KR101141813B1 - 안경 프레임 형상 측정 장치 - Google Patents

안경 프레임 형상 측정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 실측치에 기초하여 측정 포인트마다 프레임 형상의 변형을 판단하여, 예측과 다른 방향으로 프레임 형상이 변화하는 경우를 포함하여, 정밀하게 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상을 측정할 수 있는 안경 프레임 형상 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
렌즈 프레임 형상을 측정하는 안경 프레임 형상 측정 장치는, 렌즈 프레임용 측정자(37)와, 구동 모터(6)와, 렌즈 프레임 형상의 전체 둘레를 복수의 측정 포인트로 나누어, 렌즈 프레임용 측정자(37)를 렌즈 프레임 형상을 따라 슬라이딩 접촉 이동시키면서 각 측정 포인트에서 측정한 프레임 형상치(ρn, Zn)를 프레임 형상 정보(θn, ρn, Zn)로서 취득하는 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단(도 11)을 구비한다. 이 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단(도 11)은, 하나의 측정 포인트에서의 프레임 형상치와 측정이 끝난 프레임 형상치를 비교하여, 하나의 측정 포인트에서 검출한 프레임 형상 변화량에 따른 압박치를 결정하고, 이 압박치가 미리 설정되어 있던 압박치와 상이한 경우, 압박치를 재설정하여, 이미 측정한 측정 포인트에서의 프레임 형상을 재측정한다.

Description

안경 프레임 형상 측정 장치{SHAPE MEASURING APPARATUS OF EYEGLASSES FRAME}
본 발명은 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상을 측정하는 안경 프레임 형상 측정 장치에 관한 것이다.
종래, 안경 프레임 형상 측정 장치로는, 측정이 끝난 동경 정보의 변화에 기초하여 미측정 부분의 동경 변동을 예측하고, 그 예측한 동경 변동에 따라 구동 모터의 구동을 제어하여, 안경 프레임의 형상을 측정하는 측정자에 의한 압박을 변화시키는 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
여기서, 「동경」이란 안경 프레임의 기하학 중심 또는 광학 중심으로부터 안경 프레임의 내측 주연부까지의 거리의 변화를 말한다.
특허문헌 1 : 일본 특허 제 3695988호 공보
그러나, 종래의 안경 프레임 형상 측정 장치에 있어서는, 측정이 끝난 동경 정보의 변화에 기초하여 미측정 부분의 동경 변동을 예측하는 방식으로 되어 있다. 이 방식에서는, 미측정 부분의 동경이 예측대로 변화하는 경우는 좋지만, 최근의 안경 프레임은 형상이 다양하기 때문에, 예측과 다른 방향으로 동경이 변화하는 경우도 있다. 이와 같이, 예측과 다른 방향으로 동경이 변화하는 경우, 역으로 안경 프레임을 변형시키는 방향으로 압박이 변화하여, 정확하게 형상을 측정할 수 없을 가능성이 있다는 문제가 있었다.
본 발명은, 상기 문제에 착안하여 이루어진 것으로, 실측치에 기초하여 측정 포인트마다 프레임 형상의 변형 판단을 행함으로써, 예측과 다른 방향으로 프레임 형상이 변화하는 경우를 포함하여, 정밀하게 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상을 측정할 수 있는 안경 프레임 형상 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상을 측정하는 안경 프레임 형상 측정 장치에 있어서,
렌즈 프레임의 동경 방향을 측정하기 위한 렌즈 프레임용 측정자와,
상기 렌즈 프레임용 측정자에 일정한 압박을 가하기 위한 구동 모터와,
상기 렌즈 프레임 형상의 전체 둘레를 복수의 측정 포인트로 나누고, 상기 렌즈 프레임용 측정자를 렌즈 프레임 형상을 따라 슬라이딩 접촉 이동시키면서 각 측정 포인트에서 측정한 프레임 형상치를 프레임 형상 정보로서 취득하는 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단을 구비하며,
상기 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단은, 하나의 측정 포인트에서의 프레임 형상치와 측정이 끝난 프레임 형상치를 비교하여, 하나의 측정 포인트에서 검출한 프레임 형상 변화량에 따른 압박치를 결정하고,
상기 압박치가 미리 설정되어 있던 압박치와 상이한 경우, 압박치를 재설정하여, 이미 측정한 측정 포인트에서의 프레임 형상을 재측정하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 안경 프레임 형상 측정 장치에 있어서는, 렌즈 프레임 형상의 측정시, 렌즈 프레임 형상의 전체 둘레가 복수의 측정 포인트로 나누어지고, 렌즈 프레임용 측정자를 렌즈 프레임 형상을 따라 슬라이딩 접촉 이동시키면서 각 측정 포인트에서 측정한 프레임 형상치가 프레임 형상 정보로서 취득된다.
이 렌즈 프레임 형상의 측정시, 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단에 있어서, 하나의 측정 포인트에서의 프레임 형상치와 측정이 끝난 프레임 형상치가 비교되어, 하나의 측정 포인트에서 검출한 프레임 형상 변화량에 따른 압박치가 결정되고, 이 압박치가 미리 설정되어 있던 압박치와 상이한 경우, 압박치가 재설정되어, 이미 측정한 측정 포인트에서의 프레임 형상이 재측정된다. 그 결과, 실측치에 기초하여 측정 포인트마다 프레임 형상의 변형을 판단함으로써, 예측과 다른 방향으로 프레임 형상이 변화하는 경우를 포함하여, 정밀하게 안경 프레임의 렌즈 프레 임 형상을 측정할 수 있다.
이하, 본 발명의 안경 프레임 형상 측정 장치를 실현하는 최선의 형태를, 도면에 나타내는 실시예 1에 기초하여 설명한다.
실시예 1
먼저 구성을 설명한다.
이하, 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치의 전체 구성과 측정 기구 및 슬라이더 구동 기구의 구성을, 도 1～도 5d에 기초하여 설명한다.
도 1에 있어서, 안경 프레임 형상 측정 장치는 측정 장치 본체(1)를 구비한다. 이 측정 장치 본체(1)는, 하부의 측정 기구 수납용 케이스부(1a)와, 케이스부(1a)의 상부에 설치된 렌즈 프레임 유지 기구(1b)를 갖는다. 그리고, 도 1의 케이스부(1a)내의 바닥부에는, 도 2에 나타낸 베이스(2)가 설치되어 있다.
상기 렌즈 프레임 유지 기구(1b)는, 케이스부에 고정된 한 쌍의 평행한 가이드 로드(1c, 1c)를 갖는다. 또한, 이 가이드 로드(1c, 1c)에는, 슬라이드 프레임(3, 3)이 상대 접근ㆍ이격 가능하게 유지되어 있다. 이 슬라이드 프레임(3, 3)은, 도시하지 않는 코일 스프링 등으로 서로 접근하는 방향으로 탄성 지지되어 있다. 이 슬라이드 프레임(3, 3)은, 서로 대향하고 있고 안경의 렌즈 프레임(도시하지 않음)이 맞닿는 세로벽(3a, 3a)을 구비하며, 이 렌즈 프레임을 유지시키는 렌즈 프레임 유지 수단(3b)을 갖는다. 이 렌즈 프레임 유지 수단(3b)은, 세로벽(3a)으로부터 돌출된 하부측의 유지 막대(3b1)와, 유지 막대(3b1)에 대하여 상측으로부터 개폐 가능하게 슬라이드 프레임(3)에 부착된 상측의 유지 막대(3b2)를 갖는다. 이 렌즈 프레임 유지 수단(3b)은, 도시하지 않는 안경의 좌우 렌즈 프레임에 대하여 각각 설치된다. 이러한 렌즈 프레임 유지 기구(1b)로는, 예를 들어 일본 특허공개 평 10-328992호 공보 등에 개시된 구성, 또는 기타 주지의 기술을 채택할 수 있다. 따라서, 렌즈 프레임 유지 기구(1b)에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 베이스(2)상에는, 도 2～도 5에 나타낸 바와 같이 측정 기구(1d)가 설치되어 있다. 이 측정 기구(1d)는 베이스(2)상에 고정된 베이스 지지 부재(4)를 갖는다. 이 베이스 지지 부재(4)에는 대직경의 종동 기어(5)가 수직축을 중심으로 수평 회전 가능하게 부착되어 있다. 또, 베이스(2)에는, 도 5a에 모식적으로 나타낸 구동 모터(6)가 종동 기어(타이밍 기어; 5)에 인접하여 부착되어 있다. 이 구동 모터(6)의 출력축(6a)에는 피니언(타이밍 기어; 7)이 고정되고, 이 피니언(7)과 종동 기어(5)에는 타이밍 벨트(8)가 걸쳐져 있다.
