WO1994003777A1

WO1994003777A1 - Frame shape measuring instrument

Info

Publication number: WO1994003777A1
Application number: PCT/JP1993/001078
Authority: WO
Inventors: Yasuo Suzuki
Original assignee: Kabushiki Kaisha Topcon
Priority date: 1992-07-31
Filing date: 1993-08-02
Publication date: 1994-02-17
Also published as: DE69323308D1; EP0639754A1; DE69323308T2; JPH06241772A; EP0639754B1; EP0639754A4

Description

明細書

フレーム形状測定装置

技術分野

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ェ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フレーム形状測定装置に関する。背景技術

この種のフレーム形状測定装置としては、フレーム保持装置の本体の保持面ににメガネフレームを両眼ともパネ付勢された保持棒で押さえつけるように保持させて、このメガネフレームのャゲン溝にソロバ、玉状のフィーラーを内接させて移動させ、このフィーラーの移動軌跡を三次元検出することにより、メガネフレームの形状を測定するうにしたものがある。

しかし、メガネフレームは一般に湾曲しているため、メガネフレームの一対のレンズ枠を結合しているプリッジ側が保持面に当った状態で、このレンズ枠を保持棒で保持させても、レンズ枠のプリッジ側とは反対側（耳掛けとしてもツルが取り付けられる部分）の周辺部は保持面から「浮いた」状態で保持されるため、基準測定面とレンズ枠が傾斜（フレーム傾斜）してしまう。

ところで、メガネフレームのャゲン溝の傾斜角度が必ずしも一様になつていないため、場所によっては、レンズ Lのャゲン頂点の傾斜角度がレンズ枠のャゲン溝の傾斜角度と一致せず、レンズ Lのャゲン頂点を含む平面がレンズ枠のャゲン溝の中心線とある角度 yをなすことがある。従って、レンズ枠の真の大きさを測定するには、図 1 8に示すように、レンズ Lのャゲン頂点を含む平面がレンズ枠のャゲン溝の中心線となす角度 y と、ブイ一ラーの頂点を含む平面がレレズ枠のャゲン溝の中心線となす角度 S とを合致させる必要がある。ところが、湾曲したレンズ枠の傾斜のために角度 y と Sの双方が一致せず、フィーラーの頂点位置での、誤った測定データのままレンズ研削してしまうと、図 1 4の寸法 c を外径とするレンズ Lが研削され、図 1 5のレンズ L ' 真の外径の大きさ d と測定誤差を生じ、真のメガネフレーム枠形状の大きさが正確に測定されないという問題点があった。

そこで、本発明は、上記問題点を解決し、湾曲したメガネフレーム枠の形状を正確に測定するフレーム形状測定装置を提供することを目的とする。

発明の開示

この目的を達成するため、この発明は、測定基準面が設けられた装置本体と、メガネフレームの左右のレンズ枠が同時に保持可能に設けられ且つ前記レンズ枠の保持面が前記測定基準面に対して傾斜回動可能に装置本体に保持されたフレーム保持手段と、前記フレーム保持手段を傾斜回動操作させるための回動駆動手段と、前記測定基準面に対する前記レンズ枠のャゲン溝の周方向の各点の座標を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された測定結果を基に前記測定基準面に対する前記レンズ枠のャゲン溝傾斜量を算出するための演算制御回路とを備え、前記演算制御回路は、前記測定手段による測定結果を基に前記回動駆動手段を駆動制御することにより、前記ャゲン溝の前記測定手段による測定部のャゲン中心線が前記基準測定面と平行となるように様に前記フレーム保持手段を傾斜回動制御させて、前記ャゲン溝の各点の座標を前 ₀ 記測定手段により順次測定し、該測定結果から前記メガネフレーム枠の形状を算出するフレーム形状測定装置としたことを特徴とする。

また、前記ャゲン溝傾斜量により、前記回動駆動手段により前記フレーム保持手段を回動駆動するか否かを選択するための回動可否選択手段を設げている。

図面の簡単な説明

図 1 は、この発明にかかるフレーム形状測定装置を示す斜視図である。図 2は、図 1 に示した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は、図 1， 2に示したフレーム保持装置の作用説明図である。図 4は、図 1 , 2に示した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は、図 2の A— A線に沿う断面図である。

