JP5489413B2 - 玉型形状測定装置 - Google Patents
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Description
図1はこの発明に係る玉型形状測定装置の要部構成を示しており、この玉型形状測定装置は測定装置本体1を有する。この測定装置本体1は、下部の測定機構収納用のケース部1aと、ケース部1aの上部に配設されたレンズ枠保持機構1bを有する。そして、図1のケース部1a内の底部には図2に示したベース2が設けられている。
図1Aはこの発明に係る玉型形状測定装置の斜視図、図1Bは図1Aの玉型形状測定装置を視点を変えて見たときの斜視図である。図1Cは図1Aの玉型形状測定装置を矢印C方向から見たときの側面図、図1Dは図1Aの玉型形状測定装置の上面図である。
また、図10Aに示したように上述したフォトセンサ(原点検出手段)9aからの原点検出信号、フォトセンサ(原点検出手段)20cからの原点検出信号、リニアスケール24の検出ヘッド26からの移動量検出信号(位置検出信号)、及びリニアスケール40の検出ヘッド42からの移動量検出信号(位置検出信号)等は、演算制御回路(制御回路)52に入力されるようになっている。また、この演算制御回路52は、駆動モータ6,18及びアクチュエータモータ50を作動制御するようになっている。
以下、このような玉型形状測定装置の作用を説明する。
この玉型形状測定装置でメガネのレンズ枠の形状測定、又はデモレンズ等の玉型の形状測定を行う前には、アクチュエータモータ50のシャフト51の上端が図6〜図8に示したように最下端(下死点)に位置している。この位置では押さえレバー47が、コイルスプリング43よりもバネ力の強い引張りコイルスプリング48によって、支持軸46を中心に下方に回動するよう回動付勢されている。これにより押さえレバー47は、係合軸44を介して測定子軸35を下方に押し下げている。これにより、レンズ枠用測定子37及び玉型用測定子38は最下端に位置させられている。
(II-a)デモレンズ等の玉型のセット
また、玉型形状測定装置で図23(a),(b)に示したような2ポイントフレームのメガネMの左右の玉型(眼鏡レンズのダミーレンズであるデモレンズ)Lm(ML),Lm(MR)の形状測定を行う場合には、例えば特開平10−328992号公報や特開平8−294855号公報等に開示された周知の玉型ホルダーを用いることができる。この特開平10−328992号公報の玉型ホルダーにデモレンズ等の玉型を保持させるためには、特開平8−294855号公報に開示されたような吸着盤及び吸着盤保持構造を採用できる。この玉型ホルダーの構造はこの発明の本質ではないので、その詳細な説明は省略する。
この玉型ホルダー(図示せず)がホルダー検出手段53により検出されると、この検出信号が演算制御回路52に入力される。これにより、演算制御回路52は、スライダ15を原点位置からガイドレール14に沿って前方に移動させ、玉型用測定子36を玉型ホルダー(図示せず)に保持された玉型の周縁の外側に位置させる。
尚、玉型用測定子36を玉型Lmの周面に当接させる手順としては、他の方法でも良い。即ち、先ずアクチュエータモータ50を正転させて、上昇位置規制レバー49の自由端部を図7の位置から引張りコイルスプリング48のバネ力に抗して上方に図15〜図17の位置まで持ち上げ、支持軸46を回動させる。この際、支持軸46は押さえレバー47を回動させて、押さえレバー47の自由端部を上昇位置規制レバー49の自由端部と同方向に上昇させる。これに伴い、係合軸44がコイルスプリング43のバネ力により測定子軸35と一体に上昇させられて、玉型用測定子36が上昇させられ、玉型Lmの後側屈折面に当接させられる。この後、駆動モータ18を駆動制御させて、スライダ15をガイドレール14に沿って所定速度で移動させ、玉型用測定子36を玉型Lmの後側屈折面に沿って周縁部側に移動させて、玉型用測定子36を玉型Lmの後側屈折面の周縁から大きく外れる位置まで移動させる。この際、玉型用測定子36が玉型Lmの後側屈折面の周縁から外れてコイルスプリング43のバネ力によりレンズ枠用測定子37と一体に上昇しても、コイルスプリング43のバネ力は弱いので、玉型用測定子36の移動速度をある程度早くしておくことで、レンズ枠用測定子37が玉型Lmに衝突するのを回避できる。