그리고, 구동 모터(6)를 작동시키면, 구동 모터(6)의 출력축(6a)의 회전이 피니언(7) 및 타이밍 벨트(8)를 통해 종동 기어(5)에 전달되어 종동 기어(5)가 회전되게 되어 있다. 구동 모터(6)로는, 예를 들어 2상 스텝핑 모터 등이 사용되고 있다.
상기 종동 기어(5)상에는, 도 2～도 5에 나타낸 바와 같이, 회전 베이스(9)가 일체로 고정되어 있다. 이 회전 베이스(9)에는 원점 검출 수단으로서의 포토 센서(9a)가 부착되어 있다. 이 경우, 예를 들어, 베이스(2)상에 원점 위치 지시용의 발광 수단(9b)을 설치해 두고, 이 발광 수단(9b)으로부터 선형 또는 점형의 광속 (光束)을 원점 마크로 하여 위쪽을 향하여 조사하여, 이 원점 마크로서의 광속을 포토 센서(9a)가 검출했을 때, 회전 베이스(9)의 수평 회전의 원점 위치로 할 수 있다. 원점 검출 장치로는, 투과형 포토 센서나 반사형 포토 센서 또는 근접 센서 등의 주지의 기술을 채택할 수 있다.
또한, 회전 베이스(9)의 길이 방향 양단부에는, 도 2～도 4에 나타낸 바와 같이 상하로 연장되고 또한 서로 대향하는 평행한 레일 부착판(10, 11)이 일체로 고정되고, 도 3에 나타낸 바와 같이 레일 부착판(10)의 일측부와 레일 부착판(11)의 일측부에는 측판(12)의 길이 방향 단부가 각각 고정되고, 도 4에 나타낸 바와 같이 레일 부착판(10)의 타측부와 레일 부착판(11)의 타측부에는 측판(13)의 길이 방향 단부가 각각 고정되어 있다.
상기 대향하는 레일 부착판(10, 11)의 상부 사이에는, 도 2～도 4에 나타낸 바와 같이 서로 평행하고 또한 축형의 한 쌍의 가이드 레일(14, 14)이 수평으로 설치되어 있다. 이 각 가이드 레일(14)의 양단부는 레일 부착판(10, 11)에 고정되어 있고, 가이드 레일(14, 14)에는 슬라이더(15)가 길이 방향으로 진퇴 이동 가능하게 유지되어 있다.
또한, 측판(12)에는, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 레일 부착판(10)에 근접하여 측방에 수평으로 돌출된 풀리 지지판부(12a)가 절곡에 의해 일체로 형성되어 있고, 레일 부착판(11)에 근접하여 모터 부착용 브래킷(16)이 고정되어 있다.
그리고, 풀리 지지판부(12a)에는, 종동 풀리(17)가 상하로 연장되는 축선을 중심으로 수평 회전 가능하게 부착되고, 브래킷(16)에는 슬라이더 이동용 구동 모 터(18)의 상단부가 고정되어 있다. 이 구동 모터(18)로는, 예를 들어 DC 모터 등이 사용되고 있다. 또, 이 구동 모터(18)는 출력축(18a)의 축선이 상하로 향하고 있고, 이 출력축(18a)에는, 도 5b 및 도 5c에 나타낸 바와 같이 구동 풀리(19)가 부착되어 있다.
이 두 풀리(17, 19)에는 환상의 와이어(20)가 걸쳐지고, 이 와이어(20)의 일단부 근방의 부분은 축형의 와이어 유지 부재(21)에 유지되어 있다. 이 와이어 유지 부재(21)는 브래킷(22, 22')을 통해 슬라이더(15)에 고정되어 있다. 또, 와이어(20)의 양단부는 코일 스프링(23)을 통해 연결되어 있다. 이에 의해, 구동 모터(18)를 정회전 또는 역회전시키면, 출력축(18a) 및 구동 풀리(19)가 정회전 또는 역회전되어 슬라이더(15)가 도 3 중의 좌 또는 우로 이동하게 되어 있다.
상기 브래킷(22')과 측판(12) 사이에는, 도 5d에 나타낸 바와 같이, 슬라이더(15)의 이동 위치(이동량)의 원점을 검출하기 위한 원점 센서(20a)가 개재되어 있다. 이 원점 센서(20a)로는, 예를 들어 반사형 센서 등을 사용하고 있다. 이 원점 센서(20a)는, 상하로 연장되는 슬릿형의 반사면(도시하지 않음)이 설치된 반사판(20b)을 가지며, 발광 소자와 수광 소자를 구비한 반사형 포토 센서(20c)를 갖는다. 그리고, 반사판(20b)은 브래킷(22')에 설치되고, 포토 센서(20c)는 측판(12)에 설치되어 있다. 원점 센서(20a)로는, 투과형 포토 센서나 근접 센서 등의 주지의 기술을 채택할 수 있다.
상기 측판(13)의 길이 방향 중앙부에는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 측방에 수평으로 돌출된 지지판부(13a)가 일체로 절곡에 의해 형성되어 있다. 이 측판(13) 과 슬라이더(15) 사이에는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 가이드 레일(14)이 연장되는 방향으로의 슬라이더(15)의 수평 방향의 이동 위치를 검출하는 리니어 스케일(24)이 동경 검출 센서로서 개재되어 있다.
이 리니어 스케일(24)은, 가이드 레일(14)과 평행하게 슬라이더(15)에 유지된 축형의 메인 스케일(25)과, 지지판부(13a)에 고정되어 메인 스케일(25)의 위치 정보를 판독하는 검출 헤드(26)를 구비하고 있다. 이 검출 헤드(26)는, 메인 스케일(25)의 위치 검출용 정보(이동량 검출용 정보)로부터, 슬라이더(15)의 수평 방향으로의 이동 위치를 검출하도록 되어 있다. 이 리니어 스케일(24)로는, 예를 들어 주지의 자기식 또는 광학식의 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 자기식의 경우, 메인 스케일(25)에 축선 방향으로 자극 S, N의 자기 패턴을 위치 검출용 정보(이동량 검출용 정보)로서 교대로 미소 간격으로 설치해 두고, 이 자기 패턴을 검출 헤드(자기 변화 검출용 헤드; 26)로 검출함으로써, 슬라이더(15)의 이동량(이동 위치)을 검출할 수 있다. 또, 광학식의 경우, 메인 스케일(25)을 판형으로 형성하고 또한 이 메인 스케일(25)에 길이 방향으로 미소 간격의 슬릿을 형성하고, 메인 스케일(25)을 사이에 끼우도록 발광 소자와 수광 소자를 설치하며, 발광 소자로부터의 광을 메인 스케일(25)의 슬릿을 통해 수광 소자에 의해 검출하여 슬릿의 수를 구함으로써, 슬라이더(15)의 이동량(이동 위치)을 검출할 수 있다.
상기 슬라이더(15)의 대략 중앙부에는, 도 2에 나타낸 바와 같이 관통 구멍(15a)이 형성되고, 이 관통 구멍(15a)에는 상하로 연장되는 가이드 통(27)이 삽입 관통되어 있다. 이 슬라이더(15)의 아래쪽에는, 도 4에 나타낸 바와 같이 지지 프레임(28)이 설치되어 있다.
이 지지 프레임(28)은, 상단부가 슬라이더(15)에 유지된 세로 프레임(29, 30)과, 세로 프레임(29, 30)의 하단부에 고정된 가로판(바닥판; 31)을 구비하고 있다.
이하, 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치의 측정자의 구성과 승강 기구의 구성을, 도 6～도 10에 기초하여 설명한다.
상기 가로판(바닥판; 31)에는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 상하로 연장되고 또한 서로 평행하게 설치된 축형의 한 쌍의 지지 부재(32, 32)의 하단부가 고정되어 있다. 이 지지 부재(32, 32)의 상단부에는 유지 부재(33)가 고정되고, 이 유지 부재(33)에는 측면 형상을 L자형으로 형성한 가이드 지지 부재(34)의 세로벽(34a)이 고정되어 있다. 이 가이드 지지 부재(34)의 가로벽(상벽; 34b)상에는 가이드 통(27)의 하단부가 고정되어 있다.
