JP4566372B2 - レンズ枠形状測定装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼鏡フレームのレンズ枠の形状を接触子により測定するためのレンズ枠形状測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、眼鏡フレームのレンズ枠溝に接触子を当接させて、レンズ枠形状を測定するためのレンズ枠形状測定装置が発明されてきた。このレンズ枠形状測定装置には、上下に延びる回転軸の上端部にコ字状のアームの下側先端を一体に設け、このアームの上側先端に接触子を設け、この接触子と回転軸を一体にレンズ枠溝側にバネ付勢することにより、接触子をレンズ枠溝に所定の圧力で当接させると共に、回転軸を一定の速度で同方向に回転させることにより、接触子をレンズ枠溝に沿って回転移動させる様にしたものがある。
【0003】
一方、レンズ枠には、枠入れされる眼鏡レンズの光軸と垂直な方向においてリム幅が狭く、外力により容易に撓み変形し易いものもある。また、眼鏡フレームのレンズ枠としては、例えば正面からみて縦方向での幅が極端に狭いカニ目レンズ枠を有するメガネフレームがある。この様なカニ目レンズ枠には上述のようにリム幅が狭く変形しやすいものもある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このため、リム幅が狭く変形しやすいカニ目レンズ枠を上述のレンズ枠形状測定装置によって測定する際、接触子の回動速度や回転方向が上述のように略一定であると、カニ目レンズ枠の鼻当て側又は耳掛け側が変形してしまい、カニ目レンズ枠の正確なレンズ枠形状を測定することができない問題があった。
【0005】
この測定に際して、特にカニ目レンズ枠の耳掛け側での変形が大きく、正常な形状から外側に大きくはみ出すような形状に変形してしまい、正確なレンズ枠形状データを得ることができないという問題があった。
【0006】
従って、この様なリム幅が狭く変形しやすいカニ目レンズ枠のレンズ形状を測定することも考慮すると、レンズ枠形状測定装置によるレンズ枠形状の測定の完全自動化を実現することは難しいものであった。
【0009】
本発明の目的は、例えばレンズ枠を正面からみて縦方向での幅が極端に狭いカニ目レンズ枠のうち枠入れされる眼鏡レンズの光軸と垂直な方向においてリム幅の狭いレンズ枠の眼鏡フレームの場合、鼻当て側又は耳掛け側のレンズ枠を変形させずに正確なレンズ枠形状を測定することができるレンズ枠形状測定装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するめ、請求項1の発明は、眼鏡フレームの左右のレンズ枠を保持可能に左右に間隔をおいて設けられた左右の眼鏡枠保持機構と、ベース回転モータにより水平回転駆動可能な回転ベースに水平方向及び上下方向に移動自在に保持された測定子を有すると共に、前記測定子を前記レンズ枠のヤゲン溝に当接させた状態で前記回転ベースを回転させることにより、前記回転ベースの回転角θiに対する前記測定子の前記ヤゲン溝への接触位置を動径ρiとして測定させて、前記レンズ枠のレンズ形状をレンズ形状情報(θi,ρi)として求めるフレーム形状測定部と、前記フレーム形状測定部を前記左右の眼鏡枠保持機構間で移動させる測定部移動機構と、前記測定部移動機構および前記フレーム形状測定部を作動制御して前記測定子による前記レンズ枠の形状測定を行わせる演算制御回路と、を備えるレンズ枠形状測定装置において、前記演算制御回路は、前記レンズ枠の下リム側中央付近を測定開始位置とし、前記測定部移動機構および前記フレーム形状測定部を作動制御して、前記測定子を測定開始位置に位置させ、前記測定子の回動中心から前記測定開始位置までの動径ρ0を求めてメモリに記憶させると共に、前記回動中心を中心として前記測定子を動径ρ0に対して180°回転させたときの、前記回動中心から前記レンズ枠の上リムに対する前記測定子の接触位置までの動径ρ180を求めて前記メモリに記憶させる予備測定を行った後、前記メモリに記憶させた前記動径ρ0と動径180の和を上リムと下リムの間隔Dとして、半分のD/2が所定値以下であるか否かを判断し、D/2が所定値以下である場合には前記レンズ枠がカニメレンズを枠入れするためのカニメレンズ枠であると判断して、前記ベース回転モータの回転を遅く制御することにより前記測定子の回転速度を遅くさせて、前記レンズ形状情報(θi,ρi)を全周にわたって求める本測定を実行するレンズ枠形状測定装置としたことを特徴とする。
【0011】
また、請求項2の発明は、請求項1に記載のレンズ枠形状測定装置において、測定演算制御回路は、眼鏡フレームのレンズ枠の鼻当て側又は耳掛け側にて前記測定子の回転速度を遅く制御することを特徴とする。
【0012】
さらに、請求項3の発明は、請求項1又は2に記載のレンズ枠形状測定装置において、前記フレーム形状測定部は前記測定子を前記レンズ枠に押圧させる押圧力を調整させる押圧力調整手段を備えると共に、前記演算制御回路は、前記レンズ枠がカニメレンズを枠入れするためのカニメレンズ枠であると判断したときに、前記押圧力調整手段を制御して前記押圧力を弱くすることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態1】
以下、この発明にかかるレンズ枠形状測定装置の一実施の形態を図面を基に説明する。
【0014】
図2(a)において、1はフレーム形状測定装置、2はフレーム形状測定装置1からの眼鏡用形状データを基に被加工レンズを眼鏡レンズの形状に研削加工する玉摺機(レンズ周縁加工装置)である。
(1)フレーム形状測定装置1
フレーム形状測定装置(レンズ枠形状データ入力手段)1は、図4に示した様に、上面10aの中央に開口10bを有する測定装置本体10と、測定装置本体10の上面10aに設けられたスイッチ部11を有する。このスイッチ部11には、左右の測定モード切り換え用のモード切換スイッチ12,測定開始用のスタートスイッチ13,及びデータ転送用の転送スイッチ14を有する。
【0015】
また、フレーム形状測定装置1は、図4に示した様な眼鏡Mの眼鏡枠(メガネフレーム)MFの左右のレンズ枠LF,RFを保持する眼鏡枠(メガネフレーム)保持機構(保持手段)15,15´及びその操作機構16(図5(a)参照)を有すると共に、図7に示した様な測定部移動機構200及びこの測定部移動機構100に支持されたフレーム形状測定部(フレーム形状測定手段)200を有する。尚、眼鏡枠保持機構(保持手段)15,15´は図4から明らかなように左右に間隔をおいて設けられている。
【0016】
この測定部移動機構100はフレーム形状測定部100を眼鏡枠保持機構15,15´間で移動させるものであり、フレーム形状測定部200は眼鏡枠MF即ち眼鏡枠MFのレンズ枠LF(RF)の形状測定を行わせるものである。そして、これら眼鏡枠保持機構(以下、単に枠保持機構と省略)15,15´,操作機構16,測定部移動機構100,フレーム形状測定部200等は測定装置本体10内に設けられている。
【0017】
尚、図7において、101は測定装置本体10の下部内に配設されたシャーシである。また、図5中、17,18はシャーシ101に図示しない部分で上下に向けて固定され且つ互いに平行に設けられた支持枠、19は支持枠18の外面(支持枠17とは反対側の面)に突設された係止ピン、20は支持枠18の上端部に設けられた円弧状スリット、21,22は支持枠17,18に設けられた取付孔である。この取付孔22は円弧状スリット20と係止ピン19との間に位置させられ、円弧状スリット20は取付孔22と同心に設けられている。
<操作機構16>
操作機構16は、支持枠17,18の取付孔21,22に回転自在に保持された操作軸23と、操作軸23の一端部(支持枠18側の端部)に固定された従動ギヤ24と、支持枠18及び測定装置本体10の正面10cを貫通する回転軸25と、回転軸25の一端部に固定され(又は一体に設けられ)且つ従動ギヤ24に噛合する駆動ギヤ26と、回転軸25の他端部に取り付けられた操作レバー27を有する。図中、23aは操作軸23に設けた偏平部で、この偏平部23aは操作軸23の両端部近傍まで設けられている。
【0018】
尚、測定装置本体10には上面10a及び正面10cに跨る凹部28が形成され、この凹部28の上面には円弧状の突部29が形成され、上面10aには突部29の左右に位置させて「開」,「閉」が付されている。そして、凹部28の正面に上述した操作レバー27が配設され、操作レバー27の上端部に設けられた折曲部すなわち指示部27aが突部29上を移動するようになっている。
【0019】
また、従動ギヤ24と係止ピン19との間には、枠保持(上述の「閉」に対応)及び枠保持解除(上述の「開」に対応)を行わせる2位置保持機構(2位置保持手段)30が設けられている。
【0020】
この2位置保持機構30は、上述の円弧状スリット20と、従動ギヤ24の側面に突設され且つ円弧状スリット20を貫通する可動ピン31と、可動ピン31と係止ピン19との間に介装されたスプリング(引っ張りコイルバネ)32を有する。この円弧状スリット20は、上述の様に取付孔22と同心となっているので、従動ギヤ24,操作軸23とも同心となっている。この為に、可動ピン31は、スプリング32の引張力により円弧状スリット20の両端部20a,20bのいずれか一方に保持されることになる。
【0021】