図 6は、図 1 に示したパネ部材の断面図である。

図 7は、図 1 に示した支持装置部とセンサー部の関係を示す模式図である。

図 8は、図 7に示した支持装置部とセンサー部の関係を示す断面図である。

図 9は、図 1，図 7， 8に示したセンサー部の一部を断面して示した正面図である。

図 1 0は、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 1 1 は、図 1 に示したハンドに保持させて用いる型板保持部材を示す斜視図である。 ,

一 4一図 1 2は、図 1 に示したフレーム形状測定装置の演算制御回路図である

図 1 3は、（A), (Β)はレンズ枠のカーブ値 Cの計算するための説明図である。

図 1 4は、図 1 に示したフレーム形状測定装置を用いてメガネフレームを予備測定している状態を示す説明図である。

図 1 5は、図 1に示したフレーム形状測定装置を用いてメガネフレームを本測定している状態を示す説明図である。

図 1 6は、図 1 5に示した本測定で得られた仕上がりレンズサイズを示す説明図である。

図 1 7は、図 1 に示したフレーム形状測定装置を用いてのフレーム形状測定の説明のためのフローチヤ一トである。

図 1 8は、従来のメガネフレームのフレーム枠形状測定測定の説明図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施例を図をもとに詳述する。

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装置部 1 0 0 (フレーム保持手段）と、このフレーム保持装置部 1 0 0を支持するとともに、この保持装置部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 2 0 0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 3 0 0 (測定手段）とから構成されている。

ぐフレーム保持装置部 1 0 0 (フレーム保持手段） > フレーム保持装置部 1 00は図 2及び図 5に示した様に固定ベース 1 50を有し、固定ベース 1 50は辺 1 5 1 a, 1 5 1 aが設けられフランジ 1 5 1, 1 5 1を両側に有する。

この各フランジ 1 5 1には、長手方向に間隔をおいて一対のフレーム保持棒 1 52， 1 52が夫々ネジ止めされている。尚、フランジ 1 5 1, 1 5 1のフレーム保持棒 1 52, 1 52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。

この固定ベース 1 50の底板 1 50 aとフランジ 1 5 1の間には辺 1 53 a、 1 53 aを有する可動ベース 1 53が挿入されており、可動べース 1 53は固定ベース 1 50の底板 1 50 aに取り付けられた 2枚の板パネ 1 54、 1 54によって支持されている。

可動ベース 1 53には 2本の平行なガイド溝 1 55、 1 55が形成され、このガイド溝 1 55、 1 55にスライダー 1 56、 1 56の突起 1 56 a、 1 56 aが係合されて、スライダー 1 56、 1 56が可動べ一ス 1 53上に摺動可能に嵌挿されている。

一方、可動ベース 1 53の長手方向両側には円形開口 1 57, 1 57 が形成され、各円形開口 1 57の内周にはリング 158が回動自在に嵌込まれている。このリング 1 58の上面には 2本のピン 1 59、 1 59 が植設され、このピン 1 59、 1 59のそれぞれはスライダー 1 56、 1 56の段付部 1 56 b、 1 56 b (保持面）に形成されたスロット 1 56 cに挿入されている。

さらに、スライダー 1 56、 1 56の中央には縦状の切欠部 1 56 d、 1 56 d形成されており、切欠部 1 56 d、 1 56 d内に前述のフレーム保持棒 1 52、 1 52がそれぞれ挿入可能となっている。また、スライダー 1 56、 1 56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 56 e、 1 56 eが形成されている。

ぐ支持装置 200 >

支持装置部 200は筐体 20 1 (装置本体）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 202 a， 202 b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 205が螺合されている。この 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。

移動ステージ 203の両側フランジ 207 a， 207 b間には測定標系の 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 2 08はフランジ 207 aに取り付けられたガイド軸モータ 209 (ϋΐ動駆動手段）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が形成されてる。このガィド軸 208の中心線を含む水平面は基準測定面 S 0となる。

ガイド軸 208にはハンド 2 1 1， 2 1 2が長手方向に摺動可能に支持されている。このハンド 2 1 1, 2 1 2の軸穴 21 3， 2 1 4にはそれぞれ突起部 2 1 3 a， 21 4 aが形成されており、この突起部 21 3 a, 2 1 4 aが前述のガイド軸 208のガイド溝 2 1 0内に係合され、ハンド 2 1 1, 2 1 2のガイド軸 208の回りの回転を阻止している。