그리고, 가이드 통(27)에는 상하로 연장되는 측정자 축(35)이 상하 이동 가능하게 끼워 맞춰져 유지되고, 측정자 축(35)의 상단부에는 측정자 부착 부재(36)가 일체로 설치되어 있다. 이 측정자 부착 부재(36)는, 측정자 축(35)의 상단부에 수직으로 부착된 부착부(36a)와, 부착부(36a)로부터 위쪽으로 연장되는 수직부(36b)로 L자형으로 형성되어 있다. 이 수직부(36b)의 상단부에는 부착부(36a)와 평행하게 렌즈 프레임용 측정자(37)가 일체로 설치되어 있다.
또한, 측정자 부착 부재(36)의 상단에는, 도 9, 도 10에 나타낸 바와 같이 위쪽으로 돌출된 옥형용 측정자(38)가 일체로 설치되어 있다. 이 옥형용 측정 자(38)는, 측정자 축(35)의 축선과 평행하게 측정자 부착 부재(36)의 수직부(36b)의 상단에 부착한 축형 측정부(38a)와, 축형 측정부(38a)의 상단부에 설치한 끝이 가는 테이퍼부(38b)와, 테이퍼부(38b)의 상단에 연이어 형성된 소직경의 구멍 결합축부(38c)를 갖는다. 구멍 결합축부(38c)의 상단(선단)부는 반구형으로 형성되고, 그 선단(38c1)은 축형 측정부(38a)의 축선과 일치하고 있다.
상기 측정자 축(35)의 하단부에는, 도 6～도 8에 나타낸 바와 같이 브래킷(39)이 고정되어 있다. 또한, 브래킷(39)과 가이드 지지 부재(34) 사이에는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 상하 방향의 이동 위치(=Z축값)를 검출하는 리니어 스케일(40)이 높이 검출 센서로서 개재되어 있다.
이 리니어 스케일(40)은, 상하를 향해 측정자 축(35)과 평행하게 설치된 축형의 메인 스케일(41)과, 메인 스케일(41)의 상하 방향으로의 이동량으로부터 측정자(37, 38)의 상하 방향으로의 이동 위치를 검출하는 검출 헤드(42)를 구비하고 있다. 이 메인 스케일(41)은, 상단부가 유지 부재(33)에 고정되고 또한 하단부가 브래킷(39)에 고정(또는 유지)되어 있다. 또, 검출 헤드(42)는 유지 부재(33)에 유지되어 있다. 이 리니어 스케일(40)로서도, 전술한 리니어 스케일(24)과 마찬가지로, 자기식 또는 광학식의 것을 채택할 수 있다.
상기 브래킷(39)과 가로판(바닥판; 31) 사이에는, 도 6～도 8에 나타낸 바와 같이, 측정자 축(35)을 위쪽으로 탄성 지지하는 코일 스프링(43)이 개재되어 있다. 또한, 측정자 축(35)의 하단부 근방에는, 브래킷(39)의 위쪽에 위치하고 또한 측정자 축(35)과 직교하는 결합축(44)이 부착되어 있다. 또, 가로판(바닥판; 31)상에 는, 도 6에 나타낸 바와 같이, U자형으로 형성한 브래킷(45)이 고정되고, 이 브래킷(45)의 대향벽(45a, 45a)에는, 지지축(46)의 양단부가 축선 둘레에 회동 가능하게 유지되고, 이 지지축(46)에 누름 레버(47)가 고정되어 있다. 이 누름 레버(47)는 결합축(44)의 상부와 맞닿아 있다. 또한, 이 누름 레버(47)와 가로판(31) 사이에는, 레버를 끌어내리기 위한 인장 코일 스프링(48)이 개재되어 있다. 이 인장 코일 스프링(48)의 인장 스프링력은 코일 스프링(43)의 스프링력보다 크게 설정되어 있다.
또, 지지축(46)에는 상승 위치 규제 레버(49)가 고정되어 있다. 이 상승 위치 규제 레버(49)는, 누름 레버(47)에 의한 결합축(44)의 상승 위치를 규제하여, 측정자 축(35) 및 렌즈 프레임용 측정자(37)와 옥형용 측정자(38)의 상승 위치를 설정하는 데 사용된다. 이 상승 위치 규제 레버(49)는 누름 레버(47)와 동일한 방향으로 연장되어 있다.
그리고, 이 상승 위치 규제 레버(49)의 아래쪽에는 액츄에이터 모터(50)가 설치되어 있다. 이 액츄에이터 모터(50)는, 가로판(31)상에 고정된 모터 본체(50a)와, 이 모터 본체(50a)로부터 위쪽을 향하여 돌출되고 또한 축선이 측정자 축(35)과 평행하게 설치된 샤프트(51)를 갖는다. 이 샤프트(51)의 상단에는, 상승 위치 규제 레버(49)가 인장 코일 스프링(48)의 인장 스프링력에 의해 맞닿아 있다.
이 액츄에이터 모터(50)로는 DC 모터 등이 사용된다. 또한, 액츄에이터 모터(50)는, 정회전시킴으로써 샤프트(51)가 위쪽으로 진출하고, 역회전시킴으로써 샤프트(51)가 아래쪽으로 이동하도록 되어 있다.
코일 스프링(43), 지지축(46), 누름 레버(47), 인장 코일 스프링(48), 상승 위치 규제 레버(49), 액츄에이터 모터(50) 등이 측정자(37, 38)의 승강 기구를 구성하고 있다.
이하, 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치에서의 측정 구동 연산 제어계의 구성을, 도 10a에 기초하여 설명한다.
측정 구동 연산 제어계는, 도 10a에 나타낸 바와 같이, 상기 포토 센서(9a)로부터의 회전 베이스(9)의 수평 위치 원점 위치 검출 신호와, 상기 포토 센서(20c)로부터의 슬라이더(15)의 이동 원점 위치 검출 신호가, 연산 제어 회로(52)에 입력되도록 되어 있다. 또, 상기 리니어 스케일(24)의 검출 헤드(26)로부터의 슬라이더 이동량 검출 신호와, 상기 리니어 스케일(40)의 검출 헤드(42)로부터의 Z축 이동량 검출 신호가, 연산 제어 회로(52)에 입력되도록 되어 있다.
상기 슬라이드 프레임(3, 3)의 한쪽 측벽에는, 도 1에 나타낸 바와 같이 홀더 검출 수단(53)이 설치되어 있다. 이 홀더 검출 수단(53)으로는, 마이크로 스위치 등이 사용되고 있다. 이 홀더 검출 수단(53)으로부터의 검출 신호는, 도 10a에 나타낸 바와 같이, 연산 제어 회로(52)에 입력되도록 되어 있다. 또, 측정 시작용 스타트 스위치(54)로부터의 스위치 신호도, 도 10a에 나타낸 바와 같이 연산 제어 회로(52)에 입력되도록 되어 있다.
상기 연산 제어 회로(52)는 제어 지령치를 모터 구동 전류로 변환하는 모터 구동 회로를 가지며, 제어 지령치에 따라 상기 회전 베이스(9)를 구동하는 구동 모터(6)와, 상기 슬라이더 이동용 구동 모터(18)와, 상기 측정자(37, 38)를 상승 위 치 규제 범위내에서 승강 이동시키는 액츄에이터 모터(50)를 구동 제어하도록 되어 있다. 또한, 연산 제어 회로(52)에는, 필요 데이터를 기억하는 메모리(55)가 기록 판독 가능하게 접속되어 있다.
도 11은, 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치의 연산 제어 회로(52)에서 실행되는 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이고, 이하 각 단계에 관해 설명한다(렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단). 단계 S1에서는, 측정 시작용 스타트 스위치(54)로부터 스위치 신호를 입력하여, 렌즈 프레임 형상 측정의 준비를 종료하면, 미리 설정된 규정 압박치로 최초 측정 지점인 제1 포인트째에서의 동경치와 Z축값을 측정하고, 단계 S2로 이행한다. 여기서, 실시예 1에서는 「규정 압박치」를 측정 스피드에 의해 설정하고 있다. 이 측정 스피드는, 빠를수록 슬라이딩 이동할 때의 이동 저항이 커져, 렌즈 프레임용 측정자(37)에 의해 렌즈 프레임을 압박하는 압박치가 높아진다. 그리고, 「미리 설정된 규정 압박치」로는, 가능한 한 많은 렌즈 프레임을 단시간에 측정하기 위해, 측정 스피드가 비교적 빠른 측의 값으로 설정하고, 규정 압박치가 너무 높은 경우에는 측정 스피드를 느리게 함으로써 대응하도록 하고 있다.