更に、操作機構16は、操作軸23の長手方向に移動可能に且つ周方向には僅かに相対回転可能に保持された一対の筒軸33,33を有する。この筒軸33内の切円状挿通孔33aの偏平部33bと操作軸23の偏平部23aとの間には図5(b),(c)に示した様に僅かな間隙Sが形成されている。この筒軸33,33には自己の弾性力により伸縮可能な弾性部を有する紐状体34(図5(a)では一方のみを図示)がそれぞれ取り付けられている。この紐状体34は、筒軸33に一端部が固定されたスプリング(弾性部)35と、スプリング35の他端部に連設されたワイヤ36を有する。
<枠保持機構15,15´>
この枠保持機構15,15´は同じ構造であるので、枠保持機構15についてのみ説明する。
【0022】
枠保持機構15は、水平方向に移動可能に且つ互いに相対接近・離反可能に測定装置本体10内に保持された一対の可動枠37,37を有する。この各可動枠37は、水平板部38と、この水平板部38の一端部に上下に向けて連設された鉛直板部39からL字状に形成されている。そして、鉛直板部39には筒軸33が回転自在に且つ軸方向には移動不能に保持されている。
【0023】
また、枠保持機構15は、図6に示した様に可動枠37,37の水平板部38,38間に介装された引っ張りコイルスプリング40と、水平板部38の先端縁部の中央に固定された支持板41と、支持板41の水平板部38上方に突出する部分と鉛直板部39との間に配設されたツメ取付板42を有する。このツメ取付板42は、一側部42aの軸状の支持突部42cを中心に回動可能に支持板41と鉛直部39に保持されている。尚、ツメ取付板42の後部側の軸状の支持突部の図示は省略してある。
【0024】
このツメ取付板42の他側部42bの先端には軸状で先細りテーパ状の保持ツメ43が突設され、ツメ取付板42の他側部の後端部には軸状の保持ツメ44の後端部が支持軸45で回動可能に保持されている。この保持ツメ44は、基部44aが図5(d)に示した様に方形板状に形成され且つ先端部が先細りテーパ状に形成されていると共に、支持軸45を中心に回動して、保持ツメ43に対して相対接近・離反するようになっている。しかも、保持ツメ44の先端部とツメ取付板42とは、支持軸45に捲回した図示しないトーションスプリングで常時開く方向にバネ付勢されている。
【0025】
更に、鉛直板部39には、保持ツメ44の上方に位置させて、L字状の係合ツメ46が突設されている。この係合ツメ46の先端部の下方に延びるエッジ状爪部46aは保持ツメ44に係合させられている。これにより、ツメ保持板42の他側部42bが一側部42aを中心に上方に回動させられると、保持ツメ43,44の間隔がトーションスプリング(図示せず)のバネ力に抗して狭められる様になっている。なお、図5(d)に示すように、係合ツメ46のエッジ状爪部46aは、保持ツメ44の略中央部に係合する。また、係合ツメ46と筒軸33との間には、鉛直板部39に回転自在に保持させたアイドルプーリ47が配設されている。このアイドルプーリ47には上述したワイヤ36が支持され、ワイヤ39の端部が両側部42a,42b間に位置させてツメ取付板42に固定されている。
【0026】
また、各可動枠37,37は対向部側が図4,図6に示したフレームガイド部材48でカバーされている。このフレームガイド部材48は、水平板部38の先端に固定された鉛直板部48aと、鉛直板部39の上端に固定された水平板部48bと、板部48a,48bが連設するコーナに連設され且つ水平板部48b側に傾斜する傾斜ガイド板部48cを有する。そして、鉛直板部48aには保持ツメ43,44に対応して開口48dが形成され、保持ツメ44は開口48dから突出させられている。また、保持ツメ44の先端部は、保持ツメ44,43が図6(a),(b)の如く最大に開いている状態では、開口48d内に位置するようになっている。
【0027】
この様な構成において、フレームガイド部材48,48の傾斜ガイド板部48c,48cは、上端に向うにしたがって互いに開く方向に傾斜している。従って、眼鏡(メガネ)の眼鏡枠(メガネフレーム)MFを図6(a)の如く傾斜ガイド板部48c,48c間に配設して、眼鏡枠MFをコイルスプリング40のバネ力に抗して上から押し下げると、傾斜ガイド板部48c,48cのガイド作用により、フレームガイド部材48,48の間隔が広げられて、眼鏡枠MF即ち眼鏡枠MFのレンズ枠LF(RF)が保持ツメ43,43上まで移動させられて保持ツメ43,43に係止される。
【0028】
この様な状態において、操作レバー27を「開」位置から「閉」位置に回動操作すると、この回動が回転軸25,ギヤ26,24,操作軸23を介して筒軸33に伝達されてスプリング35の一部が筒軸33に捲回されることにより、スプリング35に連設されたワイヤ36を介してツメ取付板42が一側部42aを中心に上方に回動させられ、保持ツメ43,44の間隔が図6(c)の如く狭められて、眼鏡枠MF即ち眼鏡枠MFのレンズ枠LF(RF)が図6(c)の如く保持ツメ43,44間に保持される。この位置では、可動ピン31が円弧状スリット20下端部20aにスプリング32のバネ力により保持されることになる。
【0029】
尚、眼鏡枠MF即ち眼鏡枠MFのレンズ枠LF(RF)を保持ツメ43,44間から取り外す場合には、操作レバー27を上述とは逆に操作することにより、各部材が上述とは逆に動作する。
<測定部移動機構100>
この測定部移動機構100は、枠保持機構15,15´の配設方向に間隔をおいてシャーシ101上に固定した支持板102,103と、支持板102,103間の上部に渡架したガイドレール104を有する。尚、このガイドレール104は2本設けられているが、他方の図示は省略している。また、この2本のガイドレール104,(他方図示せず)は、紙面と直交する方向に間隔をおいて平行に配設されている。尚、図7,8は図4の測定部移動機構を概略的に示している。
【0030】
また、測定部移動機構100は、ガイドレール104の延びる方向に移動自在にガイドレール104,(他方図示せず)に保持されたスライドベース105と、ガイドレール104,(他方図示せず)間の下方に位置させて支持板102,102に回転自在に保持された送りネジ106と、送りネジ106を回転駆動する測定部移動用モータ107を有する。
【0031】
尚、送りネジ106はガイドレール104と平行に設けられ、測定部移動用モータ107はシャーシ101に固定されている。しかも、スライドベース105には下方に延びる鉛直板部105aが一体に設けられていて、この鉛直板部105aの図示しない雌ネジ部には送りネジ106が螺着されている。これにより、送りネジ106を回転操作することにより、スライドベース105が図7中左右(図から明らかなように水平方向)に移動操作されるようになっている。
【0032】
図7中、108はシャーシ101の左端上に固定された上下に延びる支持板、109は支持板108の上端に左端が固着されたホルダ支持片、110はホルダ支持片109の先端部側面に取り付けられたマイクロスイッチ(センサ)である。このマイクロスイッチ110は、フレーム枠形状(玉型形状)に形成された型板あるいはデモレンズ等の玉型を保持する玉型ホルダ111を検出するために用いられる。尚、マイクロスイッチ110は図5の支持枠17あるいは18に取り付け、保持ツメ43,44が玉型ホルダ111を保持する際に、可動枠37,37が接触することによって、玉型ホルダ111を検出してもよい。
【0033】
この玉型ホルダ111は、玉型保持板部111aと、この玉型保持板部111aの一端部に下方に向けて連設された玉型フィラー起立用板部111bとから断面形状がL字状に形成されている。そして、玉型保持板部111aには玉型保持ボス部111cが一体に設けられ、玉型保持ボス部111cには玉型112が保持されている。
【0034】
図7中、113は玉型保持板部111aの他端に保持された固定ネジで、この固定ネジ113により玉型保持板部111aをホルダ支持片109の先端部上に固定すると、玉型保持板部111aがマイクロスイッチ110の感知レバー110aに当って、玉型112の測定可能状態であることが検出される様になっている。
<フレーム形状測定部200>
図7に示したフレーム形状測定部200は、図から明らかなようにスライドベース105を上下に貫通し且つこのスライドベース105に回転自在に保持された回転軸201と、回転軸201の上端部に取り付けられた回転ベース202と、回転軸201の下端部に固定されたタイミングギヤ203と、回転軸201に隣接してスライドベース105上に固定されたベース回転モータ204と、ベース回転モータ204の出力軸204aに固定されたタイミングギヤ205と、タイミングギヤ203,205間に掛け渡されたタイミングベルト206を有する。この構成により、ベース回転モータ204の回転がタイミングベルト206,タイミングギヤ205,203を介して回転軸201に伝達され、回転軸201が軸線回りに回転駆動されることにより、回転ベース202が回転軸201と一体に軸線回りに水平回転される。尚、出力軸204aは、スライドベース105を貫通して下方に突出している。207,208は回転ベース202の両端部に突設された支持板である。
【0035】
また、フレーム形状測定部200は、計測部210と、測定子位置決手段250を有する。
(計測部210)
計測部210は、支持板207,208の上部間に渡架した2本のガイドレール211,(他方図示せず)と、このガイドレール211,(他方図示せず)に長手方向に移動自在に保持された上スライダ212と、上スライダ212の移動方向の一端部を上下に貫通する測定軸213と、測定軸213の下端部に保持されたローラ214と、測定軸213の上端部に設けられたL字状部材215と、L字状部材215の上端に設けられた測定子(フィラー)216を有する。この測定子216の先端は測定軸213の軸線と一致させられている。尚、この測定軸213は、上スライダ212に上下動自在且つ軸線回りに回転自在に保持されている。