ハンド 2 1 1は互いに交わる二つの斜面 2 1 5, 2 1 6を持ち、他方ハンド 2 1 2も同様に互いに交わる二つの斜面 2 17， 2 1 8を有している。ハンド 2 1 2の両斜面 2 1 7， 2 1 8が作る稜線 220はハンド 21 1の斜面 2 1 5, 2 1 6の作る稜線 2 1 9と平行でかつ同一平面内に位置するように、また、斜面 2 1 7, 2 1 8のなす角度と斜面 21 5, 2 1 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 2 十

1 1， 2 12の間には図 8に示すようにパネ 230が掛け渡されている。

この構成によって、ハンド 21 1, 2 12間にフレーム保持装置 1 0 0を保持させて、ガイト'軸 208をガイド'軸モータ 209で回動駆動させることにより、ハンド 21 1 , 2 1 2及びフレーム保持装置 1 00は基準測定面 S 0に対して上下に傾斜回動させられる。

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 が回動自在に軸支され後側フランジ 22 1の他端にはブーリー 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， 2 24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 2 1 1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 21 2の上面には、鍔 228が形成されており、この鍔 228はハンド 21 2の移動により移動ステージ 208の後側フランジ 22 1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。ぐ計測部 300 (測定手段） >

測定手段としての計測部 300は、筐体 201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 30 1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 3 05を有する。これによりモータ 30 1の回転がセンサーアームに伝達される。

センサーアーム部 302は、長手方向両端に起立板部 31 0 a， 3 1 0 bを有するベース 31 0と、起立板部 31 0 a, 3 1 0 b間に渡架された互いに平行な 2本のレール 31 1， 31 1 と、このレール 31 1， 31 1上に長手方向に移動自在に装着されたセンサーへッド部 3 12と、

新たな用紙センサーへッド部 3 1 2の一側面に取り付けた磁気スケール読取りへッド 3 1 3と、レール 3 1 1 と平行に取り付けられた磁気スケール 3 1 4 と、センサーヘッド部 3 12を常時アーム端側面へ引っ張るパネ装置 3 1 5を有する。尚、磁気スケール読み取りヘッド 3 1 3は、磁気スケール 3 1 4を読取ってセンサーへッド部 3 1 2の移動量を検出するように構成されている。

(パネ装置 3 1 5 )

図 6は、パネ装置 3 1 5の構成を示している。このパネ装置 3 1 5は、ベース 3 1 0の起立板部 3 1 0 aに取り付けられたケーシング 3 17と、ケーシング 3 1 7内に設けられた電磁マグネット 3 1 8と、電磁マグネット 3 1 8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 3 1 9を有する。尚、スライド軸 3 1 9はレール 31 1 と直交する方向に延びている。

このスライド軸 3 1 9は鍔 320， 321を有し、鍔 320とケーシング 3 1 7との間には引っ張りパネ 323が介装されて、スライド軸 3 1 9を常時左方に付勢している。

スライド軸 3 19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 324， 325間にはスライド軸 3 1 9に捲回したぜんまいパネ 3 1 6が配設されている。このぜんまいパネ 3 1 6は、一端がクラッチ板 324に固着され、他端がセンサへッド部 3 1 2に固定されて、センサヘッド部 3 1 2を起立板部 3 1 0 a側に付勢している。また、両クラッチ板 324, 325間にはスライド軸 3 1 9に捲回した圧縮パネ 326が介装されている。この圧縮パネ 326は、常時、クラッチ板 324， 325の間隔を広げて、ぜんまいパネ 3 1 6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 3 1 9の端部にはワッシャー 327が取り付けられている。 __g_

(センサーへッド部 3 1 2 )

図 9はセンサーへッド部 3 1 2は、長手方向に移動自在にレール 3 1 1 に支持されたスライダー 3 5 0を有する。このスライダー 3 5 0には鉛直方向に向けて形成した軸穴 3 5 1 が設けられ、この軸穴 3 5 1にはセンサー軸 3 5 2が挿入され、このセンサー軸 3 5 2と軸穴 3 5 1 との間にはセンサー軸 3 5 2に保持されたポールベアリング 3 5 3が介装されている。これにより、センサー軸 3 5 2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。