단계 S2에서는, 단계 S1에서의 제1 포인트째의 측정에 이어, 렌즈 프레임의 전체 둘레에 걸쳐 동경치와 Z축값의 측정이 종료되었는지 아닌지를 판단하여, YES(전체 둘레 측정 종료)인 경우는 측정 종료로 이행하고, NO(전체 둘레 측정 미종료)인 경우는 단계 S3으로 이행한다.
단계 S3에서는, 단계 S2에서의 전체 둘레 측정 미종료라는 판단에 이어, 규 정량만큼 회전시켜 다음 측정 포인트로 이동하고, 단계 S4로 이행한다. 그 다음 측정 포인트로 이동할 때에는 전회 설정된 압박치로 이동한다.
단계 S4에서는, 단계 S3에서의 다음 측정 포인트로의 이동에 이어, 전회 설정한 압박치로써 동경치와 Z축값을 측정하여, 단계 S5로 이행한다.
단계 S5에서는, 단계 S4에서의 전회 설정한 압박치에 의한 측정에 이어, 측정한 동경치와 이미 측정이 끝난 동경치로부터 동경치 변화량을 산출하고, 측정한 Z축값과 이미 측정이 끝난 Z축값으로부터 Z축값 변화량을 산출하여, 단계 S6으로 이행한다.
여기서, 동경치 변화량이나 Z축값 변화량의 산출 방법은, 단계 S4에서 측정한 값과 직전의 값을 비교하여도 되고, 단계 S4에서 측정한 값을 포함하는 수 포인트전까지의 측정치와, 임의의 수 포인트전의 측정 종료의 평균치를 비교하여도 된다.
또, 변화량의 값(동경치나 Z축값)으로는, 직접 수치의 차분으로 표시해도 되고, 기울기로서 산출해도 된다.
단계 S6에서는, 단계 S5에서의 동경치 변화량과 Z축값 변화량의 산출에 이어, 단계 S5에서 산출한 변화량과 미리 설정해 둔 규정치(비교 대상치)를 비교하여, 변화량이 규정치 미만이면 단계 S7로 이행하고, 변화량이 규정치 이상이면 단계 S8로 이행한다.
여기서, 동경치 변화량과 동경치 변화량 규정치의 비교와, Z축값 변화량과 Z축값 변화량 규정치를 비교하여, 양방의 비교에서 모두 규정치 미만이라고 판단되 면, 압박치를 변화시키지 않는 단계 S7로 이행하고, 적어도 한쪽 변화량이 규정치 이상이라고 판단되면, 압박치를 변화시키는 단계 S8로 이행한다.
단계 S7에서는, 단계 S6에서의 변화량이 규정치 미만이라는 판단에 이어, 단계 S4에서 측정한 동경치와 Z축값을, 측정 포인트를 나타내는 회전각 정보와 함께 기억하고, 단계 S2로 되돌아간다.
단계 S8에서는, 단계 S6에서의 변화량이 규정치 이상이라는 판단에 이어, 동경치나 Z축값의 증감 방향을 판단하여, 변화량의 크기에 따라 압박치를 재설정하고, 단계 S9로 이행한다.
이 압박치의 재설정에서는, 압박치가 최적치(또는 최적 범위)를 넘으면 프레임의 변형으로 이어지고, 또 압박치가 최적치(또는 최적 범위) 미만이 되면 측정중의 측정자 탈락으로 이어지기 때문에, 압박치가 최적치가 되도록 컨트롤한다. 여기서의 최적치는, 미리 실험 등으로 최적치 데이터를 취득해 두고, 최적치 데이터로부터 압박치 테이블을 작성하여, 이 압박치 테이블을, 기록 가능한 메모리에 미리 기억시켜 둔다. 또, 실시예 1에서는, 압박치의 재설정에 의한 변경을, 측정 스피드를 느리게 하는 측정 스피드 변경에 의해 행하도록 하고 있다. 이 때문에, 최적치에 의한 압박치 테이블은, 동경치 변화량ㆍ동경치의 증감 방향ㆍ측정 스피드의 조합으로 세밀하게 설정되어 있고, Z축값 변화량ㆍZ축값의 증감 방향ㆍ측정 스피드의 조합으로 세밀하게 설정되어 있다. 따라서, 각각의 변화량과 변화 방향과 압박치 테이블에 따라 측정 스피드를 선택하여(하나의 측정 스피드가 구해진 경우는 그 측정 스피드를 선택하고, 2개의 측정 스피드가 구해진 경우는 보다 느린 쪽의 측정 스피드를 선택), 선택한 측정 스피드를 재설정에 의한 압박치로 한다.
단계 S9에서는, 단계 S8에서의 변화량에 따른 압박치의 재설정에 이어, 재설정한 압박치를 이용하여, 변화량이 규정치 이상이라고 판단된 측정 포인트의 동경치나 Z축값을 재측정하고, 단계 S10으로 이행한다.
즉, 단계 S6에서 변화량이 규정치 이상이라고 판단된 경우, 변형되기 쉬운 안경 프레임이라고 생각할 수 있기 때문에, 이후의 측정 스피드가 느려지도록 설정한다.
단계 S10에서는, 단계 S9에서의 변화한 압박치에서의 재측정에 이어, 재측정한 동경치나 Z축값을, 측정 포인트를 나타내는 회전각 정보와 함께 기억하고, 단계 S2로 되돌아간다.
다음으로 작용을 설명한다.
실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치의 작용을 「렌즈 프레임 형상 측정의 준비 작용」, 「잘 변형되지 않는 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상 측정 작용」, 「변형되기 쉬운 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상 측정 작용」으로 나누어 설명한다.
[렌즈 프레임 형상 측정의 준비 작용]
실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치에서, 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상 측정 또는 데모 렌즈 등의 옥형의 형상 측정을 행하기 전에는, 액츄에이터 모터(50)의 샤프트(51)의 상단이, 도 6～도 8에 나타낸 바와 같이, 최하단(하사점)의 위치로 설정되어 있다. 이 위치에서는 누름 레버(47)가 코일 스프링(43)보다 스프 링력이 강한 인장 코일 스프링(48)에 의해, 지지축(46)을 중심으로 아래쪽으로 회동하도록 회동 압박되어 있다. 이에 의해 누름 레버(47)는, 결합축(44)을 통해 측정자 축(35)을 아래쪽으로 밀어 내리고 있다. 이에 의해, 렌즈 프레임용 측정자(37) 및 옥형용 측정자(38)는 최하단의 위치로 설정되고 있다.
이 상태의 안경 프레임 형상 측정 장치에서, 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상을 측정하는 경우에는, 예를 들어 일본 특허공개 평 10-328992호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 도 7의 좌우의 렌즈 프레임[LF(RF)]을 갖는 안경 프레임(MF)을, 도 1의 슬라이드 프레임(3, 3) 사이에 설치하고[도 1에서는 안경 프레임(MF)의 도시를 생략], 렌즈 프레임[LF(RF)]을 도 7과 같이 유지 막대(3b1, 3b2) 사이에 끼워 지지한다. 이러한 유지는, 일본 특허공개 평 10-328992호 공보와 동일하다.
또, 이 유지 막대(3b1, 3b2) 사이에 유지된 렌즈 프레임[LF(RF)]은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 측정 시작전의 상태에서는 렌즈 프레임용 측정자(37)보다 상위 위치가 되도록 설정되어 있다. 즉, 렌즈 프레임용 측정자(37)는 렌즈 프레임[LF(RF)]보다 아래쪽의 초기 위치 (가)에 배치되어 있다. 또한, 도 7에 나타낸 바와 같이, 렌즈 프레임용 측정자(37) 및 옥형용 측정자(38)는, 유지 막대(3b1, 3b2) 사이에 유지된 렌즈 프레임[LF(RF)]의 대략 중앙의 초기 위치(i)에 대응하도록 배치된다.
이 위치에서는, 포토 센서(9a)가 발광 수단(9b)으로부터의 광속으로부터 회전 베이스(9)의 수평 회전의 원점을 검출하고, 원점 센서(20a)가 슬라이더(15)의 이동 위치의 원점을 검출하고 있는 상태로 되어 있다.
렌즈 프레임이 삼차원 방향으로 만곡되어 있더라도, 렌즈 프레임의 유지 막대(3b1, 3b2)에 의한 유지 부분은 다른 부분보다 가장 낮게 설정된 높이가 된다. 이 유지 부분에서는, 렌즈 프레임[LF(RF)]의 V자형 홈(Ym)의 높이도 설정한 높이가 되고, 렌즈 프레임의 형상 측정 시작 위치(B)가 된다.