次に、演算制御回路52は、駆動モータ6を駆動制御して、駆動モータ6を正転させる。この駆動モータ6の回転は、ピニオン7,タイミングベルト8を介して従動ギヤ5に伝達され、従動ギヤ5が回転ベース9と一体に水平回転させられる。
図30(a)に示したように、ツウポイントフレームには玉型300の周縁に凹み301(図30(b)参照)を設け、この凹み301を利用してテンプル302を取り付ける金具303を取り付けるものも存在する。206,204は金具取付用の取付穴である。
上述した(b)の玉型Lmの周縁形状測定(外周形状測定)において二次元の玉型形状情報(θi,ρi)しか得られない場合には、図19に示した玉型Lmの後側屈折面fbの曲率を測定により算出して、この算出した曲率と玉型形状情報(θi,ρi)から玉型形状情報(θi,ρi)における玉型Lmのコバ端の上下方向の位置Ziを求めることにより、三次元の玉型形状情報(θi,ρi,Zi)を得ることができる。そして、この三次元の玉型形状情報(θi,ρi,Zi)からダミーレンズである玉型Lmの三次元周長を算出することができる。以下、玉型Lmの後側屈折面の曲率を求める手順を説明する。
図20に示したように、ステップS1で玉型Lmの周縁形状測定(外周形状測定)において二次元の玉型形状情報(θi,ρi)を求め、ステップS2に移行する。
このステップS2で演算制御回路52は、図19に示した玉型Lmの後側屈折面fbの曲率を測定する。このためには、先ず上述したようにアクチュエータモータ50を(a)のレンズ枠の測定と同様に作動制御して、図示しないレンズホルダーに保持させた玉型Lmの後側屈折面fbに玉型用測定子36の上端をコイルスプリング43のバネ力で当接させる。
このステップS3で演算制御回路52は、玉型Lmの後側屈折面fbの曲率からカーブ値を求める。ここで、玉型Lmの後側屈折面fbの曲率中心O1からZ方向原点Z0までの距離をΔZとすると、曲率中心O1から測定ポイントP2までの高さはZ1+ΔZとなり、曲率中心O1から測定ポイントP1までの高さはZ2+ΔZとなる。従って、測定ポイントP2の座標は(X2,Z2+ΔZ)、測定ポイントP1の座標は(X1,Z1+ΔZ)となる。
X2+Z2=R2
となる。この方程式から測定ポイントP1を通る式は、
(X1)2+(Z1+ΔZ)2=R2 ・・・(1)
となる。また、測定ポイントP2を通る式は、
(X2)2+(Z2+ΔZ)2=R2 ・・・(2)
となる。
(X1)2−(X2)2+(Z1+ΔZ)2−(Z2+ΔZ)2=0
となる。これを展開すると、
(X1)2−(X2)2+(Z1)2+2(Z1)・ΔZ+ΔZ2−(Z2)2−2(Z2)・ ΔZ−ΔZ2=0
となる。そして、この式は、
(X1)2−(X2)2+(Z1)2+2(Z1)・ΔZ−(Z2)2−2(Z2)・ΔZ=0
となる。この式をΔZについてまとめると、
[2(Z1)−2(Z2)]ΔZ=(X2)2−(X1)2+(Z2)2−(Z1)2
となり、この式から下記式を用いてΔZを求めることができる。
X1=10mm、X2=5mm
とすると、表1に示したように1カーブから8カーブに対応して測定ポイントP1,P2のZ方向差ΔL(ΔL1〜ΔL8)が得られる。換言すれば、測定ポイントP1,P2のZ方向差(図21のΔL)が例えばΔL1の0.287程度の場合、デモレンズである玉型Lmの曲率半径は1カーブ(カーブ値1)に対応するR1の523mmであると判断できる。
カーブ値=3.3695×Z方向差ΔL+0.0809
となる。そして、このカーブ値とCvとZ方向差ΔL(ΔL1〜ΔL8)との関係は、図22(b)に示したように直線的に比例する。
このステップS4で演算制御回路52は、Z方向差ΔL(ΔL1〜ΔL8)に基づいて求めたカーブ値Cvと玉型形状情報(θi,ρi)とから、玉型Lmの後側屈折面fbの周縁のZ方向の位置情報Zbiを求め、ステップS5に移行する。
このステップS5で演算制御回路52は、二次元の玉型形状情報(θi,ρi)とステップS4で求めた玉型Lmの後側屈折面fbの周縁のZ方向の位置情報Zbiとから、三次元の玉型形状情報(θi,ρi,Zbi)を求めて終了する。この求められた三次元の玉型形状情報(θi,ρi,Zi)は、演算制御回路52によりメモリ55に記憶される。