センサー軸 3 5 2の上部には断面が半月状の切欠きを有し、この切欠き面である型板当接面 3 5 4は眼鏡フレームのレンズ枠形状から倣い加ェされた型板の形状を計測するときにその型板側面と当接する型板フィ一ラー構成する。また、センサー軸 3 5 2の中央にはアーム 3 5 5が取り付けられており、このアーム 3 5 5の上部にはレンズ枠のャゲン溝と当接されるソロバン玉形状のャゲンフィーラー 3 5 6が可動可能に軸支されている。そして上記切欠き面すなわち型板当接面 3 5 4およびャゲンフィ一ラー 3 5 6の円周点の両方は鉛直なセンサー軸 3 5 2の中心線状に位置するように構成される。

スライダー 3 5 0の下部とセンサー軸 3 5 2の下部との間には、センサー軸 3 5 2の鉛直軸方向移動量すなわち Z軸方向の移動量を計測するための例えばマグネスケールからなるセンサー 3 5 8が介装されている。このセンサー 3 5 8は、スライダー 3 5 0の下部に取り付けられた読取りヘッド 3 5 9 と、センサー軸 3 5 2の下部に取り付けられた磁気スケール 3 6 0から構成されている。

また、磁気スケール 3 6 0の下端部には、アーム 3 5 5の屈曲する方向と直交し且つ型板当接面 3 5 4と平行な方向に向けて突出するピン 3 5 2 a , 3 5 2 aがー体に設けられている。このピン 3 5 2 a， 3 5 2

斷たな用紙 aにはベース 3 1 0に固定された板パネ製のハンガー 3 1 O h弾接して、アーム 3 55，ャゲンフィーラー 3 5 6及び型板取付面 3 1 4の向きがスライダー 3 5 0の移動方向を向くように設定されている。

上述のフレーム形状計測装置は図 1 2に示した演算制御回路 6 00により作動制御される。以下、この演算制御回路 6 00の構成及び機能を図 1〜図 1 7を用いて作用と共に説明する。

この演算制御回路 60 0は、メガネフレーム 5 00を保持させたフレーム保持装置 1 00がハンド 2 1 1， 2 1 2に装着されて、メガネフレーム 50 0のレンズ枠 5 0 1 のャゲン溝 50 2にフィーラー 3 5 6が当接させられると、図 1 7のステップ 1 で予備測定を行って動径情報（ p _η, 0 _Π) を得た後、この予備測定で得られた動径情報（ ρ_η， 0 _Π) を基に測定部におけるャゲン溝 5 02の傾きをステツプ 2で調整して、—ステップ 3で本測定を行い終了する。以下、フレーム保持、ステップ 1 ~ 3 について説明する。

[フレーム保持]

まず、図 2に示したスライダー 1 56、 1 56の穴部 1 5 6 、 1 5 6 c に指を挿入して、スライダー 1 56、 1 56の互いの間隔を十分開くと共に、スライダー 1 56, 1 5 6を図 5の状態から図 3の状態まで板パネ 1 54， 1 5 4の弾発力に杭して下方に押圧することにより、保持棒 1 5 2とスライダー 1 5 6、 1 56の段付部 1 56 b ' 、 1 56 b との間隔を十分開ける。

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 5 0 1 を挿入し、レンズ枠 50 1 の上側リムと下側リムがスライダー

1 5 6、 1 5 6の内壁に当接するようにスライダー 1 5 6、 1 5 6の間隔を狭める。

本実施例においては、スライダー 1 5 6、 1 5 6は上述したようにリング 1 58による連結構造を有しているため、スライダー 1 56、 1 5 6の一方の移動量がそのまま他方のスラィダ一に等しい移動量を与える。次に、レンズ枠 50 1の上側リムの略中央が保持棒 1 52の下方にくるようにフレームを滑り込ませた後、スライダー 1 56、 1 56から操作者が手を離す。これにより、可動ベース 1 53は板パネ 1 54、 1 5 4の弾発力により上昇して、レンズ枠 50 1は図 4, 図 7に示した如く段付部 1 56 b、 1 56 bと保持棒 1 52、 1 52とにより挟持される。この際、かつフレーム 500がレンズ枠 50 1の幾何学的略中心点とフレーム保持装置 1 00の円形開口 1 57の中心点 1 57 aとをほぼ一致させるように保持される。