이 상태로부터 도 10a에 나타내는 스타트 스위치(54)를 ON시키면, 연산 제어 회로(52)는 액츄에이터 모터(50)를 정회전시켜, 도 6～도 8에 나타내는 위치로부터 샤프트(51)를 위쪽으로 소정량만큼 진출(상승)시킨다. 이 때, 샤프트(51)는 상승 위치 규제 레버(49)의 자유단부를 인장 코일 스프링(48)의 스프링력에 대항하여 위쪽으로 소정량 들어 올려, 상승 위치 규제 레버(49)를 지지축(46)과 일체로 회동시킨다.
이에 따라, 누름 레버(47)는 지지축(46)과 일체로 회동하여 자유단부가 위쪽으로 소정량 상승된다. 이 누름 레버(47)의 자유단부의 상승에 의해, 결합축(44)이 코일 스프링(43)의 스프링력에 의해 누름 레버(47)의 자유단부를 따라 상승되어, 측정자 축(35)이 소정량 상승된다.
이 측정자 축(35)의 상승량, 즉 액츄에이터 모터(50)에 의한 샤프트(51)의 위쪽으로의 진출(상승)량은, 렌즈 프레임용 측정자(37)의 선단이, 도 7의 초기 위치 (가)로부터 전술한 형상 측정 시작 위치(B)의 V자형 홈(Ym)에 면하는 높이 (나)까지 상승하는 양(L)이 된다.
그리고, 연산 제어 회로(52)는 구동 모터(18)를 구동 제어하여 구동 풀리(19)를 회전시켜, 도 2 및 도 5b에 나타내는 와이어(20)에 의해 슬라이더(15)를 가이드 레일(14)을 따라 이동시킨다. 이 때, 슬라이더(15)는, 도 7의 화살표 A1 방향으로 이동된다. 이 이동은, 렌즈 프레임용 측정자(37)의 선단이 형상 측정 시작 위치(B)에서, V자형 홈(Ym)과 맞닿을 때까지 행해진다. 또한, 렌즈 프레임용 측정자(37)의 선단이 V자형 홈(Ym)과 맞닿은 상태에서는, 렌즈 프레임용 측정자(37)는 V자형 홈(Ym)에 코일 스프링(23)의 스프링력으로 탄성 접촉된다. 이 상태에서 구동 모터(18)가 정지된다.
렌즈 프레임용 측정자(37)의 선단이 V자형 홈(Ym)과 맞닿았을 때에는, 구동 모터(18)에 가해지는 부하가 증대되고, 구동 모터(18)에 흐르는 전류가 증대되기 때문에, 이 전류 변화를 검출함으로써, 렌즈 프레임용 측정자(37)의 선단이 V자형 홈(Ym)과 맞닿은 것을 검출하여, 구동 모터(18)를 정지시킬 수 있다.
그 후, 연산 제어 회로(52)는 액츄에이터 모터(50)를 더 정회전시켜, 샤프트(51)를 위쪽으로 소정량만큼 진출(상승)시킨다. 이 때, 샤프트(51)는 상승 위치 규제 레버(49)의 자유단부를 인장 코일 스프링(48)의 스프링력에 대항하여 위쪽으로 소정량 들어 올려, 상승 위치 규제 레버(49)를 지지축(46)과 일체로 회동시킨다.
이에 따라, 누름 레버(47)는 지지축(46)과 일체로 회동하여 자유단부가 위쪽으로 소정량 상승되고, 이 누름 레버(47)의 자유단부가 결합축(44)으로부터 소정량 이격되어 측정자 축(35)이 상하 방향(Z축 방향)으로 이동 가능해진다.
[잘 변형되지 않는 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상 측정 작용]
상기 렌즈 프레임 형상 측정의 준비 작용을 종료하면, 연산 제어 회로(52)는 구동 모터(6)를 구동 제어하여 구동 모터(6)를 정회전시킨다. 이 구동 모터(6)의 회전은 피니언(7), 타이밍 벨트(8)를 통해 종동 기어(5)에 전달되어, 종동 기어(5)가 회전 베이스(9)와 일체로 수평 회전된다(도 5a 참조).
이 회전 베이스(9)의 회전에 따라, 슬라이더(15) 및 이 슬라이더(15)에 설치된 다수의 부품이 회전 베이스(9)와 일체로 수평 회전하고, 렌즈 프레임용 측정자(37)의 선단이 V자형 홈(Ym)을 따라 슬라이딩 접촉 이동한다.
이 때, 회전 베이스(9)의 회전 동작은, 설정된 측정 스피드에 의해 규정량분의 회전을 반복하는 동안 간헐 회전으로 되어, V자형 홈(Ym)의 전체 둘레를 복수의 측정 포인트로 나누고 있다. 그리고, 각 측정 포인트에서 렌즈 프레임용 측정자(37)의 선단을 V자형 홈(Ym)에 압박시키면서 동경치(ρn)와 Z축값(Zn)을 측정하여, 회전각(θn)과 함께 삼차원의 렌즈 프레임 형상 정보(θn, ρn, Zn)를 취득함으로써 렌즈 프레임 형상을 측정한다. 동경치(ρn)란, 동경 중심(O)으로부터 프레임의 내측 주연부까지의 거리를 말한다(도 12 참조). 또, Z축값(Zn)이란, 동경 방향과 직교하는 방향의 동경 중심(O)의 변위량을 말한다(도 13 참조).
이 렌즈 프레임 형상 측정 중, 예를 들어 폭이 두꺼운 플라스틱 등으로 이루어져 잘 변형되지 않는 안경 프레임에 대하여, 측정 스피드가 비교적 빠른 측의 값에 의한 규정 압박치로 전체 둘레를 측정하더라도, 동경치의 변화량이나 Z축값의 변화량이 규정치 미만으로 억제되는 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상 측정 작용에 관해 설명한다.
이 경우, 제1 포인트째의 측정시에는, 도 11에 나타내는 플로우차트에서 단 계 S1→단계 S2→단계 S3→단계 S4→단계 S5→단계 S6→단계 S7로 진행되고, 단계 S7에서는 제1 포인트의 동경치(ρ1)와 Z축값(Z1)이 측정 포인트를 나타내는 회전각(θ1)과 함께 기억된다.
그리고, 제2 포인트째부터 전체 둘레 측정이 종료할 때까지는, 미리 설정된 규정 압박치에 의한 빠른 측정 스피드를 유지한 채, 도 11에 나타내는 플로우차트에서 단계 S2→단계 S3→단계 S4→단계 S5→단계 S6→단계 S7로 진행되는 흐름이 설정된 측정 포인트수만큼 반복되고, 단계 S7에서는 각 포인트의 동경치(ρn)와 Z축값(Zn)이 측정 포인트를 나타내는 회전각(θn)과 함께 기억된다. 그리고, 전체 둘레 측정이 종료되면, 도 11에 나타내는 플로우차트에서 단계 S2로부터 측정 종료로 진행되어 렌즈 프레임 형상 측정을 종료한다.
여기서, 동경치(ρn)의 정보 취득에 관해 설명한다. 우선, 렌즈 프레임 형상 측정시에 슬라이더(15)가 렌즈 프레임용 측정자(37)와 일체로 가이드 레일(14)을 따라 이동하기 때문에, 슬라이더(15)의 원점 위치로부터 슬라이더(15)가 이동했을 때의 이동량은, 렌즈 프레임용 측정자(37)의 선단의 이동량과 동일해진다. 이 이동량은, 리니어 스케일(24)의 검출 헤드(26)의 검출 신호로부터 연산 제어 회로(52)에 의해 구해진다. 또한, 측정자 축(35)의 중심으로부터 렌즈 프레임용 측정자(37)의 선단까지의 치수(길이)는 이미 알고 있기 때문에, 슬라이더(15)가 원점에 있을 때의 회전 베이스(9)의 회전 중심으로부터 렌즈 프레임용 측정자(37)의 선단까지의 거리를 미리 설정해 두면, 슬라이더(15)가 가이드 레일(14)을 따라 이동했을 때, 회전 베이스(9)의 회전 중심으로부터 렌즈 프레임용 측정자(37)의 선단까지의 거리 가 변화하더라도, 이 거리의 변화를 동경치(ρn)로 할 수 있다.