【0036】
しかも、計測部210は、上スライダ212及び測定子(接触子)216のガイドレール211に沿う移動量(動径ρi)を測定して出力する動径測定手段(接触子移動量検出手段,リム幅測定手段)217と、測定軸213の上下方向(Z軸方向)の移動量すなわち測定子216の上下方向の移動量Ziを測定して出力する測定手段218を有する。
【0037】
この測定手段217,218にはマグネスケールやリニアセンサを用いることができ、その構造は周知であるのでその説明は省略する。また、計測部210は、上スライダ212の他端部上に配設され且つ水平断面が蒲鉾状に形成された玉型用測定子219と、玉型用測定子219を上スライダの212の移動方向に起倒自在に上スライダ212の他端部上の突部212aに取り付けている回動軸220を有する。
【0038】
この玉型用測定子219は、回動軸220の近傍に位置して測定面側とは反対側に突出する起立駆動片219aと、上スライダ212の側方に突出するスイッチ操作片219bとを有する。この上スライダ212の側面と起立駆動片219aの基部側面との間にはスプリング221が介装されている。しかも、スプリング221は、玉型用測定子219が図7(a)のごとく倒伏している状態では、スプリング221が回動軸220の上方に位置して、玉型用測定子219を倒伏位置に保持すると共に、玉型用測定子219が図7(b)のごとく起立している状態では、スプリング221が回動軸220の下方に位置して、玉型用測定子219を起立位置に保持する様に設定されている。
【0039】
尚、この起立位置では、玉型用測定子219は図示しないストッパで図7中右側に倒れないようになっている。しかも、上スライダ212の側面には、玉型用測定子219が倒伏しているのを検出する手段としてのマイクロスイッチ(センサ)222と、玉型用測定子219が起立しているのを検出する手段としてのマイクロスイッチ(センサ)223が設けられている。
【0040】
しかも、図7(a)の状態において、測定部移動用モータ107を作動させて、スライドベース105を図7中左方に移動させると、起立駆動片219aの先端が玉型ホルダ111の玉型フィラー起立用板部111bに当って、スプリング221のバネ力に抗して玉型用測定子219が回動軸220を中心に時計回り方向に回動させられる。この回動に伴い、スプリング221が回動軸220を越えて上方に移動すると、このスプリング221のバネ力により玉型用測定子219が起立させられて、この玉型用測定子219が図示しないストッパとスプリング221の作用により起立位置に図7(b)の如く保持される様になっている。
【0041】
このマイクロスイッチ222は玉型用測定子219の倒伏時に玉型用測定子219の測定面で直接ONさせられ、マイクロスイッチ223は玉型用測定子219の起立時にスイッチ操作片219bでONさせられる様になっている。208aは支持板208に設けられたストッパ、224は支持板208に取り付けられたアーム、225はアーム224の先端部に取り付けられたマイクロスイッチ(センサ)である。このマイクロスイッチ225は、上スライダ212がスライダストッパ208aに当接したときにONして、上スライダ212の初期位置を検出する様になっている。
(測定力調整手段PS)
この測定力調整手段(測定力変更手段、押圧力調整手段)PSは、支持板207,208の下部間に渡架された2本のガイドレール251,(他方図示せず)と、アーム224の下方に位置させてガイドレール251,(他方図示せず)に長手方向に移動自在に保持された第1の下スライダ400と、この下スライダ400の下方に位置させて回転ベース202に固定された駆動モータ401を有する。この第1の下スライダ400の下面にはラック歯402が移動方向に配列され、駆動モータ401の出力軸401aにはラック歯402に噛合するギヤ403が固定されている。また、アーム224には、第1のスライダ400の移動方向に間隔をおいて、第1のスライダの位置を検出するマイクロスイッチ404,405がそれぞれ固定されている。
【0042】
更に、支持板207の上部側面にはプーリ226が回転自在に保持され、上スライダ212の一端部にワイヤ227の一端部が固定され、ワイヤ227の他端部にスプリング228の一端部が係止され、スプリング228の他端部が第1のスライダ400の先端部に取り付けられている。尚、ワイヤ227はプーリ226に掛け渡されている。
(測定子位置決手段250)
この測定子位置決手段250は、上述の2本のガイドレール251,(他方図示せず)と、ガイドレール251,(他方図示せず)に長手方向に移動自在に保持された第2の下スライダ252と、この下スライダ252の下方に位置させて回転ベース202に固定された駆動モータ253と、駆動モータ253に近接させて回転ベース202の側面の略中央部付近に突設された係止ピン(ストッパ)254を有する。
【0043】
下スライダ252の下面にはラック歯255が移動方向に配列され、下スライダ252の側面には移動方向に間隔をおいて係止ピン(ストッパ)256,257が突設され、駆動モータ253の出力軸にはラック歯255に噛合するギヤ258が固定されている。しかも、係止ピン256は係止ピン257よりも僅かに上方に位置させられ、下スライダ252の側方には軸昇降操作部材259が配設されている。
【0044】
この軸昇降操作部材259は、係止ピン256,257間に配設された長片259aと、長辺259aの下端に下方斜めに向けて一体に設けられた短片259bからL字状に形成されている。この軸昇降操作部材259は、折曲部の部分が回動軸260で下スライダ252の側面の上下方向中間部に回動自在に保持されている。また、短片259bの先端部と下スライダ252の側面上部との間にはスプリング261が介装されている。
【0045】
このスプリング261は、長片259aが係止ピン256に当接している位置では、回動軸260より上方に位置して係止ピン256に長片259aを押し付け、長片259aが係止ピン257に当接している位置では、回動軸260より下方に位置して係止ピン257に長片259aを押し付ける様になっている。
【0046】
また、下スライダ252の一端部には上方に延びる支持板262が設けられ、この支持板262には上端部を貫通する押圧軸263が下スライダ252の移動方向に進退動可能に保持されている。この押圧軸263の一端部には抜け止め用のリテーナ264が取り付けられ、押圧軸263の他端部には上スライダ212の一端部端面212bに臨む大径の押圧部263aが一体に設けられ、この大径部263aと支持板262との間には押圧軸263に捲回したスプリング265が介装されている。そして、この押圧部263aは上スライダ252の一端部端面212bに、スプリング228,265のバネ力(付勢力)で当接させられている。
【0047】
この様な構造のフレーム形状測定装置1は、後述するように、眼鏡枠Fまたは玉型形状を角度θiに対する動径ρiとして求めて、即ち極座標形式のレンズ形状情報(θi,ρi)として求めることができるようになっている。
(玉型形状測定装置の制御回路)
上述したマイクロスイッチ110,222,223,225、404,405等からの検出信号は図3に示した演算制御回路270に入力され、動径測定手段217からの測定信号及び測定手段218からの測定信号は演算制御回路270に入力される。また、この演算制御回路270は、測定部移動用モータ107,ベース回転モータ204,駆動モータ253,401を駆動制御するようになっている。また、演算制御回路270には、測定データを記憶するメモリ(記憶手段)271が接続されている。
(2)玉摺機2
玉摺機2は、図2(a)に示した様に、被加工レンズの周縁を研削加工する加工部60(詳細図示略)を有する。この加工部60には、キャリッジ(図示せず)の一対のレンズ回転軸間304,304に被加工レンズL(図14参照)を保持させて、このレンズ回転軸304,304の回動とキャリッジの上下回動をレンズ形状情報(θi,ρi)に基づいて制御し、被加工レンズの周縁を回転する研削砥石で研削加工するものである。この構造は、周知であるのでその詳細な説明は省略する。
【0048】
この玉摺機2は、操作パネル部(キーボード)61をデータ入力手段として有し、液晶表示パネル(表示装置)62を表示手段として有すると共に、加工部60,液晶表示パネル62を制御する制御回路(制御手段)63(図1参照)を有する。
【0049】
また、玉摺機2は、図9に示した様に、フレーム形状測定装置1により測定された玉型形状情報すなわちレンズ形状情報(θi,ρi)に基づいて被加工レンズのコバ厚を測定する、レンズ厚測定装置(レンズ厚測定手段)300を有する。このレンズ厚測定装置300の構成・作用は特願平1−9468号に詳述したものと同じである。
<レンズ厚測定手段>
このレンズ厚測定手段(レンズコバ厚測定手段)としてのレンズ厚測定装置(コバ厚形状データ入力手段)はパルスモータ336の駆動により前後動されるステージ331を有する。また、レンズ厚測定装置は、被加工レンズLを挟持するためにステージ331に設けられたフィラー332,334を有する。このフィラー332,334は、バネ338,338で互いに接近する方向に付勢されて、常にレンズLに前面(前屈折面)及び後面(後屈折面)に当接するようになっている。また、フィラー332,334は図10(A)に示すように回転自在に軸支された半径rの円板332a,334aを有している。また、レンズ厚測定装置は、フィラー332,334の移動量を検出するエンコーダ333,335を有する。