また、このときレンズ枠 50 1のャゲン溝の頂点 50 1 aから固定べース 1 50のフランジ 1 5 1の辺 1 5 1 aまでの距離 dと可動ベース 1 53の辺 1 53 aまでの距離 dは等しい値をとるように構成されている _c 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装置部 1 00を支持装置 200の予め所定の間隔に設定したハンド 2 1 1， 2 1 2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 —タ 224の回転によりミュチアベルト 226が駆動され、ハンド 2 1 1が左方に一定量だけ移動され、フレーム保持装置部 1 00及びハンド 2 1 2も左方移動を誘起され、鍔 228がピン 229より外れる。

これと同時に、フレーム保持装置部 1 00は図 8に示した如く引張りパネ 230により両ハンド 2 1 1、 2 1 2で挟持される。このとき、フレーム保持装置部 1 00の固定ベース 1 50のフランジ 1 5 1の辺 1 5 1 a、 1 52 aはそれぞれハンド 2 1 1の斜面 2 1 5とハンド 2 12の斜面 2 1 7に当接され、また可動ベース 1 53の両辺 1 53 a、 1 53 aはそれぞれハンド 2 1 1の斜面 2 1 6とハンド 2 1 2の斜面 2 1 8に当接される。

本実施例においては、上述したようにメガネ枠 501のャゲン溝の頂点 501 aから辺 1 51 aから辺 1 53 a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 2 1 1、 21 2に挟持されると、レンズ枠 50 1のャゲン溝項点 50 1 aが両ハンドの稜線 21 9, 220が作る基準面 S上に自動的に位置される。

次に、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装置部 1 00が図 7の二点斜線で示す位置へ旋回し、この基準面 Sは計測部 300のャゲンフィーラー 356の初期位置（基準測定面 SO) と同一平面で停止する。

次に Y軸モータ 224をさらに回転させフレーム保持装置部 1 00を保持したハンド 21 1、 21 2を Y軸方向に一定量移動させ、フレーム保持装置部 1 00の円形開口中心点 1 59 aと計測部 300の回転軸 3 04中心とを概略一致させる。この時、移動の途中でャゲンフィーラー 356はレンズ枠 501のャゲン溝に当接する。

ャゲンフィーラー 356の初期位置は、図 7, 図 8に図示するように、センサー軸 352の下端に植設されたピン 352 aとセンサーアーム部のベース 31 0に取り付けられたハンガー 3 1 O hとにより、その方向が規制されている。これにより、 Y軸モータ 224の回転によってメガネフレーム 500が移動すると、常にフィーラー 356はャゲン溝に入ることができる。

さらに、演算制御回路 600により両眼か片眼かの測定モードを選択する。この選択において、片眼測定モードを選択した場合には図 17のステップ 5の判断が省略され、両眼測定モードの場合には図 17のステップ 5の「他眼か否か」の判断が行われる。以下、両眼測定モードを選択した場合について説明する。

斬たな用紙ステップ 1

[予備測定]

(回転角 0 _nに対する動径長 P_nの測定）

この選択において両眼測定モードを選択して測定をスタートさせると、メガネフレーム 500の一方のレンズ枠 50 1の予備測定が図 1 7のステツプ 1で開始される。この予備測定では、演算制御回路 600により、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られる。これにより、センサーへッド部 31 2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 3 1 1、 31 1上を移動し、その移動量は磁気スケール 3 1 4と読取りへッド 3 13により読みとられる。これにより、モータ 30 1の回転角 0 と読取りヘッド 3 13からの読取り角 Pとからレンズ枠形状は（ ρ_η、 θ π ) ( η = 1、 2、 3〜Ν) として計測される。

ここで、この計測は前述したように、図 1 0に示すように、回転軸 3 04の中心 0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。

計測後、計測データ（ /0 _η、 θ η ) を極座標一直交座標変換した後のデー夕（Χ_π、 Υ_π) 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<j) 、 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 0₀を

OB ( xa、 y B) = ( ( xb+ Xd) / 2, ( y ₈+ 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 Oaにおける測定値（ø θ _π、 αθ ) ( η - 1 ： 2： 3 Ν) を求める。なお、この xa、 y₀値にもとづいて X軸モータ 206と Y軸モータ 224を駆動させ、ハンド 21 1、 2 12で挟持されたフレーム保持装置部 1 00を移動し、祈たな用紙一 14一これによりレンズ枠 5 0 1 の幾何学中心 OBをセンサーアーム 3 0 2の回転中心 0と一致させ、再度レンズ枠形状を測定し、幾何学中心 0₀における測定値（0 Ρ_η、 Β Θ η) を求めることもできる。