따라서, 구동 모터(6)의 회전에 의한 회전 베이스(9)의 회전각(θn)을 구동 모터(6)의 구동 펄스수로부터 구하고, 이 회전각(θn)에 대응하는 동경치(ρn)를 구함으로써, 렌즈 프레임[LF(RF)]의 V자형 홈(Ym)의 둘레 방향의 형상(렌즈 프레임 형상)을, 극좌표 형식의 렌즈 프레임 형상 정보(θn, ρn)로서 구할 수 있다. 또, 렌즈 프레임용 측정자(37)의 선단이 V자형 홈(Ym)을 따라 슬라이딩 접촉 이동할 때, 렌즈 프레임[LF(RF)]에 상하 방향의 만곡이 있는 경우, 이 상하 방향으로의 만곡 상태는, 리니어 스케일(40)의 검출 헤드(42)의 검출 신호로부터 연산 제어 회로(52)에 의해 상하 방향의 변위량으로서 구해진다. 이 상하 방향으로의 변위량은 Z축값(Zn)이 된다.
따라서, 잘 변형되지 않는 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상 측정시에는, 측정 스피드가 비교적 빠른 측의 값에 의한 규정 압박치로 전체 둘레 측정을 종료시킬 수 있기 때문에, 단시간에 렌즈 프레임[LF(RF)]의 렌즈 프레임 형상의 삼차원 렌즈 프레임 형상 정보(θn, ρn, Zn)를 취득할 수 있다.
[변형되기 쉬운 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상 측정 작용]
도 12는, 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치에 의한, 변형되기 쉬운 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상의 측정 중 동경치 측정 작용을 나타내는 작용 설명도이다. 도 13은, 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치에 의한, 변형되기 쉬운 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상의 측정 중 Z치 측정 작용을 나타내는 작용 설명도이다.
종래의 안경 프레임 형상 측정 장치로는, 예를 들어 일본 특허 제 3695988호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 미측정 부분의 동경 변동을 예측하여 구동 모터를 제어하여, 압박을 변화시키는 방법이 알려져 있다. 그러나, 이 방법에서는, 미측정 부분의 동경이 예측대로 변화하는 경우는 좋지만, 최근의 안경 프레임은 형상이 다양하기 때문에, 예측과 다른 방향으로 동경이 변화하는 경우도 있다. 이러한 경우에는, 반대로 안경 프레임을 변형시키는 방향으로 압박이 변화하여, 정확하게 형상을 측정할 수 없을 가능성도 있다.
또, 종래에는 측정할 때의 측정 스피드(=회전 스피드)가 일정하게 설정되어 있기 때문에, 통상 상태에서, 보다 많은 프레임을 단시간에 측정하기 위해 측정 스피드를 비교적 빠르게 설정하였다. 이 경우, 가는 테의 안경 프레임 등은 변형되기 쉽기 때문에, 측정하는 사람의 판단으로 측정 스피드를 느리게 설정해야 하므로 조작이 번거로웠다.
즉, 변형되기 쉬운 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상을 측정하는 경우, 정확하게 형상을 측정할 수 없을 가능성이 있는 예측에 의하지 않고, 정밀하게 렌즈 프레임 형상을 측정하고자 하는 요구가 있다. 뿐만 아니라, 변형되기 쉬운 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상을 측정하는 경우, 번거롭게 측정하는 사람에 의한 측정 스피드의 변경 설정의 조작을 요하지 않고, 자동적으로 측정 스피드를 변경함으로써, 간편한 조작을 실현하고자 하는 요구가 있다.
본 발명자는, 이러한 요구에 부응하기 위해 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치를 제안했다.
이하, 예를 들어 가는 테 등으로 이루어져 변형되기 쉬운 안경 프레임에 대하여, 측정 스피드가 비교적 빠른 측의 값에 의한 규정 압박치로 전체 둘레를 측정하고자 한 경우, 동경치의 변화량이나 Z축값의 변화량이 규정치 미만으로 억제되는 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상 측정 작용에 관해 설명한다.
이 경우, 제1 포인트째의 측정시에는, 도 11에 나타내는 플로우차트에서 단계 S1→단계 S2→단계 S3→단계 S4→단계 S5→단계 S6→단계 S7로 진행되고, 단계 S7에서는 제1 포인트의 동경치(ρ1)와 Z축값(Z1)이, 측정 포인트를 나타내는 회전각(θ1)과 함께 기억된다.
그리고, 제2 포인트째부터 (m-1)포인트째의 측정이 종료할 때까지는, 미리 설정된 규정 압박치에 의한 빠른 측정 스피드를 유지한 채, 도 11에 나타내는 플로우차트에서 단계 S2→단계 S3→단계 S4→단계 S5→단계 S6→단계 S7로 진행되는 흐름이 (m-1)포인트째의 측정이 종료할 때까지 반복되고, 단계 S7에서는 각 포인트의 동경치(ρ2,ㆍㆍㆍ, ρm-1)와 Z축값(Z2,ㆍㆍㆍ, Zm-1)이 측정 포인트를 나타내는 회전각(θ2,ㆍㆍㆍ, θm-1)과 함께 기억된다.
그리고, m포인트째의 측정에 들어가, 도 11에 나타내는 플로우차트에서 단계 S2→단계 S3→단계 S4→단계 S5→단계 S6으로 진행되고, 단계 S6에서 동경치 변화량(예를 들어 ｜ρm-ρm-1｜)과 동경치 변화량 규정치의 비교와, Z축값 변화량(예를 들어 ｜Zm-Zm-1｜)과 Z축값 변화량 규정치를 비교하여, 적어도 한쪽 변화량이 규정치 이상이라고 판단되면, 단계 S6으로부터 단계 S8→단계 S9→단계 S10으로 진행한다. 단계 S8에서는 동경치나 Z축값의 증감 방향이 판단되고, 변화량의 크기에 따라 압박치가 재설정된다. 단계 S9에서는, 재설정한 압박치를 이용하여, 변화량이 규정치 이상이라고 판단된 측정 포인트(m 포인트)의 동경치(ρm)나 Z축값(Zm)이 재측정된다. 단계 S10에서는, 재측정한 동경치(ρm)나 Z축값(Zm)이 측정 포인트를 나타내는 회전각(θm)과 함께 기억된다.
그리고, 단계 S2로 되돌아가, 단계 S8에서 재설정된 압박치에 의해 측정 스피드를 느리게 하고, 도 11에 나타내는 플로우차트에서 단계 S2→단계 S3→단계 S4→단계 S5→단계 S6으로 진행되고, 단계 S4에서 m+1 포인트째의 측정을 행한다. 그리고, m+1 포인트째의 측정으로부터 최종 n 포인트째의 측정이 종료하기까지는, 단계 S6에서 변화량이 규정치 미만이라는 판단이 유지되면, 단계 S8에서 재설정된 압박치에 의해 측정 스피드를 느리게 한 채, 도 11에 나타내는 플로우차트에서 단계 S2→단계 S3→단계 S4→단계 S5→단계 S6→단계 S7로 진행되는 흐름이 최종 포인트째의 측정이 종료할 때까지 반복되고, 단계 S7에서는 각 포인트의 동경치(ρm+1, ㆍㆍㆍ, ρn)와 Z축값(Zm+1,ㆍㆍㆍ, Zn)이, 측정 포인트를 나타내는 회전각(θm+1,ㆍㆍㆍ, θn)과 함께 기억된다.
따라서, 변형되기 쉬운 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상 측정시에는, 실측치인 동경치 변화량과 동경치 변화량 규정치를 비교하고, 실측치인 Z축값 변화량과 Z축값 변화량 규정치를 비교하여, 적어도 한쪽 변화량이 규정치 이상이라고 판단되면, 동경치나 Z축값의 증감 방향이 판단되고, 변화량의 크기에 따라 압박치가 재설정된다. 이와 같이, 예측에 의하지 않고, 실측치를 이용하여 압박치를 재설정하도록 하고 있기 때문에, 예측과 다른 방향으로 동경치나 Z축값이 변화하는 경우를 포 함하여, 정밀하게 렌즈 프레임 형상을 측정하고자 하는 요구에 부응할 수 있다.
또한, 변형되기 쉬운 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상을 측정하는 경우, 예를 들어 도 12에 나타낸 바와 같이, 제1 포인트째의 동경치(ρ1)로부터 (m-1) 포인트째의 동경치(ρm-1)까지는, 미리 설정된 규정 압박치에 의해 비교적 빠른 측정 스피드(SP1)로 형상 측정되고, m 포인트째가 되면 자동적으로 측정 스피드(SP1)보다 느린 측정 스피드(SP2)가 되어, m 포인트째의 동경치(ρm)로부터 최종 포인트째의 동경치(ρn)까지는 측정 스피드(SP2)에 의해 측정된다. 이와 같이, 번거롭게 측정하는 사람에 의한 측정 스피드의 변경 설정의 조작을 요하지 않고, 자동적으로 측정 스피드의 변경이 행해짐으로써, 간편한 조작을 실현하고자 하는 요구에 부응할 수 있다.
