルト３０５でモー
タ３０１の回転をベース３１０に伝達させると共に、磁
気スケール読取ヘッド３１３と磁気スケール３１４から
なるヘッド移動量検出手段を設けた上記実施例の他の例
を示したものである。

【００８３】本実施例では、ベース３１０を図２０に示
した如く円盤状に形成して、ベース３１０の周面にギヤ
部３７０を設けたベース歯車とし、このギヤ部３７０に
モータ３０１の出力軸３０１ａに設けた駆動ギヤ３０１
ｂを噛合させることにより、モータ３０１の回転をベー
ス３１０に伝達するようにしている。図２０中、Ｏで示
された部分が図３に示した回転軸３０４で回転自在に筺
体２０１に支持されることになる。

【００８４】また、ヘッド移動量読取手段としては、ベ
ース３１０の下面に固定され且つ出力軸３１２ａがベー
ス３１０を貫通するロータリーエンコーダ３１２ｂと、
レール３１１と平行にセンサーヘッド部３１２に固定さ
れたラック３１２ｃと、出力軸３１２ａに固定され且つ
ラック３１２ｃに噛合するピニオン３１２ｄを備えてい
る。

【００８５】この場合、センサーヘッド部３１２がレー
ル３１１に沿って移動すると、ラック３１２ｃによりピ
ニオン３１２ｄが回転して、ロータリーエンコーダ３１
２ｂがセンサーヘッド部３１２の移動量を検出して検出
信号を出力する。この検出信号は移動量検出回路６１５
を介してデータメモリ６１１に入力される。

【００８６】尚、図２０では、本発明の第２実施例に係
わるスライダー３５０よりも上方に位置する部材、即
ち、測定子３５６、測定子軸３５２、スライド筒体３５
７、筒状カラー３５４のみを概略的に図示したが、実際
には、図９乃至図１１または図１２に開示したものが使
用されている。また、図２０中、３７２はベース３１０
に設けられたスリット、３１０ａ，３１０ｂはベース３
１０上に固定され且つレール３１１，３１１の両端を保
持するレール保持部材、７００は互いに対向するライン
ＬＥＤ７０２とライン上エリアＣＣＤ７０３とにより左
右のレンズ枠５０１，５０１の間の距離を測定するため
のレンズ枠間距離測定手段、８０３はベース３１０の周
縁部に固定され且つ一部が周縁から突出する遮光板であ
る。

【００８７】

【効果】この発明は、以上説明したように構成したの
で、装置本体の小型化を実現し得て、しかも、レンズ枠
の湾曲の度合に拘らず上下方向の変位に伴う測定子の外
れを防止して信頼性の高い上下方向の測定結果を求める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレンズ枠形状測定装置を示す斜視図で
ある。

【図２】フレーム保持装置とメガネとの関係を示す斜視
図である。

【図３】フレーム保持装置の作用説明図である。

【図４】フレーム保持装置にメガネを保持させた状態を
示す作用説明図である。

【図５】図２のＡーＡ線に沿う断面図である。

【図６】支持装置部と測定子との関係を示す断面図であ
る。

【図７】支持装置部の作用を示す模式図である。

【図８】バネ部材の断面図である。

【図９】測定子軸保持部材の外観を示す要部の斜視図で
ある。

【図１０】上下動移動計測手段の外観を示す要部の斜視
図である。

【図１１】（ａ）は上死点状態の測定子軸保持部材の正
面図、（ｂ）は測定子軸保持部材の縦断面図、（ｃ）は
下死点状態の測定子軸保持部材の正面図である。

【図１２】測定子軸保持部材の変形例を示す要部の斜視
図である。

【図１３】測定子取付部の斜視図である。

【図１４】測定子保持部材と測定子の分解斜視図であ
る。

【図１５】（ａ）は測定子取付部の一部を破断した平面
図、（ｂ）は測定子取付部の一部を破断した側面図、
（ｃ）は測定子取付部の正面図、（ｄ）は（ａ）のＡ−
Ａ線に沿う測定子取付部の要部の拡大断面図である。

【図１６】レンズ枠形状測定装置の制御回路である。

【図１７】レンズ枠の計測値からその幾何学中心を求め
る為の模式図である。

【図１８】（Ａ），（Ｂ）はレンズ枠のカーブ値Ｃを計
算するための説明図である。

【図１９】（ａ）はレンズ枠形状測定装置による測定子
の作用説明図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面
図、（ｃ）はレンズ枠形状測定装置により測定されたレ
ンズ枠形状データに基づいて研削加工されたレンズとレ
ンズ枠との説明図である。

【図２０】レンズ枠形状測定装置の第２実施例を示す要
部の斜視図である。

【図２１】従来のレンズ枠形状測定測定の一例を示す要
部の斜視図である。

【図２２】図２１に示したレンズ枠形状測定測定の要部
の正面図である。

【図２３】従来のレンズ枠形状測定測定の他例を示す要
部の正面図である。

【符号の説明】

１００…フレーム保持手段２００…装置本体３５１…測定子保持部材３５２…測定子軸３５６…測定子３５８…ラック部材（上下動連動部材）３５８ｂ…ラック３６０…エンコーダ（変位量測定手段）３６２…ピニオン部材５００…メガネフレーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】装置本体に装着されて被測定レンズ枠を有
するメガネフレームを保持するフレーム保持手段と、前記装置本体に設けられ且つ前記メガネフレームを前記
フレーム保持手段で保持した状態で水平面内で移動変移
させられる測定子保持部材と、該測定子保持部材に上下動自在且つ回転動自在に保持さ
れた測定子軸と、前記測定子保持部材の水平面内での移動変移に伴って前
記レンズ枠の内周面に形成されたヤゲン溝に前記測定子
軸と同軸上に位置された縁部を当接させつつ前記測定子
軸を上下動並びに回転動させる測定子と、前記測定子軸の上下動の移動量を計測する上下移動計測
手段とを備えたレンズ枠形状測定装置であって、前記上下動移動計測手段は、前記測定子軸に同軸上で上
下動に連動する上下動連動部材と、前記測定子保持部材
の水平面内での移動変位に追従し且つ前記上下動連動部
材の上下変位量を測定する変位量測定手段とを備えてい
ることを特徴とするレンズ枠形状測定装置。
【請求項２】前記上下動移動計測手段は、前記測定子軸
に同軸上で上下動に連動し且つ外壁面にラックを形成し
たラック部材と、前記測定子保持部材の水平面内での移
動変移に追従し且つ前記ラックと噛み合うピニオン部材
を有するエンコーダとを備えていることを特徴をする請
求項１に記載のレンズ枠形状測定装置。
【請求項３】前記ピニオン部材には、該ピニオン部材に
加わる前記ラック部材からの荷重を相殺するように周方
向に付勢設定されたコイルスプリングが同軸上に巻き付
けられていることを特徴とする請求項２に記載のレンズ
枠形状測定装置。