(動径情報（ 0 _Π、 θ π) に対する Ζ軸方向のデータ ζ _ηの計測）上述の幾何学中心 0₀に基づくレンズ枠形状の計測時には、センサー 3 5 8により Ζ軸方向のセンサーへヅド 3 1 2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（_β ρ_π、 _η、 Ζη) ( η = 1、 2、 3 Ν) の三次元情報が得られることとなる。

以上述べたレンズ枠 5 0 1の動径計測において、ャゲンフィーラー 3 5 6がレンズ枠 5 0 1 から計測途中ではずれるようなことがあると、図 1 0に eで示すように、その動径計測データが直前の計測データから大きくはずれるため、予め動径変化範囲 aを定めておき、その範囲かちずれたときはセンサーアーム部 3 0 2の回転は停止し、同時に図 6に示したパネ装置 3 1 5の電磁マグネヅト 3 1 8を励磁し、鍔 3 2—1 を引着する。

これによりクラッチ板 3 2 4、 3 2 5がぜんまいパネ 3 1 6を挟持し、その卷き取り作用を阻止するため、センサーへッド部 3 1 2のアーム 3 5 5がレンズ枠に引っ掛かり、メガネフレーム 5 0 0をきずつけることを防止できる。このようなフィーラー 3 5 6のはずれがあった後は、再度メガネフレーム 5 0 0を初期計測位置に復帰させ、計測をしなおす。図 1 1 はメガネフレーム 5 0 0のレンズ枠 5 0 1から倣い加工により型取りされた型板 5 1 0の形状を計測するための型板保持部材 1 1 0の構成を示している。型板保持部材 1 1 0は、腕部 1 1 1 とこの両端部に取り付けられた円柱状の支柱 1 1 2、 1 1 3及び腕部 1 1 1 の中央に取り付けられた保持支柱 1 2 0 とから構成される。保持支柱 1 2 0の先端端面には中央に太いピン 1 1 6がその両横に細いピン 1 1 4、 1 1 5が

新たな甩^ 植設され、これらピン 1 1 4 ~ 1 1 6により型板 5 1 0が保持支柱 1 2 0に装着される。

型板保持部材 1 1 0は、その支柱 1 1 2、 1 1 8がハンド 2 1 1、 2 1 2により挟持される。そしてハンド 2 1 1、 2 1 2が計測位置へ下降したとき、型板 5 1 0はセンサー部 3 1 2の型板当接面 35 4と同一平面内に位置され、ハンド 2 1 1、 2 1 2の移動により型板当接面 35 4 が型板 5 1 0の側面に当接し、センサーアーム 3 02の回転によりその動径（ t P n ： t θ n ) が測定される。

図 1 2は本願のフレーム形状測定装置の演算制御回路を示すプロック図である。ドライバ回路 60 1 ないし 6 04はそれぞれ X軸モータ 2 0 6、 Y軸モータ 22 4、センサーアーム回転モータ 30 1、及びガイド軸回転モータ 2 09に接続される。ドライバ 60 1ないし 6 04はシーケンス制御回路 6 1 0の制御のもとにパルス発生器 60 9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。

読取りヘッド 3 1 3の移動量は、読取り出力カウンタ 60 5で計数され、比較回路 6 06に入力される。比較回路 606は基準値発生回路 6 07からの動径変化範囲 aに相当する信号とカウンタ 6 05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 60 5の計数値 P n及びパルス発生器 6 09からのパルス数をセンサーァーム 3 5 5の回転角に変換し、その値 ø _πとも組として（ p_n、 0 _n) をデータメモリ 6 1 1 へ入力し、これを記憶させる。

(動径情報（ ρ_π、 θ π ) に対する Ζ軸方向のデータ ζ _ηの計測）次に、シーケンス制御回路 6 1 0はゲート回路 6 1 2を演算回路 6 1 3側へ切換え、データメモリ 6 1 1 に記憶されている動径情報（ ρ_η、 Θ η ) に基づいてレンズ枠 50 1の幾何学中心 00を演算させ、そのデータをシーケンス制御回路 6 1 0へ入力させる。シーケンス制御回路 6 1 0