【0050】
一方、図示しないキャリッジのレンズ回転軸304,304はパルスモータ337により回転駆動可能に設けられていて、このレンズ回転軸304,304にレンズLが挟持されている。この結果、レンズLはパルスモータ337により回転駆動される。尚、レンズLの光軸OLは回転軸304,304の軸線と一致させられている。
【0051】
パルスモータ337にはメモリ90からの動径情報(ρi,θiの内,角度情報θi´が入力され、その角度に応じてレンズLを基準位置から角度θi回転させる。他方、パルスモータ336には動径長ρiが入力され、ステージ331を介してフィラー332,334の円板332a,334aを前後移動させて、図9に示すように光軸OLから動径長ρiの位置に位置づける。そして、この位置でのフィラー332,334の図10(A)の移動量ai,biをエンコーダ333,335が検出し、このエンコーダ333,335からの検出信号が演算/判定回路91に入力される。
【0052】
演算/判定回路91は、bi−ai=Di,Di−2r=Δiを計算して、レンズ厚Δiを算出する。
<制御手段等>
操作パネル部61には、図2(b)に示した様に、レンズ周縁及びレンズ周縁のヤゲン研削加工のための「オート」モードとマニュアル操作用の「モニター」モード等の切換を行う加工コース用のスイッチ64、眼鏡枠(フレーム)材質選択のための「フレーム」モード用のスイッチ65、旧レンズを活かして新しいフレームに入れ替える加工のための「枠替え」モード用のスイッチ66、鏡面加工のための「鏡面」モード用のスイッチ67が設けられている。
【0053】
また、操作パネル部61には、瞳孔間距離PD,フレーム幾何学中心間距離FPD,上寄せ量「UP」等の「入力変更」モード用のスイッチ68,「+」入力設定用のスイッチ69,「−」入力設定用のスイッチ70,カーソル枠71aの移動操作用のカーソルキー71,レンズ材質がガラスを選択するためのスイッチ72、レンズ材質がプラスチックを選択するためのスイッチ73、レンズ材質がポリカーボネイトを選択するためのスイッチ74,レンズ材質がアクリル樹脂を選択するためのスイッチ75が設けられている。
【0054】
更に、操作パネル部61には、「左」レンズ研削加工用のスイッチ76,「右」レンズ研削加工用のスイッチ77等のスタートスイッチ、「再仕上/試」モード用のスイッチ78,「砥石回転」用のスイッチ79、ストップ用のスイッチ80,データ要求用のスイッチ81、画面用のスイッチ82,加工部60における一対のレンズ回転軸間の開閉用のスイッチ83,84及びレンズ厚さ測定開始用のスイッチ85,設定スイッチ86等が設けられている。
【0055】
制御回路63は、図1に示した様に、フレーム形状測定装置1からのレンズ形状情報(θi,ρi)を記憶するレンズ枠形状メモリ90と、このレンズ枠形状メモリ90からのレンズ形状情報(θi,ρi)が入力される演算/判定回路(演算制御回路(演算手段))91と、吸着盤形状メモリ92と、演算/判定回路91からのデータや吸着盤形状メモリ92からのデータを基に画像データを構築して液晶表示パネル(表示手段)62に画像及びデータを表示させる画像形成回路93と、画像形成回路93,操作パネル部(ヤゲン形状データ入力手段)61,警告ブザー62等を演算制御手段である演算/判定回路91からの制御指令により制御する制御回路94と、演算/判定回路91により求められた加工データを記憶する加工データメモリ95と、加工データメモリ95に記憶された加工データに基づいて上述した加工部60の作動制御をする加工制御部96を有する。
[作用]
次に、この様な構成の装置の演算制御回路270及び演算/判定回路(演算制御回路)91による制御について説明する。
(i)眼鏡枠(眼鏡フレーム)MFのフレーム形状測定装置1への保持
この様な構成により、眼鏡(メガネ)の眼鏡枠(眼鏡フレーム)MFの形状を測定する場合には、図9,10に示した玉型ホルダ111をホルダ支持片109から取り外しておく。尚、この様な構成において、フレームガイド部材48,48の傾斜ガイド板部48c,48cは、上端に向うにしたがって互いに開く方向に傾斜している。
【0056】
従って、眼鏡(メガネ)の眼鏡枠(メガネフレーム)MFを図6(a)の如く傾斜ガイド板部48c,48c間に配設して、眼鏡枠MFをコイルスプリング40のバネ力に抗して上から押し下げると、傾斜ガイド板部48c,48cのガイド作用により、フレームガイド部材48,48の間隔すなわち可動枠(スライダ)37,37の間隔が広げられて、眼鏡枠MFのリム即ち眼鏡枠MFのレンズ枠LF(RF)が保持ツメ43,43上まで移動させられて保持ツメ43,43に係止される。
【0057】
この様な状態において、操作レバー27を「開」位置から「閉」位置に回動操作すると、この回動が回転軸25,ギヤ26,24,操作軸23を介して筒軸33に伝達されてスプリング35の一部が筒軸33に捲回されることにより、スプリング35に連設されたワイヤ36を介してツメ取付板42が一側部42aを中心に上方に回動させられ、保持ツメ43,44の間隔が図6(c)の如く狭められて、眼鏡枠MFのリム即ち眼鏡枠MFのレンズ枠LF(RF)が図6(c)の如く保持ツメ43,44間に保持される。この位置では、可動ピン31が円弧状スリット20下端部20aにスプリング32のバネ力により保持されることになる。
【0058】
尚、眼鏡枠MFのリム即ち眼鏡枠MFのレンズ枠LF(RF)を保持ツメ43,44間から取り外す場合には、操作レバー27を上述とは逆に操作することにより、各部材が上述とは逆に動作する。
(ii)玉型形状測定
A.眼鏡フレームのレンズ枠(玉型)の形状測定
[レンズ枠のリム幅(リム厚)測定]
上述のように可動枠37,37の保持ツメ43,44間に眼鏡枠MFのリム即ち眼鏡枠MFのレンズ枠LFを保持させた状態では、測定子216がレンズ枠LFの内側の空間の略中央に下方から臨むようになっている。
【0059】
一方、フレーム形状測定装置1の電源をONにすると、フレーム形状測定装置1の演算/判断手段(演算/判断制御回路)である演算制御回路270(演算手段)にマイクロスイッチ110,222,223,225からの信号が入力される。そして、演算制御回路270によりマイクロスイッチ110,222,223,225の検出状態が判断される。尚、図11(a)においては軸昇降操作部材259の長片259aがスプリング261のバネ力により係止ピン257に当接しており、この位置では測定子216が待機位置(イ)に位置している。尚、測定は、例えば、眼鏡枠MFのレンズ枠LFを測定した後にレンズ枠RFを測定するように設定しておいた状態で説明する。
【0060】
演算制御回路270は、この待機位置(イ)においてスタートスイッチ13をON操作すると、測定部移動用モータ107を駆動制御して送りネジ206を回転駆動させ、スライドベース105を測定部移動用モータ107側に移動させる。これにより、回転ベース202がスライドベース105と一体に測定部移動用モータ107側に移動させられ、回転ベース202の上スライダ212に支持させた測定軸213の測定子216が可動枠37の鉛直板部48aに図12(a)の如く当接させられる。そして、演算制御回路270は、測定子216が可動枠37の鉛直板部48aに当接させられたときの動径測定手段217からの検出信号を受けると、測定部移動用モータ107を停止させる。
【0061】
これに伴い演算制御回路270は、測定部移動用モータ107が停止するまでの測定部移動用モータ107の駆動量からスライドベース105の移動量を求めると共に、この移動量と動径測定手段217からの検出信号から測定子216の位置を求めて、この位置をリム外面位置としてメモリ271に記憶させる。
【0062】
この後、演算制御回路270は、測定部移動用モータ107を逆転させてスライドベース105を測定部移動用モータ107とは反対方向に駆動して、測定子216がレンズ枠LFの内側の空間の略中央に臨む位置まで移動させて、測定部移動用モータ107を停止させる。
【0063】
次に演算制御回路270は、駆動モータ253を作動させてギヤ258を矢印A1で示した様に時計回りに回転させ、下スライダ252を図中右方に移動させ、上スライダ212を押圧軸263により矢印A2で示した様に図中右方に移動させて、軸昇降操作部材259の長片259bを係止ピン254に当接させる。
【0064】
この後、演算制御回路270は、更に下スライダ252を右方に移動させ、軸昇降操作部材259を回動軸260を中心に矢印A3で示した様に時計回り方向に回動させ、測定軸213をローラ214を介して軸昇降操作部材259により待機位置(イ)から上方に移動(上昇)させる。これに伴って、スプリング261が回動軸260の上方に移動すると、軸昇降操作部材259がスプリング260のバネ力により急激に上方に回動させられて、軸昇降操作部材259の長片259aが係止ピン254に衝突し、この際の慣性力により測定軸213が上方に移動させられて、測定子216がレンズ枠LFの略上縁のハネアゲ位置(ロ)まで急激に上昇させられる。
【0065】
この後に、測定軸213及び測定子216が僅かに降下して、ローラ214が短片259bに当接し、測定子216がレンズ枠LFのヤゲン溝(レンズ枠溝)の谷部に臨む測定子挿入位置(フィラー挿入位置)(ハ)に位置させられる。