또한, 단계 S6에서의 변화량과 규정치의 비교에서는, 동경치 변화량과 동경치 변화량 규정치의 비교와, Z축값 변화량과 Z축값 변화량 규정치의 비교를 행하여, 적어도 한쪽의 변화량이 규정치 이상이라고 판단되면, 동경치나 Z축값의 증감 방향을 판단하여, 변화량의 크기에 따라 압박치를 재설정하도록 하고 있다. 이 때문에, 렌즈 프레임의 형상이 동경 방향으로 변형되기 쉬운 형상이라 하더라도, Z축 방향으로 변형되기 쉬운 형상이라 하더라도, 확실하게 렌즈 프레임 형상의 변형을 검출할 수 있다.
다음으로 효과를 설명한다.
실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치에 있어서는, 하기에 열거하는 효과를 얻을 수 있다.
(1) 안경 프레임(MF)의 렌즈 프레임 형상을 측정하는 안경 프레임 형상 측정 장치에 있어서, 렌즈 프레임[LF(RF)]의 동경 방향을 측정하기 위한 렌즈 프레임용 측정자(37)와, 상기 렌즈 프레임용 측정자(37)에 일정한 압박을 가하기 위한 구동 모터(6)와, 상기 렌즈 프레임 형상의 전체 둘레를 복수의 측정 포인트로 나누고, 상기 렌즈 프레임용 측정자(37)를 렌즈 프레임 형상을 따라 슬라이딩 접촉 이동시키면서 각 측정 포인트에서 측정한 프레임 형상치(ρn, Zn)를 프레임 형상 정보(θn, ρn, Zn)로서 취득하는 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단(도 11)을 가지며, 상기 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단(도 11)은, 하나의 측정 포인트에서의 프레임 형상치와 측정이 끝난 프레임 형상치를 비교하여, 하나의 측정 포인트에서 검출한 프레임 형상 변화량에 따른 압박치를 결정하고, 상기 압박치가 미리 설정되어 있던 압박치와 상이한 경우, 압박치를 재설정하여 이미 측정한 측정 포인트에서의 프레임 형상을 재측정한다. 이 때문에, 실측치에 기초하여 측정 포인트마다 프레임 형상의 변형을 판단하게 되어, 예측과 다른 방향으로 프레임 형상이 변화하는 경우를 포함하여, 정밀하게 안경 프레임(MF)의 렌즈 프레임 형상을 측정할 수 있다.
(2) 상기 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단(도 11)은, 하나의 측정 포인트의 프레임 형상 변화량이 규정치 미만인 경우(단계 S6에서 NO), 측정이 끝난 프레임 형상치를 기억하고(단계 S7), 그 때 설정되어 있는 압박치를 유지한 채 다음 측정 포인트로 이동하고(단계 S3), 하나의 측정 포인트의 프레임 형상 변화량이 규정치 이상인 경우(단계 S6에서 YES), 프레임 형상 변화량의 크기에 따라 압박치 를 재설정하고(단계 S8), 재설정한 압박치에 의해 이미 측정한 측정 포인트에서의 프레임 형상을 재측정하고(단계 S9), 재측정에 의한 프레임 형상치를 기억하고(단계 S10), 재설정한 압박치를 유지한 채 다음 측정 포인트로 이동한다(단계 S3). 이와 같이, 하나의 측정 포인트의 프레임 형상 변화량이 규정치 이상일 때에만, 압박치의 재설정과 프레임 형상치를 재측정하고, 하나의 측정 포인트의 프레임 형상 변화량이 규정치 미만인 한, 그 때 설정되어 있는 압박치가 유지되기 때문에, 렌즈 프레임 형상의 측정 정밀도의 향상과, 렌즈 프레임 형상의 단시간 측정을 양립시킬 수 있다.
(3) 상기 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단(도 11)은, 측정 포인트로 이동해 오면(단계 S3), 그 때 설정되어 있는 압박치에 의해 동경치(ρm)와 동경 방향과 직교하는 Z축값(Zm)을 측정하고(단계 S4), 측정한 동경치(ρm) 및 Z축값(Zm)과 측정이 끝난 동경치(ρm-1) 및 Z축값(Zm-1)에 의해 동경치 변화량과 Z축값 변화량을 산출하고(단계 S5), 산출한 동경치 변화량과 Z축값 변화량 각각에 대해 규정치와 비교하는 변화량 비교부(단계 S6)를 갖는다. 이 때문에, 렌즈 프레임[LF(RF)]의 형상이, 동경 방향으로 변형되기 쉬운 형상이라 하더라도, Z축 방향으로 변형되기 쉬운 형상이라 하더라도, 확실하게 렌즈 프레임 형상의 변형을 검출할 수 있다.
(4) 상기 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단(도 11)은, 압박치의 변경 설정을 측정 스피드의 변화에 의한 설정으로 하여, 하나의 측정 포인트의 프레임 형상 변화량이 규정치 이상인 경우(단계 S6에서 YES), 프레임 형상 변화량의 크기에 따라 측정 스피드를 변화시키는 압박치 재설정부(단계 S8)를 갖는다. 이 때문 에, 번거롭게 측정하는 사람에 의한 측정 스피드의 변경 설정의 조작을 요하지 않고, 자동적으로 측정 스피드의 변경이 행해짐으로써, 간편한 조작성을 갖는 안경 프레임 형상 측정 장치를 실현할 수 있다.
(5) 상기 압박치 재설정부(도 11의 단계 S8)는, 프레임 변형이나 측정자의 탈락이 없는 최적의 압박치를 결정하기 위해 프레임 형상 변화량ㆍ프레임 형상치의 증감 방향ㆍ측정 스피드를 조합한 압박치 테이블을 미리 설정해 두고, 하나의 측정 포인트의 프레임 형상 변화량이 규정치 이상인 경우(단계 S6에서 YES), 측정 데이터에 의해 취득되는 프레임 형상 변화량의 크기와, 측정 데이터에 의해 취득되는 프레임 형상치의 증감 방향과, 미리 설정되어 있는 상기 압박치 테이블을 사용하여 측정 스피드를 결정하여, 결정한 측정 스피드로 재설정한다. 이 때문에, 프레임 형상에 변형이 있다고 판단된 경우, 판단된 측정 포인트 이후에서의 측정 스피드를, 프레임 변형이나 측정자의 탈락이 없는 최적의 압박에 의한 측정 스피드로 할 수 있다. 즉, 변형되기 쉬운 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상의 측정이라 하더라도, 압박치의 재설정 횟수를 최소 횟수로 하여, 단시간에 렌즈 프레임 형상의 측정을 종료할 수 있다.
(6) 상기 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단(도 11)은, 압박치가 재설정된 경우, 변화량이 규정치 이상이라고 판단된 측정 포인트의 프레임 형상치를, 재설정된 압박치에 의해 재측정하는 프레임 형상치 재측정부(단계 S9)를 갖는다. 이 때문에, 재측정 포인트를 최소로 하면서, 렌즈 프레임 형상의 측정을 단시간에 종료할 수 있다.
(7) 상기 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단(도 11)은, 렌즈 프레임 형상 측정 시작시, 규정 압박치를 측정 시간이 단시간에 종료하는 비교적 높은 측정 스피드로 초기 설정하는 규정 압박치 초기 설정부(단계 S1)를 갖는다. 이 때문에, 각 측정 포인트의 프레임 형상 변화량이 규정치 미만인 한, 초기 설정되어 있는 규정 압박치가 유지되기 때문에, 안경 프레임(MF)이 쉽게 변형되지 않는 소재나 형상인 경우, 렌즈 프레임 형상의 측정을 단시간에 종료할 수 있다.
이상, 본 발명의 안경 프레임 형상 측정 장치를 실시예 1에 기초하여 설명했지만, 구체적인 구성은, 이 실시예 1에 한정되지 않고, 특허청구범위의 각 청구항에 따른 발명의 요지를 일탈하지 않는 한 설계의 변경이나 추가 등은 허용된다.
실시예 1에서는, 압박치의 변경 형태로서, 구동 모터(6)에 의한 측정 스피드를 변경하는 예를 나타냈다. 그러나, 압박치의 변경 형태로서, 구동 모터(6)의 모터 토크를 변경하는 예로 해도 되고, 구동 모터(6)의 모터 토크와 측정 스피드를 변경하는 예로 해도 된다. 또한, 렌즈 프레임용 측정자(37)를 렌즈 프레임 방향으로 압박하는 스프링력을, 액츄에이터 동작에 의해 변경하는 예로 해도 된다.