新たな ¾ ; 一 lb一は演算回路 6 1 8からのデータに基づいて前述の（ 1 ) 式から X 0、 y e を求め、ドライバ 6 0 1、 6 0 8に必要なパルス数を入力してモータ 2 0 6、 2 2 4を駆動し、レンズ枠 5 0 0の中心をセンサーアーム 3 0 2 の回転中心に一致させる。

これと同時にシーケーンス制御回路 6 1 0はカウンタ回路 6 1 5を指令し、 Z軸センサー 3 5 8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（Β Ρ _η、 0 0 z _n ) を計測し、このデータをデータメモリ 6 1 1 に記憶させる。ここで、もしカウンタ 6 0 5からの計数値 P nまたは ø p _nが基準値発生回路 6 0 7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 6 0 6はその旨をシ一ケンス制御回路 6 1 0に出力し、この出力を受けた回路 6 1 0はドラィバ 6 0 8を作動させてパネ装置 3 1 5の電磁マグネット 3 1 8を励破させ、フィーラー 3 3 6の移動を阻止するとともに、ドライバ 6 0 4へのパルス供給を停止し、モータ 3 0 1 の回転を防止する。

この様な予備測定では、図 7 , 図 1 4に示した様に、レンズ枠 5 0 1 が傾斜しているため、レンズ枠 5 0 1 の上端部及び下端部ではャゲン溝 5 0 2の中心線 5 0 3が 0だけ傾斜している。このため、フィーラー 3 5 6がレンズ枠 5 0 1 のャゲン溝 5 0 2の溝底部に当接することができず傾斜面 5 0 2 a， 5 0 2 bのいずれかに接触した状態となる。

この結果、予備測定では、レンズ枠 5 0 1 のャゲン溝 5 0 2の上端部と下端部間の距離 d ( d≠ c = ( a ² + b ² ) ^{l x 2} ) を正確に測定することはできず、実際には 2 Δ dだけ小さい c の寸法が測定（計測）される。このため、この誤差を無くすため、演算制御回路 6 0 0は、ステップ 1 で傾斜角 0 を求め、傾斜角 0 が所定角度 /3以上のときにはステップ 3で傾斜 0 を補正し、ステツプ 4で正確な測定をする様になつている。

また、演算制御回路 6 0 0は、上述した様にして得られたレンズ枠形状情報（a P n、 t)0 _n、 ζ _π) の内、基準測定面 S 0からの高さ ζ ηの最小 (hniin) のものと最大のもの（ hmax) を基に、図 7, 図 1 4に示したレンズ枠 502の傾斜（フレーム傾斜）角 0、即ちャゲン溝 502の h min, h maxを結ぶ中心線 503の基準測定面 S 0に対する角 0を求める。尚、ここで左右方向のフィーラー 356の移動量を a, z方向のフィ一ラー 356の移動量を bとすると、傾斜角 0は t a n 0 = bZ aから求めることができる。この様にして傾斜角 0を求めた後はステップ 2に移行する。

ステップ 2

このステップ 2では、ステップ 1で求めた傾斜角 0が所定角度 9 (例えば 5° ) 以上か否かを判断する。この判断において、傾斜角 0が所定角度未満の場合はステヅプ 3，の処理をせずにステヅプ 5に移行し、傾斜角 0が所定角度 9以上のときにはステツプ 3に移行して傾斜補正をする。尚、演算制御回路 600は傾斜角 /9が例えば 5° 程度の定量以下では本ステップを省いてステップ 5に移行するが、この場合にはレンズ枠形状情報（0 Ρ _Π、 ΒΘ _Π Ζ ) を記憶させ、ステップ 5の判断をさせる < ステップ 3

[ャゲン溝傾斜調整（傾斜補正） ]

次に、演算制御回路 600は、モータ 209を駆動制御して、ガイド軸 208を回動制御することにより、ハンド 2 1 1， 2 1 2と一体にフレーム保持装置 1 00及びメガネフレーム 500を下方に角度 0だけ回動させて停止する。この位置ではメガネフレーム 500のレンズ枠 50 1の上記中心線 503は図 1 5の如くフィーラー 356の頂点を含む平面と平行となる。そして、図 1 4における d と aは図 1 5では等しく即ち d = aとなる。

ステップ 4 ，。

[本測定]