【0066】
この様な移動に伴って、測定子216が測定子挿入位置(ハ)まで上昇させられると、マイクロスイッチ225が上スライダ212によりONさせられる。そして、演算制御回路270は、マイクロスイッチ225からのON信号を受けると、駆動モータ253を逆転させて、ギヤ258が図11(b)に矢印A4で示した様に反時計回り方向に回転させ、下スライダ252を矢印A5で示した様に左方に移動させ、測定子216の先端を図12(b)の如くレンズ枠LFのヤゲン溝(レンズ枠溝)51の谷部(中央)に係合させる。
そして、演算制御回路270は、測定子216の先端がレンズ枠LFのヤゲン溝51の谷部に当接したときの動径測定手段217からの検出信号を受けると、駆動モータ253の駆動を停止させる。この際、演算制御回路270は、駆動モータ253の駆動量と動径測定手段217からの検出信号から測定子216の位置を求めて、この位置をリム溝位置(ヤゲン溝位置、レンズ枠溝位置)としてメモリ271に記憶させる。そして、演算制御回路270は、リム外面位置とリム溝位置の差を求めて、この差をレンズ枠LFのリム幅(リム厚)Ltとしてメモリ271に記憶させる。
【0067】
また、図18に示すように、演算演算回路270は、図1の液晶表示パネル(表示装置)62のレンズ枠FR, FLに挿入される眼鏡レンズの側面画像に替えて、左右のレンズ枠FR, FLのリム厚を数値表示することができる。
B.通常のレンズ枠のレンズ形状測定
この後、更に下スライダ252が矢印A5で示した様に左方に移動させられると、押圧軸263の押圧部263aが図8(b)に示した様に上スライダ252から離反させられることになる。この位置では測定子216がスプリング228のバネ力でレンズ枠LFのヤゲン溝(リム溝又はレンズ枠溝)51の谷部に付勢される。
【0068】
この状態で、演算制御回路270は、ベース回転モータ204を回転させることにより、測定子216の先端をレンズ枠LFのヤゲン溝に沿わせて移動させる。この際、上スライダ212がヤゲン溝の形状に応じガイドレール211に沿って移動させられると共に、測定軸213がヤゲン溝の形状に応じて上下方向に移動させられる。
【0069】
そして、上スライダ212の移動は動径測定手段217で検出されて、測定軸213の上下移動は測定手段218で検出される。
【0070】
尚、この動径測定手段217は、支持板208のストッパ208aに当接した位置からの上スライダ212の移動量を検出する。この測定手段217,218の出力は演算制御回路270に入力される。
【0071】
この演算制御回路270は、測定手段217からの出力を基にレンズ枠LFのヤゲン溝の谷部の動径ρiを求め、この動径ρiをベース回転モータ204の回転角θiに対応させて動径情報(θi,ρi)とし、この動径情報(θi,ρi)を図示しないメモリに記憶させる。一方、演算制御回路は、測定手段218からの出力を基に上下方向(Z軸方向)の移動量Ziを求め、この移動量Ziを回転角θiに対応させると共に動径ρiに対応させて玉型形状情報(θi,ρi,Zi)を求め、この玉型形状情報(θi,ρi,Zi)をメモリ271に記憶させる。
C.カニ目レンズ枠の特定と形状測定
また、図36に示したようなカニ目レンズ枠272Fを有するカニ目メガネフレーム272を測定する場合について説明する。
(1)測定例1
まず、カニ目レンズ枠272を図13(A)の如く可動枠37,37間に挟持させて、測定すべきレンズ枠がカニ目レンズ枠であるか、通常のレンズ枠であるかを以下の様にして演算制御回路270に判断させる。
【0072】
即ち、演算制御回路270は、まず測定子(フィラー,接触子)216をカニ目レンズ枠272の正面からみて下側リム中央付近を測定開始位置Rm1とする。即ち、演算制御回路270は、駆動モータ204を駆動制御して、カニ目レンズ枠272の正面からみたときに、カニ目レンズ272の下側リム272aの中央(測定開始位置Rm1)において測定子216がカニ目レンズ枠272の図示しないレンズ枠溝(ヤゲン溝51と実質的に略同じ形状)に当接する位置に回転軸201及び回転ベース202を位置させる。
【0073】
この際、演算制御回路270は、測定子(接触子)216の移動開始位置から最初に当接するレンズ枠位置までの移動量を動径測定手段(接触子移動量検出手段)217により検出する。そして、演算制御回路(レンズ枠形状識別手段)270は、検出された測定子216の移動量から眼鏡フレームのレンズ枠形状を識別する。即ち、演算制御回路270は、動径測定手段217の測定信号に基づいて測定子216の回動中心Oから測定開始位置Rm1までの距離を求め、求められた距離が所定値(例えば、12mm)以下の場合、測定されるレンズ枠がカニ目レンズ枠272であると判断する。
【0074】
ここで、通常のレンズ枠を測定するときの駆動モータ204の回転数をNrpmとすると、この回転数で駆動モータ204を駆動制御して回転軸201及び回転ベース202を回転させ、測定子216を回動(回転中心Oを中心に回動)させて、レンズ枠の形状測定を行っているとする。このときの測定子216の回動速度を通常回動速度(Fast)とすると、測定されるレンズ枠がカニ目レンズ枠272が柔らかい材質等で形成されている場合、このカニ目レンズ枠272のレンズ枠形状を通常回動速度で回動(移動)する測定子216により測定すると、カニ目レンズ枠272は図13(B)に示したように破線273で示したように測定子216の移動力により変形させられ、即ちカニ目レンズ枠272の耳掛け側又は鼻当て側のレンズ枠の形状変形して撓み、正確な動径の測定ができないことになる。
【0075】
従って、上述の様にして測定されるレンズ枠がカニ目レンズ枠272であると判断された場合、演算制御回路270はベース回転モータ(駆動モータ)204の回転速度をNrpmより遅い速度NSrpm(例えば、NS=N/2rpm)として、測定子216の移動速度すなわち回転軸201及び回転ベース202の回転速度を遅くして測定するスロー(Slow)回動のシーケンスに移行する。
【0076】
そして、演算制御回路270は、このスロー回動のシーケンスに従って、カニ目レンズ枠272のレンズ枠形状を測定子216により測定させる。この場合、測定子216の回動速度が通常回動速度よりも十分に遅くなるので、測定子216はカニ目レンズ枠272のリムを図13(C)の様に変形させることなく測定する。
これによって、柔らかい材質等で形成されたカニ目レンズ枠の耳掛け側又は鼻当て側のレンズ枠の形状変形、撓み等が生じないので、この形状変形や撓みによる不正確なレンズ枠形状の測定がなくなり、正確なレンズ枠形状測定を実現することができる。
(2)測定例2
また、演算制御回路(移動速度制御手段)270は、カニ目レンズメガネフレーム(眼鏡フレーム)のカニ目レンズ枠の272の鼻当て側の所定角度範囲α1又は耳掛け側の所定角度範囲α2にて測定子(接触子)216の回動速度をスロー(低速)にし、それ以外の角度範囲β1,β2では測定子216の回動速度を通常回動速度に変化させる様にすることもできる。
【0077】
この場合には、カニ目レンズ枠の272の鼻当て側の所定角度範囲α1又は耳掛け側の所定角度範囲α2のリムが変形しやすい部分での速度がスローになるので、この部分においては測定子216の回動速度によりカニ目レンズ枠の272が変形しない。しかも、角度範囲β1,β2の範囲では、カニ目レンズ枠272の上側リム272a、下側リム272bが直線に近くなるので、角度範囲β1,β2の範囲で測定子216の移動速度を通常回動速度に早めても、上側リム272a、下側リム272bが測定子216の回動により変形しない。従って、角度範囲β1,β2の範囲で測定子216の移動速度を通常回動速度に早めることにより、カニ目レンズ枠272のレンズ枠形状の測定時間を(1)の測定例1におけるよりも短縮できる。
(3)測定例3
(予備測定)
まず、カニ目レンズ枠272を図13(A)の如く可動枠37,37間に挟持させて、測定すべきレンズ枠がカニ目レンズ枠であるか、通常のレンズ枠であるかを以下の予備測定により演算制御回路270に判断させる。
【0078】
即ち、演算制御回路270は、まず測定子(フィラー,接触子)216をカニ目レンズ枠272の正面からみて下側リム中央付近を測定開始位置Rm1とする。即ち、演算制御回路270は、ベース回転モータ(駆動モータ)204を駆動制御して、カニ目レンズ枠272の正面からみたときに、カニ目レンズ272の下側リム272aの中央(測定開始位置Rm1)において測定子216がカニ目レンズ枠272のレンズ枠溝に当接する位置に回転軸201及び回転ベース202を位置させる。そして、演算制御回路270は、このときの動径測定手段217の測定信号から測定開始位置Rm1におけるカニ目レンズ枠272の動径ρ0を求めて、求めた動径ρ0をメモリ271に記憶させる。
【0079】
次に、演算制御回路270は、ベース回転モータ(駆動モータ)204を駆動制御して回転軸201を略180°回転させて、回転ベース202を略180°回転させて、測定子216を測定開始位置Rm1からカニ目レンズ枠272Fの正面からみて上側リム272bの中央付近の位置Rm2まで移動させる。そして、演算制御回路270は、測定子216を測定開始位置Rm1付近とは略反対側の位置Rm2まで移動させたとき、動径測定手段217からの測定信号から位置Rm2におけるカニ目レンズ枠272の動径ρ180を求めて、求めた動径ρ180をメモリ271に記憶させる。次に、演算制御回路270は、測定開始位置Rm1の動径動径ρ0と位置Rm2における動径ρ180との和を上側リム,下側リム間の間隔D(=ρ0+ρ180)として求めて、間隔Dの半分のD/2を演算して、D/2が所定値(例えば12mm)以下である場合、測定されるレンズ枠がカニ目レンズ枠272であると判断する。