실시예 1에서는, 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단(도 11)의 프레임 형상치 재측정부(단계 S9)로서, 변화량이 규정치 이상이라고 판단된 측정 포인트의 프레임 형상을 재측정하는 예를 나타냈다. 그러나, 측정 포인트를 수 포인트전으로 되돌아가, 측정 스피드를 느리게 한 상태로 수 포인트전부터 재측정을 시작해도 된다. 또한, 측정 포인트를 제1 포인트째까지 되돌아가, 제1 포인트째부터 측정 스피드를 느리게 한 상태로 재측정을 시작해도 된다.
실시예 1에서는, 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단(도 11)의 규정 압박치 초기 설정부(단계 S1)로서, 렌즈 프레임 형상 측정 시작시, 규정 압박치를 측정 시간이 단시간에 종료하는 비교적 높은 측정 스피드로 초기 설정하는 예를 나타냈다. 그러나, 미리 변형되기 쉬운 안경 프레임이라고 알고 있는 경우, 수동 조작에 의한 전환 설정에 의해, 초기의 규정 압박치를 부여하는 예로 해도 된다. 또, 1 포인트 내지 수 포인트의 부분적인 예비 측정을 행하고, 예비 측정에 의한 변형 정보에 기초하여, 수동 전환 설정이나 자동 전환 설정에 의해, 초기의 규정 압박치를 부여하는 예로 해도 된다.
실시예 1에서는, 안경 프레임의 임의의 1 포인트에서 프레임 형상치를 1회 측정하고, 이것과 측정이 끝난 프레임 형상치를 비교하여, 안경 프레임의 형상 변형을 검출하는 예를 나타냈다. 그러나, 안경 프레임의 임의의 1 포인트를 복수회 측정함으로써, 측정 개소의 동경 변동 및 안경 프레임의 형상 변형을 검출하기 위한 검출 수단을 갖는 예로 해도 된다.
도 1은 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치를 나타내는 부분 개략 사시도이다.
도 2는 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치의 측정 기구를 나타내는 사시도이다.
도 3은 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치의 측정 기구를 나타내는 정면도이다.
도 4는 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치의 측정 기구를 나타내는 배면도이다.
도 5는 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치의 측정 기구를 나타내는 우측면도이다.
도 5a는 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치의 측정 기구의 회전 베이스의 구동 수단을 나타내는 모식도이다.
도 5b는 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치의 슬라이더 구동 기구를 설명하기 위한 모식도이다.
도 5c는 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치의 슬라이더 구동 기구를 나타내는 평면도이다.
도 5d는 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치의 슬라이더 구동 기구의 슬라이더 원점 검출 수단을 나타내는 개략 설명도이다.
도 6은 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치의 측정자의 승강 기구를 나 타내는 사시도이다.
도 7은 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치의 승강 기구에 의한 렌즈 프레임의 측정을 설명하는 정면도이다.
도 8은 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치의 승강 기구에 의한 렌즈 프레임의 측정을 설명하는 좌측면도이다.
도 9는 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치의 옥형용 측정자를 나타내는 부분 확대 사시도이다.
도 10은 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치의 옥형용 측정자를 나타내는 측면도이다.
도 10a는 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치의 측정 구동 연산 제어계를 나타내는 제어 블록도이다.
도 11은 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치의 연산 제어 회로(52)로 실행되는 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 12는 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치에 의한 변형되기 쉬운 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상 측정 중 동경치 측정 작용을 나타내는 작용 설명도이다.
도 13은 실시예 1의 안경 프레임 형상 측정 장치에 의한 변형되기 쉬운 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상 측정 중 Z축값 측정 작용을 나타내는 작용 설명도이다.
(부호의 설명)
1 : 측정 장치 본체
6 : 구동 모터
24 : 리니어 스케일
37 : 렌즈 프레임용 측정자
38 : 옥형용 측정자
40 : 리니어 스케일
52 : 연산 제어 회로
MF : 안경 프레임
LF(RF) : 렌즈 프레임
Ym : V자형 홈
ρn : 동경치(프레임 형상치)
Zn : Z축값(프레임 형상치)
θn : 회전각

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 안경 프레임의 렌즈 프레임 형상을 측정하는 안경 프레임 형상 측정 장치에 있어서,
    렌즈 프레임의 동경 방향을 측정하기 위한 렌즈 프레임용 측정자와,
    상기 렌즈 프레임용 측정자에 일정한 압박을 가하기 위한 구동 모터와,
    상기 렌즈 프레임 형상의 전체 둘레를 복수의 측정 포인트로 나누고, 상기 렌즈 프레임용 측정자를 렌즈 프레임 형상을 따라 슬라이딩 접촉 이동시키면서 각 측정 포인트에서 측정한 프레임 형상치를 프레임 형상 정보로서 취득하는 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단을 구비하며,
    상기 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단은, 하나의 측정 포인트에서의 프레임 형상치와 측정이 끝난 프레임 형상치를 비교하여, 하나의 측정 포인트에서 검출한 프레임 형상 변화량에 따른 압박치를 결정하고,
    상기 압박치가 미리 설정되어 있던 압박치와 상이한 경우, 압박치를 재설정하여, 이미 측정한 측정 포인트에서의 프레임 형상을 재측정하며,
    상기 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단은, 하나의 측정 포인트의 프레임 형상 변화량이 규정치 미만인 경우, 측정이 끝난 프레임 형상치를 기억하여, 그 때 설정되어 있는 압박치를 유지한 채 다음 측정 포인트로 이동하고, 하나의 측정 포인트의 프레임 형상 변화량이 규정치 이상인 경우, 프레임 형상 변화량의 크기에 따라 압박치를 재설정하고, 재설정한 압박치에 의해 이미 측정한 측정 포인트에서의 프레임 형상을 재측정하고, 재측정에 의한 프레임 형상치를 기억하여, 재설정한 압박치를 유지한 채 다음 측정 포인트로 이동하는 것을 특징으로 하는 안경 프레임 형상 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단은, 측정 포인트로 이동해 오면, 그 때 설정되어 있는 압박치에 의해 동경치와 동경 방향과 직교하는 Z축값을 측정하고, 측정한 동경치 및 Z축값과 측정이 끝난 동경치 및 Z축값에 의해 동경치 변화량과 Z축값 변화량을 산출하고, 산출한 동경치 변화량과 Z축값 변화량의 각각에 대해 규정치와 비교하는 변화량 비교부를 갖는 것을 특징으로 하는 안경 프레임 형상 측정 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단은, 압박치의 변경 설정을 측정 스피드의 변화에 의한 설정으로 하여, 하나의 측정 포인트의 프레임 형상 변화량이 규정치 이상인 경우, 프레임 형상 변화량의 크기에 따라 측정 스피드를 변화시키는 압박치 재설정부를 갖는 것을 특징으로 하는 안경 프레임 형상 측정 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 압박치 재설정부는, 프레임 변형이나 측정자의 탈락이 없는 최적의 압박치를 결정하기 위해 프레임 형상 변화량ㆍ프레임 형상치의 증감 방향ㆍ측정 스피드를 조합한 압박치 테이블을 미리 설정해 두고, 하나의 측정 포인트의 프레임 형상 변화량이 규정치 이상인 경우, 측정 데이터에 의해 취득되는 프레임 형상 변화량의 크기와, 측정 데이터에 의해 취득되는 프레임 형상치의 증감 방향과, 미리 설정되어 있는 상기 압박치 테이블을 사용하여 측정 스피드를 결정하고, 결정한 측정 스피드로 재설정하는 것을 특징으로 하는 안경 프레임 형상 측정 장치.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단은, 압박치가 재설정된 경우, 변화량이 규정치 이상이라고 판단된 측정 포인트의 프레임 형상치를, 재설정된 압박치에 의해 재측정하는 프레임 형상치 재측정부를 갖는 것을 특징으로 하는 안경 프레임 형상 측정 장치.
  7. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 렌즈 프레임 형상 측정 연산 제어 수단은, 렌즈 프레임 형상 측정 시작시에, 규정 압박치를 측정 시간이 단시간에 종료하는 비교적 높은 측정 스피드로 초기 설정하는 규정 압박치 초기 설정부를 갖는 것을 특징으로 하는 안경 프레임 형상 측정 장치.
KR1020090026675A 2008-03-28 2009-03-27 안경 프레임 형상 측정 장치 KR101141813B1 (ko)

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JPH07290348A (ja) * 1994-04-22 1995-11-07 Topcon Corp レンズ枠形状測定装置

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