ステップ 4では、演算制御回路 600は、この様な傾斜補正が終了すると、フィーラー 356によりステップ 1と同様にして新たなレンズ枠形状情報（0 O n、 00 _π、 ζ _η) を測定する。この測定時には、フィーラー 356がャゲン溝 502に略一致して、フィーラー 356の頂点がャゲン溝 502の底部に係合するので、レンズ枠 50 1のャゲン溝 502の距離 dを正確に測定できる。

この様にして得られた、新たなレンズ枠形状情報（_Β ρ _π、 ₀0_π、 ζ π) はデータメモリ 61 1に記憶される。

尚、本実施例では、レンズ枠 502のフレーム傾斜のみを補正して形状測定を行うようにしたが、レンズ枠 502のャゲン溝 503の全ての点における中心線の傾斜を上述したようにして順次水平に補正して-、この各点の座標測定を行うことにより、フレム形状を測定するようにすることもできる。また、予め入力された、レンズ枠 50 1 ίϊ 幾何学中心 Ot)とセンサーアーム 302の回転中心 0との差である偏心情報を基に、センサーアーム ₃02の回転中心 0を中心とした測定を行うようにしてもよい。この本測定が終了後はステッブ 5に移行する。

ステップ 5

このステップ 5では、ステップ 1からステップ 4までの測定が他眼の測定であるか否かを判断し、他眼の測定でない場合にはステップ 1に移行してステップ 1〜 4の測定を行う。また、この判断に於て、他眼の測定である場合には測定を終了する。

[玉摺機等へのデータ供給]

この様にして得られ、データメモリ 61 1に記億されたレンズ枠形状情報（₀ ρ _π、 η> ζ η ) は必要に応じゲート回路 61 2の切換により、例えば本出願人がさきに出願した特願昭 58— 2251 97で開示したデ __jg_ 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る。

データメモリ 6 1 1 に記憶されたレンズ枠形状情報（0 iO _n、 00 _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 6 1 3で求めることができる。

その演算は図 1 3 (A) 及び（ 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/ O iA、 P i Bと、この 2点の Z軸方向のセンサ一ヘッド移動値 ZA、 ZBから、レンズ枠 50 1 のャゲン軌跡を含む球体 S Pの曲率半径 Rを

から求め、ャゲンのカーブ値 cは求められた尺から

C = { (n - 1 ) /R} X 1 000 … (3)

(ただし nは定数で n = 1. 523 )

として実行される。

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つて上述の計測ステップを実行する。

また、このステップ 1 ~3に示したようにし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 1 6に示した様に図 14の寸法 dとほぽ同じ寸法に加工されることになる。尚、図 16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とは図 _₂。—

1 5に示した様に殆ど同じサイズに形成されることになる。

この発明は、以上説明したように構成したので、湾曲したメガネフレーム枠の形状を正確に測定することができる。

産業上の利用可能性

以上説明したように、本発明にかかるフレーム枠形状測定装置は、メガネフレームのレンズ枠形状に合わせたレンズを玉摺機で研削加工するために必要な加工データを得るのに有用である。

Claims

請求の範囲

1 . 測定基準面が設けられた装置本体と、

メガネフレームの左右のレンズ枠が同時に保持可能に設けられ且つ前記レンズ枠の保持面が前記測定基準面に対して傾斜回動可能に装置本体に保持されたフレーム保持手段と、

前記フレーム保持手段を傾斜回動操作させるための回動駆動手段と、前記測定基準面に対する前記レンズ枠のャゲン溝の周方向の各点の座標を測定する測定手段と、

前記測定手段により測定された測定結果を基に前記測定基準面に対する前記レンズ枠のャゲン溝傾斜量を算出するための演算制御回路とを備え、

前記演算制御回路は、前記測定手段による測定結果を基に前記回動駆動手段を駆動制御することにより、前記ャゲン溝の前記測定手段による測定部のャゲン中心線が前記基準測定面と平行となるように様に前記フレーム保持手段を傾斜回動制御させて、前記ャゲン溝の各点の座標を前記測定手段により順次測定し、該測定結果から前記メガネフレーム枠の形状を算出することを特徴とするフレーム形状測定装置。

2. 請求項 1 において、前記ャゲン溝傾斜量により、前記回動駆動手段により前記フレーム保持手段を回動駆動するか否かを選択するための回動可否選択手段を設けたことを特徴とするフレーム形状測定装置。