次に、図23(b)に示したように、玉型Lm(ML)は取付穴204,206を有し、玉型Lm(MR)は取付穴205,207を有する。
また、上述した実施例では、ブリッジ金具201が図23(b)に示したように、玉型Lm(ML),Lm(MR)の後側屈折面に当接する固定板部201c,201dを有し、テンプル用金具202が図23(b)に示したように玉型Lm(ML),Lm(MR)の後側屈折面に当接する固定板部202bを有する構成としているが、必ずしもこれに限定されるものではない。
また、上述した実施例では、玉型Lmの左右の部分に上下に延びる取付穴検出範囲(センシング範囲)Sa,Sbを設定したが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、図27に示したように、玉型形状情報(θi,ρi,Zbi)に基づいて、玉型Lmの外周面301から所定量内側(例えば、1mm内側)に測定のための余裕ライン302を設定する共に、予め所定範囲(例えば、10mm×10mm)の取付穴検出範囲(センシング範囲)Scを設定する。
また、図29に示したように、玉型形状情報(θi,ρi,Zbi)に基づいて玉型Lmの形状220をタッチパネル式の液晶表示器221に表示させ、取付穴204〜206等の大まかな位置を液晶表示器221のタッチパネルを介して例えば十字マーク222で示した位置を指示させ、この指示された位置を基準に上述した取付穴検出範囲(センシング範囲)Scを設定するようにすることもできる。
図31(a)および(b)はフレーム保持部に複数のコロを設け、これらコロをガイドレール上で転動させることによって、フレーム保持部をスイングさせるようにしたものである。
6,18・・・駆動モータ
24・・・リニアスケール
37・・・レンズ枠用測定子
38・・・取付穴測定子
36・・・玉型用測定子
36b・・・垂直部
40・・・リニアスケール
52・・・演算制御回路
104〜107・・・取付穴
402・・・仮想軸
403・・・ガイドレール
405・・・ブラケット
406,407・・・支持コロ
409・・・モータ
410・・・駆動コロ
Cv・・・カーブ値
Lm・・・玉型
Lm(ML)・・・玉型
Lm(MR)・・・玉型
P1,P2・・・測定ポイント
Claims (5)
- 眼鏡のフレーム枠を保持する保持部を有する保持手段と、前記フレーム枠のヤゲン溝に当接させる測定子とを備え、前記保持部及び測定子を相対的に移動させることにより前記フレーム枠の形状を測定する玉型形状測定装置であって、
測定装置本体の上方または下方で該測定装置本体から離れた位置にある仮想軸を中心に曲げられたガイドレールを、前記保持手段に設けるとともに、
前記保持手段を、前記ガイドレールでガイドしつつ前記仮想軸を中心にしてスイングさせる保持手段スイング機構を備えたことを特徴とする玉型形状測定装置。 - 請求項1に記載の玉型形状測定装置において、
前記フレーム枠が、8カーブなどのハイカーブフレーム枠であることを特徴とする玉型形状測定装置。 - 請求項2に記載の玉型形状測定装置において、
前記フレーム枠の形状測定時に、前記保持手段スイング機構は、前記ハイカーブフレーム枠を傾斜させ、当該フレーム枠の鼻当て側又は耳掛け側のヤゲン溝がほぼ水平に保持されるよう動作することを特徴とする玉型形状測定装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の玉型形状測定装置において、
前記保持部の底面は、下に凸の角形形状または円筒形状に形成されていることを特徴とする玉型形状測定装置。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の玉型形状測定装置において、
前記保持手段スイング機構は、前記保持部の側面に設けられ帯状を成し且つ円弧状に曲げられたガイドレールと、測定装置本体に設けられ前記ガイドレールに係合して回転する複数の支持コロと、前記ガイドレールの下側縁に設けられ両端部が当該ガイドレールの両端に固定され、且つ前記複数の支持コロ間に設けられた駆動コロに巻き回されたベルトと、前記駆動コロを回転駆動する駆動部とを備えたことを特徴とする玉型形状測定装置。
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