(本測定)
ここで、通常のレンズ枠を測定するときのベース回転モータ(駆動モータ)204の回転数をNrpmとすると、この回転数でベース回転モータ(駆動モータ)204を駆動制御して回転軸201及び回転ベース202を回転させ、測定子216を回動(回転中心Oを中心に回動)させて、レンズ枠の形状測定を行っているとする。このときの測定子216の回動速度を通常回動速度とすると、測定されるレンズ枠がカニ目レンズ枠272が柔らかい材質等で形成されている場合、このカニ目レンズ枠272のレンズ枠形状を通常回動速度で回動(移動)する測定子216により測定すると、カニ目レンズ枠272は破線273で示したように測定子216の移動力により変形させられ、即ちカニ目レンズ枠272の耳掛け側又は鼻当て側のレンズ枠の形状変形して撓み、正確な動径の測定ができないことになる。
【0080】
従って、上述の様にして測定されるレンズ枠がカニ目レンズ枠272であると判断された場合、演算制御回路270はベース回転モータ(駆動モータ)204の回転速度をNrpmより遅い速度NSrpm(例えば、NS=N/2rpm)として、測定子216の移動速度すなわち回転軸201及び回転ベース202の回転速度を遅くして測定するスロー回動のシーケンスに移行する。
【0081】
そして、演算制御回路270は、このスロー回動のシーケンスに従って、カニ目レンズ枠272のレンズ枠形状を測定子216により測定させる。この場合、測定子216の回動速度が通常回動速度よりも十分に遅くなるので、測定子216はカニ目レンズ枠272のリムを図13(C)の様に変形させることなく測定する。
【0082】
また、測定子216により回転速度を変えて測定されるカニ目レンズ枠272の測定箇所は、カニ目レンズ枠272の耳掛け側あるいは鼻当て側に限定されず、カニ目レンズ枠272の全周に亘ってもよい。
【0083】
さらに、本装置は、測定子216により回転測定を可変にして測定される箇所を任意に設定することができる。フレーム形状測定装置1あるいは玉摺機2のいずれかの装置に「測定箇所」設定用キー(耳掛け部、鼻当て部、眉部、頬部、任意箇所)を設け、測定箇所を設定し、設定された箇所が玉型形状を表示する画面上に色表示あるいは玉型形状の線の太さ表示あるいは線の点滅表示等で表示することもできる。
【0084】
これによって、柔らかい材質等で形成されたカニ目レンズ枠の耳掛け側又は鼻当て側のレンズ枠の形状変形、撓み等が生じないので、この形状変形や撓みによる不正確なレンズ枠形状の測定がなくなり、正確なレンズ枠形状測定を実現することができる。
【0085】
また、測定子216の回転速度を変更するだけではなく、回転方向を変更することによっても、カニ目レンズ枠の形状変形や撓みによる不正確なレンズ枠形状の測定がなくなり、正確なレンズ枠形状測定を実現することができる。
例えば、図13(C)の点線で示す矢印の方向に測定子216を回転させることにより、耳掛け側のレンズ枠の形状変形を少なくすることができる。なお、スロー回動のシーケンスと併せて測定子216の回動を制御することによって、更なるレンズ枠の形状変形や撓みによる不正確なレンズ枠形状測定がなくなり、正確なレンズ枠形状測定を実現することができる。尚、測定子216の移動速度が速い場合も同様である。
D.測定力(測定圧力)の変更
(i)測定力変更例1
上述した実施例の(1)〜(3)の測定例において演算制御回路270は、測定すべきレンズ枠がカニ目レンズでない判断した場合、駆動モータ401を作動制御して、駆動モータ401の出力軸401aと一体に回転するギヤ403とラック歯402により第1のスライダ400を支持板208側に移動させる。この移動に伴い、下スライダ400がマイクロスイッチ405をONさせると、このON信号が演算制御回路270に入力され、演算制御回路270はスライダ401が支持板208側に位置した状態で駆動モータ401を停止させる。この状態では、スプリング228を引っ張る力が大きくなる右端の位置に位置させられる。
【0086】
従って、この場合には、測定子216がレンズ枠を押圧する押圧力(測定力=側定圧力)は強くなっていると共に、測定子216の回転速度(移動速度)が通常のレンズ枠を測定する場合の様に早くなっている。
【0087】
また、上述した実施例の(1)〜(3)の測定例において演算制御回路270は、測定すべきレンズ枠がカニ目レンズであると判断した場合、駆動モータ401を上述とは反対に逆転(作動制御)させて、駆動モータ401の出力軸401aと一体に回転するギヤ403とラック歯402により、第1のスライダ400を支持板208とは反対側に移動させる。この移動に伴い、下スライダ400がマイクロスイッチ404をONさせせると、このON信号が演算制御回路270に入力され、演算制御回路270は駆動モータ401を停止させる。この状態では、下スライダ400が支持板207側に所定距離移動しているので、スプリング228を引っ張る力は下スライダ400が支持板208に最も接近した位置に位置している場合より弱くなっている。
【0088】
従って、この様にカニ目レンズの場合には、測定子216がカニ目レンズ枠272を押圧する押圧力(測定力=側定圧)を弱くすると共に、上述した(1)〜(3)の測定例の様に測定子216の回転速度(移動速度)を通常のレンズ枠を測定する場合に比べて遅くするか、或いは、カニ目レンズ枠272の鼻当側及び耳側の所定の角度範囲内において測定子216の回転速度(移動速度)を通常のレンズ枠を測定する場合に比べて遅くすることで、測定子216の押圧力によるカニ目レンズ枠272の鼻当側及び耳側における撓み変形を更に小さくして、測定精度を高めることができる。
(ii)また、D.(i)の測定例において、カニ目レンズ枠272を測定する場合に測定子216の回転速度(移動速度)を通常のレンズ枠の測定時よりも遅くすると共に、測定時の測定子216によるカニ目レンズ枠272の押圧力を通常の測定力よりも小さくする様にしているが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【0089】
即ち、カニ目レンズ枠272を測定する場合において、測定子216の回転速度(移動速度)を通常のレンズ枠の測定時よりも遅く制御せずに、測定時の測定子216によるカニ目レンズ枠272の押圧力(測定力=測定圧)のみを通常の測定力よりも小さくする様にしても良い。
(iii) また、A.で測定したレンズ枠のリム幅が所定値より小さく、レンズ枠が変形しやすい場合には、D.(i)の様に測定子216の測定力を小さくして、測定子216の押圧力によるレンズ枠の鼻当側及び耳側における撓み変形を更に小さくして、測定精度を高める様にしても良い。この制御は、演算制御回路270により行われるが、カニ目レンズ枠272に限らず通常のレンズ枠の測定に際しても行っても良い。
【0090】
更に、A.で測定したレンズ枠のリム幅が所定値より小さく、レンズ枠が変形しやすい場合には、通常のレンズ枠の測定に際しても、カニ目レンズ枠272の測定と同様に、測定子216の回転速度(移動速度)を小さくするようにしても良い。この場合、測定子216の測定力を小さく設定するようにしてもよい。
E.その他
尚、可動枠37,37の間隔を測定する間隔測定手段を設けて、間隔測定手段から可動枠37,37間に保持されるレンズ枠の上側リムと下側リムとの間隔として求めて、この求められた間隔の半分の値が所定値(例えば12mm)以下であると判断するようにすることもできる。この場合には、予備測定を行うことなく本測定を直ちに開始できるので、測定時間を短縮できる。この間隔測定手段としては、リニアエンコーダやロータリエンコーダ或いはマグネスケール、ポテンショメータ等その他の測定手段を採用できる。
<型板,デモレンズ等の玉型の形状測定>
また、図7(a)の様に玉型ホルダ111を用いて型板やデモレンズ等の玉型の形状を測定する場合には、測定部移動用モータ107を作動させて、スライドベース105を図7中左方に移動させる。これにより、起立駆動片219aの先端が玉型ホルダ111の玉型フィラー起立用板部111bに当って、スプリング221のバネ力に抗して玉型用測定子219が回動軸220を中心に時計回り方向に回動させられる。これにともなって、マイクロスイッチ222がOFFする。
【0091】
そして、この回動に伴い、スプリング221が回動軸220を越えて上方に移動すると、このスプリング221のバネ力により玉型用測定子219が起立させられて、この玉型用測定子219が図示しないストッパとスプリング221の作用により起立位置に図7(b)の如く保持される。この起立位置では、マイクロスイッチ223が玉型用測定子219のスイッチ操作片219bによりONさせられ、この信号が図示しない演算制御回路に入力される。
【0092】
この演算制御回路は、このマイクロスイッチ223からのON信号を受けると、駆動モータ253を作動させて、ギヤ258を反時計回り方向に回転させ、下スライダ252を左方に移動させることにより、押圧軸263の押圧部263aを図8(a)に示した様に上スライダ252から離反させる。この動作にともない、上スライダ212がスプリング228のバネ力により左方に移動させられて、玉型用測定子219の測定面が図8(a)に示した様に玉型112の周縁に当接させられる。
【0093】
この状態で、ベース回転モータ204を回転させることにより、玉型用測定子219を玉型112の周縁に沿わせて移動させる。そして、上スライダ212の移動を動径測定手段217で検出させて、動径測定手段217の出力を図示しない演算制御回路に入力させる。
【0094】
この演算制御回路は、測定手段217からの出力を基に玉型112の動径ρiを求め、この動径ρiをベース回転モータ204の回転角θiに対応させて動径情報(θi,ρi)とし、この玉型形状情報すなわち動径情報(θi,ρi)を図示しないメモリに記憶させる。
(iii)玉型形状情報に基づく被加工レンズのレンズ厚測定
そして、玉摺機のデータ要求のスイッチ81がONされると、上述の様にしてフレーム形状測定装置1で求められた型板,デモレンズ等の玉型の玉型形状情報すなわち動径情報(θi,ρi)、或は、レンズ枠(玉型形状)の玉型形状情報(θi,ρi,Zi)が玉摺機2のレンズ枠形状メモリ(玉型形状メモリ)90に転送されて記憶される。
【0095】
一方、レンズ回転軸304,304間に被加工レンズLを挟持させて、レンズ厚測定用のスイッチ85をONさせる。これにより、演算/判定回路91は、図示しない駆動手段でフィラー332,334間の間隔を大きく広げると共に、336を作動させてフィラー332,334を被加工レンズLの前屈折面と後屈折面に臨ませた後、図示しない駆動手段によるフィラー332,334の拡開力解除して、フィラー332,334を被加工レンズLの前屈折面と後屈折面に当接させる。この後、演算/判定回路91は、玉型形状情報(θi,ρi,Zi)又は動径情報(θi,ρi)に基づいて、パルスモータ337を作動させてレンズ回転軸304,304を回転させて被加工レンズLを回転させると共に、パルスモータ336を作動制御する。この際、演算/判定回路91は、エンコーダ335からの出力を基に玉型形状情報(θi,ρi,Zi)又は玉型形状情報である動径情報(θi,ρi)におけるレンズ厚Δiを求めて加工データメモリ95に記憶させる。
(測定手段の変形例)
また、図9ではフィラー332,334を別々に移動可能に設けて、フィラー332,334間で被検レンズLを挟持させることにより、レンズ厚さを測定できるようにしたが、必ずしもこの構成に限定されるものではない。
【0096】
例えば、図14に示すように、2つのフィラー332,334を支持部材333Aに一体に結合支持させることにより、2つのフィラー332,334が一体的に光軸OLに沿う方向に移動可能に設けると共に、フィラー332,334の移動量を一つのエンコーダ333で検出するようにしても良い。この場合、2つのフィラー332,334の間隔fxは、被検レンズLの予想される厚さよりも十分大きな間隔(所定間隔)に設定する。
【0097】
また、支持部材333Aはステージ331に左右方向にのみ進退動可能に保持されている。しかも、支持部材333Aとステージ331との間には支持部材333Aの左右に配設したスプリングS1,S2が介装されている。このスプリングS1,S2は、フィラー332,334が被検レンズLに接触していない非測定時に、支持部材333Aを左右方向への移動範囲の略中央に保持させる様になっている。尚、ステージ331は、レンズ回転軸304,304に対して進退動可能にキャリッジ(図示せず)を保持する本体に取り付けられ、この本体に取り付けられたパルスモータ336でレンズ回転軸304,304に対して進退駆動されるようになっている。また、キャリッジ及びレンズ回転軸304,304は、左右方向(レンズ回転軸304,304の軸方向)にパルスモータPMにより進退駆動されるようになっている。
【0098】
そして、この図14場合において演算/判定回路91は、コバ厚の測定に際して、パルスモータPMを駆動制御して、被加工レンズLを左右動させ、被検レンズLがフィラー332,334間に臨んだときにパルスモータPMを停止させる。次に、演算/判定回路91は、パルスモータ336を作動制御してステージ331をレンズ回転軸304,304側に移動させ、被加工レンズLをフィラー332,334間に位置させる。この際、フィラー332,334の先端が動径情報(θi,ρi)の初期位置すなわち動径情報(θ0,ρ0)の回転角θ0に位置するようにパルスモータ337でレンズ回転軸304,304を回転させる。また、回転角θ0において、パルスモータ336を作動制御することにより、フィラー332,334の先端が被加工レンズLの動径ρ0に対応する位置までステージ331及びフィラー332,334をレンズ回転軸304,304側に移動させる。
【0099】
この状態で、キャリッジ(図示せず)を左右動させるパルスモータPM1を作動制御して、キャリッジ及びレンズ回転軸304,304、被加工レンズLを左右動させることにより、フィラー332を被加工レンズLの前側屈折面faに接触、又はフィラー334を後側屈折面fbに接触させることができる。この制御は演算/判定回路91によって行われる。
【0100】
従って、演算/判定回路91は、この様にして、まず一方のフィラー332を被検レンズLの前側屈折面faに接触させる。
【0101】
そして、演算/判定回路91は、回転軸304,304を回転させて、動径情報(θi,ρi)における被検レンズLの前側屈折面faの光軸OL方向における座標又は位置をエンコーダ333の出力信号(測定信号)及びパルスモータPM1の駆動量から求める。すなわち、演算/判定回路91は、回転軸304,304を回転させてコバ厚の測定を開始する際、回転軸304,304の回転角θi毎に動径ρiに基づいてパルスモータ336を駆動制御して、ステージ331及びフィラー332を光軸OLに対して一体的に進退駆動させて、光軸OLからフィラー332の被検レンズLへの接触位置までの距離を動径ρiに調整させて、動径情報(θi,ρi)における被検レンズLの前側屈折面faの光軸OL方向における座標又は位置をエンコーダ333の出力信号(測定信号)及びパルスモータPM1の駆動量からfaiとして求める。
【0102】
次に、演算/判定回路91は、他方のフィラー334を上述のようにして被検レンズLの後側屈折面fbに接触させる。そして、演算/判定回路91は、回転軸304,304を回転させて、動径情報(θi,ρi)における被検レンズLの後側屈折面fbの光軸OL方向における座標又は位置をエンコーダ333の出力信号(測定信号)及びパルスモータPM1の駆動量から求める。すなわち、演算/判定回路91は、回転軸304,304を回転させてコバ厚の測定を開始する際、回転軸304,304の回転角θi毎に動径ρiに基づいてパルスモータ336を駆動制御して、ステージ331及びフィラー332を光軸OLに対して一体的に進退駆動させて、光軸OLからフィラー332の被検レンズLへの接触位置までの距離を動径ρiに調整させて、動径情報(θi,ρi)における被検レンズLの後側屈折面fbの光軸OL方向における座標又は位置をエンコーダ333の出力信号(測定信号)及びパルスモータPM1の駆動量からfbiとして求める。
【0103】
この後、演算/判定回路91は、動径情報(θi,ρi)における被検レンズLの前側屈折面faと後側屈折面fbとの間隔をコバ厚Wiを、 Wi=|fai−fbi|として求める。この構成によれば、一つのエンコーダ333のみによりコバ厚が測定できるので、ステージ331を小さくでき、ステージ331の装置への組み込みが容易になると共に、高価になるエンコーダを一つ省略できた分だけ全体のコストを低減できる。
【0104】
【発明の実施の形態3】
以上説明した実施例では、測定子216による測定力を駆動モータ401及びマイクロスイッチ404,405を用いて電動制御するように設定したが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【0105】
例えば、図15に示したように、測定子216による測定力を手動で切り換える様にしても良い。この図15においては、手動測定力変更手段(手動測定力調整手段)であるクランク状の測定圧切換レバー(測定力調整レバー)500の下端部が支持板208側に位置させて回転ベース202に支持軸501により回動自在に保持されている。これにより、測定圧切換レバー500の上端部側が支持板207,208に対して進退回動するように設けられている。この測定圧切換レバー500の中間部にはバネ係止ピン500aが突設され、このバネ係止ピン500aにスプリング228が系止されている。これにより、測定圧切換レバー500は常時図37中左方に回動付勢されている。
【0106】
また、支持板208の上端部にはL字状のレバー係止用のプレート502が固定されている。このプレート502は、支持板207側に水平に延びる板部502aを有し、この板部502aには図16に示したようにレバー挿通孔503が形成され、このレバー挿通孔503には測定圧切換レバー500の上部挿通されている。そして、レバー挿通孔503には支持板208から離間する方向に間隔を置いて2つのレバー係止部503a,523bが形成されている。
【0107】
更に、測定圧切換レバー500がレバー係止部503a,503bに系止されているのを検知するマイクロスイッチ504,505を設け、マイクロスイッチ504,505からのレバー検知信号を演算制御回路270に入力させる。
【0108】
また、測定装置本体10に液晶表示器(図示せず)又はスピーカ(図示せず)を設けておいて、A.で測定したレンズ枠のリム幅が所定値より小さく、レンズ枠が変形しやすい場合には、演算制御回路270はこの旨を図示しない液晶表示器又はスピーカで測定作業者に告知し、作業者に測定力を変更すべき旨の指示をさせる。
【0109】
次に、この様な構成の作用を説明する。
【0110】
この様な構成において、測定圧切換レバー500がレバー係止部503aに系止されているときは、スプリング228を引っ張る力が大きく、測定子216による測定力が大きくなる。また、測定圧切換レバー500がレバー係止部503bに系止されているときは、スプリング228を引っ張る力が小さく、測定子216による測定力が小さくなる。
【0111】
しかも、演算制御回路270は、A.で測定したレンズ枠のリム幅が所定値より大きく、大きな測定力でもレンズ枠が変形しにくい通常のレンズ枠の場合にはその旨を図示しない液晶表示器又はスピーカで測定作業者に告知し、作業者に測定力を大きく変更すべき旨の指示をさせる。
【0112】
そして、作業者は、この指示に従って、測定圧切換レバー500をレバー係止部503aに系止させて、測定圧切換レバー500を図15に示したように鉛直方向に向けて、測定子216による測定力を大きくすると良い。この場合において、演算制御回路207は、マイクロスイッチ505からの検知信号がない場合には、再度作業者に測定力を変更すべき旨の指示をさせる。そして、演算制御回路270は、マイクロスイッチ505からの検知信号があった後に、スタートボタン13がONさせられると、測定を開始させる。
【0113】
更に、演算制御回路270は、A.で測定したレンズ枠のリム幅が所定値より小さく、大きな測定力ではレンズ枠が変形する虞があるレンズ枠の場合にはその旨を図示しない液晶表示器又はスピーカで測定作業者に告知し、作業者に測定力を大きく変更すべき旨の指示をさせる。そして、作業者は、この指示に従って、測定圧切換レバー500をレバー係止部503bに系止させて、測定圧切換レバー500を図17に示したように支持板208から離反する方向に傾斜させて、測定子216による測定力を小さくすると良い。この場合において、演算制御回路207は、マイクロスイッチ504からの検知信号がない場合には、再度作業者に測定力を変更すべき旨の指示をさせる。そして、演算制御回路270は、マイクロスイッチ504からの検知信号があった後に、スタートボタン13がONさせられると、測定を開始させる。
【0114】
また、演算制御回路270は、C.で示したように測定したレンズ枠の上下リム間の間隔が所定値よりも小さくカニ目レンズ枠272であると判断した場合には、その旨を図示しない液晶表示器又はスピーカで測定作業者に告知し、作業者に測定力を大きく変更すべき旨の指示をさせる様にしてもよい。そして、作業者は、この指示に従って、測定圧切換レバー500をレバー係止部503bに系止させて、測定圧切換レバー500を図17に示したように支持板208から離反する方向に傾斜させて、測定子216による測定力を小さくすると良い。この場合において、演算制御回路207は、マイクロスイッチ504からの検知信号がない場合には、再度作業者に測定力を変更すべき旨の指示をさせる。そして、演算制御回路270は、マイクロスイッチ504からの検知信号があった後に、スタートボタン13がONさせられると、測定を開始させる。
【0115】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明は、眼鏡フレームのレンズ枠溝に当接する接触子によって、該レンズ枠の形状を測定するレンズ枠形状測定装置において、接触子のレンズ枠位置までの移動量を検出する接触子移動量検出手段と、検出された移動量から眼鏡フレームのレンズ枠形状を識別するレンズ枠形状識別手段とを有する構成としたので、レンズ枠溝に当接する接触子の移動開始位置から最初に当接するレンズ枠位置までの距離、すなわち接触子がレンズ枠を測定する様子をレンズ枠の正面からみて接触子が縦方向に移動する移動量により眼鏡フレームのレンズ枠形状を識別させて、接触子の回動速度や回転方向を可変にすべきかどうか(レンズ枠形状測定シーケンスを変えるべきかどうか)の判断材料とすることができる。この結果、人手を介さないレンズ枠形状測定の完全自動化を実現することができる。
【0116】
また、請求項2の発明は、請求項1に記載のレンズ枠形状測定装置において、レンズ枠形状識別手段により識別されたレンズ枠形状に応じて測定シーケンスを制御する測定制御手段を有する構成としたので、眼鏡フレームのレンズ枠の形状のうち曲率半径が大きく変化し接触子とレンズ枠との接触圧力が大きい箇所において接触子の回動速度や回転方向を可変にすることができる。
【0117】
さらに、請求項3の発明は、請求項2に記載のレンズ枠形状測定装置において、測定制御手段は、眼鏡フレームのレンズ枠の鼻当て側又は耳掛け側にて接触子の回転速度または回転方向を変化させる構成としたので、例えばレンズ枠を正面からみて縦方向での幅が極端に狭いカニ目レンズ枠のうち枠入れされる眼鏡レンズの光軸と垂直な方向においてリム幅の狭いレンズ枠の眼鏡フレームの場合、鼻当て側又は耳掛け側のレンズ枠を変形させずに正確なレンズ枠形状を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる眼鏡レンズの適合判定装置の制御回路である。
【図2】(a)は 図1に示した制御回路を有する眼鏡レンズの適合判定装置の概略斜視図、(b)は図1,図2(a)に示した制御パネルの拡大説明図である。
【図3】図2(a)に示したフレーム形状測定装置の制御回路図である。
【図4】図2(a)に示したフレーム形状測定装置の拡大斜視図である。
【図5】(a)は図2(a),図4に示したフレーム形状測定装置の要部斜視図、(b),(c)は(a)の筒軸と操作軸との関係を説明するための断面図、(d)は保持ツメの説明図である。
【図6】(a)〜(c)は図2(a),図4,図5に示したフレーム形状測定装置の眼鏡枠保持の動作説明図である。
【図7】(a),(b)はフレーム形状測定装置のフレーム形状測定部等の説明図である。
【図8】(a),(b)はフレーム形状測定装置のフレーム形状測定部等の説明図である。
【図9】図2(a)に示した玉摺機のレンズ厚測定部の説明図である。
【図10】 (a),(b),(c)は図9に示したフィラーの作用説明図である。
【図11】(a)〜(c)はフレーム形状測定装置の測定部の作用説明図である。
【図12】図9に示した玉摺機のレンズ厚測定部の他の構成を示す説明図である。
【図13】リム厚測定のための説明図である。
【図14】カニ目レンズの測定のための説明図である。
【図15】この発明の他の実施の形態を説明する要部説明図である。
【図16】図15の測定圧変更のためのプレートの説明図である。
【図17】図15の作用説明図である。
【図18】図15の測定結果表示例を示す説明図である。
【符号の説明】
201・・・回転軸201
202・・・回転ベース
204・・・駆動モータ
216・・・測定子(フィラー,接触子)
217・・・動径測定手段(接触子移動量検出手段,リム幅測定手段)
270・・・演算制御回路(レンズ枠形状識別手段,移動速度制御手段)
272・・・カニ目レンズ枠
Claims (3)
- 眼鏡フレームの左右のレンズ枠を保持可能に左右に間隔をおいて設けられた左右の眼鏡枠保持機構と、ベース回転モータにより水平回転駆動可能な回転ベースに水平方向及び上下方向に移動自在に保持された測定子を有すると共に、前記測定子を前記レンズ枠のヤゲン溝に当接させた状態で前記回転ベースを回転させることにより、前記回転ベースの回転角θiに対する前記測定子の前記ヤゲン溝への接触位置を動径ρiとして測定させて、前記レンズ枠のレンズ形状をレンズ形状情報(θi,ρi)として求めるフレーム形状測定部と、前記フレーム形状測定部を前記左右の眼鏡枠保持機構間で移動させる測定部移動機構と、前記測定部移動機構および前記フレーム形状測定部を作動制御して前記測定子による前記レンズ枠の形状測定を行わせる演算制御回路と、を備えるレンズ枠形状測定装置において、
前記演算制御回路は、前記レンズ枠の下リム側中央付近を測定開始位置とし、前記測定部移動機構および前記フレーム形状測定部を作動制御して、前記測定子を測定開始位置に位置させ、前記測定子の回動中心から前記測定開始位置までの動径ρ0を求めてメモリに記憶させると共に、前記回動中心を中心として前記測定子を動径ρ0に対して180°回転させたときの、前記回動中心から前記レンズ枠の上リムに対する前記測定子の接触位置までの動径ρ180を求めて前記メモリに記憶させる予備測定を行った後、前記メモリに記憶させた前記動径ρ0と動径180の和を上リムと下リムの間隔Dとして、半分のD/2が所定値以下であるか否かを判断し、D/2が所定値以下である場合には前記レンズ枠がカニメレンズを枠入れするためのカニメレンズ枠であると判断して、前記ベース回転モータの回転を遅く制御することにより前記測定子の回転速度を遅くさせて、前記レンズ形状情報(θi,ρi)を全周にわたって求める本測定を実行することを特徴とするレンズ枠形状測定装置。 - 請求項1に記載のレンズ枠形状測定装置において、測定演算制御回路は、眼鏡フレームのレンズ枠の鼻当て側又は耳掛け側にて前記測定子の回転速度を遅く制御することを特徴とするレンズ枠形状測定装置。
- 請求項1又は2に記載のレンズ枠形状測定装置において、前記フレーム形状測定部は前記測定子を前記レンズ枠に押圧させる押圧力を調整させる押圧力調整手段を備えると共に、前記演算制御回路は、前記レンズ枠がカニメレンズを枠入れするためのカニメレンズ枠であると判断したときに、前記押圧力調整手段を制御して前記押圧力を弱くすることを特徴とするレンズ枠形状測定装置。
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