JP5122844B2 - レンズ枠形状測定装置 - Google Patents

Description

この発明は、測定子をレンズ枠のヤゲン溝に沿って移動させてレンズ枠の形状を測定するようにしたレンズ枠形状測定装置に関するものである。

この種のレンズ枠形状測定装置では、レンズ枠のヤゲン溝に測定子を付勢手段で押し付けた状態で、この測定子をヤゲン溝に沿って移動させることにより、レンズ枠の形状を測定するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１６６８１９号公報

ところで、眼鏡フレームには、通常のフレームよりも柔らかい軟質フレームのものもある。このような軟質フレームのレンズ枠のヤゲン溝に上述した測定子をスプリング等の付勢手段で押し付けて、レンズ枠の形状を測定した場合、レンズ枠に押し付け力で歪んでしまう箇所がある。

そこで、この発明は、測定時の測定子からの押圧力で歪みやすい材質の眼鏡フレームのレンズ枠の形状を測定する際に、レンズ枠に歪みが生じにくいレンズ枠形状測定装置を提供することを目的とするものである。

この目的を達成するため、請求項１の発明は、眼鏡フレームのレンズ枠を互いに相対接近・離反する一対のスライド部材に設けられたフレーム保持手段で保持させると共に、前記レンズ枠の内周面に沿って設けられたヤゲン溝に測定子を付勢手段により押し付けて、前記測定子を前記ヤゲン溝に沿って移動させることにより、前記測定子の移動位置を測定手段により検出するようにすると共に、前記レンズ枠の前記フレーム保持手段で保持された箇所以外の部分であって、前記測定子が移動する際に前記レンズ枠が前記測定子からの測定圧で変形しやすい部分を、前記測定子からの測定圧がかかる方向とは逆方向から押さえる一対の押さえ部材を前記一対のスライド部材にそれぞれ設けたレンズ枠形状測定装置において、前記各押さえ部材は前記各スライド部材の移動方向に前記各スライド部材と共に移動可能に且つ前記スライド部材の移動方向に所定範囲で移動可能に前記各スライド部材に保持されていると共に、前記一対の押さえ部材は前記一対のスライド部材間のフレームが配置されている空間側に付勢手段で付勢されているレンズ枠形状測定装置としたことを特徴とする。

この構成によれば、測定子がヤゲン溝に沿って移動する際に、レンズ枠が測定子からの押圧力で変形しやすい部分に測定子の測定圧が作用しても、この部分が測定子からの測定圧がかかる方向とは逆方向から押さえ部材で押さえられて変形するのが防止されるので、測定時の測定子からの押圧力で歪みやすい材質の眼鏡フレームのレンズ枠の形状を測定する際に、レンズ枠に歪みが生じにくい。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[構成]
図１は、この発明に係るレンズ枠形状測定装置を概略的に示したものである。

この図１においてレンズ枠形状測定装置は、測定手段（図示せず）が内蔵された装置本体１と、装置本体１上に取り付けられたフレーム保持機構２を有する。
＜測定手段（図示せず）＞
この測定手段（図示せず）は、例えば、パルスモータ（駆動手段、駆動モータ）により水平回転駆動される回転ベースと、この回転ベース上に水平方向に進退動可能に装着されたスライド部材と、このスライド部材を進退方向の一端方向にバネ付勢するスプリングと、スライド部材に上下動自在に装着された測定子軸３と、測定子軸３の上端部に設けられた測定子（フィーラー、スタイラス）４を有する。

尚、図４に示した眼鏡フレームＭＦの左右のレンズ枠ＬＦ，ＲＦは内周面に図３に示した周方向に延びるヤゲン溝５を有する。そして、レンズ枠ＬＦ（ＲＦ）の形状測定時には、測定子４をヤゲン溝５にスプリング（図示せず）のバネ力で押し付けた状態で、回転ベースをパルスモータにより水平回転させる。これにより、測定子４がヤゲン溝５に沿って周方向に移動させられる。

また、測定手段（図示せず）は、スライド部材の進退量から測定子の水平方向の位置を測定するリニアスケール（図示せず）と、測定子軸の上下動量から測定子の上下方向の位置を測定するエンコーダ（図示せず）を有する。このリニアスケールは、眼鏡フレームＭＦのレンズ枠ＬＦ（ＲＦ）の形状測定時に、測定子４と一体に水平方向に進退動するスライド部材の移動量からレンズ枠の形状、即ちレンズ枠ＬＦ（ＲＦ）の幾何学中心からの動径ρｉを求めるのに用いられる。また、エンコーダは、レンズ枠ＬＦ（ＲＦ）の上下方向（眼鏡レンズがレンズ枠に枠入れされている場合は、眼鏡レンズの光軸方向）の位置Ｚｉを求めるのに用いられる。従って、レンズ枠ＬＦ（ＲＦ）の形状測定時には、回転ベースをパルスモータにより水平回転させたときの回転角θｉに対する動径ρｉ及び測定子４の上下方向の位置Ｚｉを求めることにより、レンズ枠形状情報（θｉ，ρｉ，Ｚｉ）をレンズ枠形状データとして得ることができる。

このような測定手段（図示せず）の構成としては周知の技術を採用できるので、図面を用いての詳細な説明は省略する。

尚、装置本体１の上面には開口１ａが設けられていて、この開口１ａから測定子軸３が上方に突出させられるようになっている。
＜フレーム保持機構２＞
このフレーム保持機構（フレーム保持手段）２は、装置本体１の上面に間隔をおいて平行に取り付けられた支持板６，６と、両端が支持板６，６の両端部に固定され且つ互いに平行に設けられたガイド軸７，７と、互いに平行に且つガイド軸７，７間に跨るように設けられた一対のスライド枠（スライド部材）８，８′を有する。

このガイド軸７，７はスライド枠８，８′の両端部を貫通している。これにより、スライド枠８，８′は、両端部がガイド軸７，７に摺動自在に保持されている。しかも、スライド枠８，８′は、中空で且つ断面が方形筒状に形成されていると共に、コイルスプリング９で互いに接近する方向にバネ付勢されている。尚、スライド枠８，８′は差動機構等により同量だけ互いに接近・離反できるようになっている。

また、スライド枠８，８′は対向面８ａ，８ａ′を有する。この対向面８ａ，８ａ′間にはフレーム配設空間Ｓが形成され、対向面８ａには左右に間隔をおいて膨出突部１０，１０が形成されている。

更に、フレーム保持機構２は、スライド枠８の膨出突部１０，１０に取り付けられたレンズ枠保持手段１１，１１を有すると共に、スライド枠８′に設けられたレンズ枠保持手段１２,１２を有する。このレンズ枠保持手段１２，１２は、レンズ枠保持手段１１，１１より間隔が狭く、僅かにレンズ枠保持手段１１，１１間の内側に配置されている。

このようなレンズ枠保持手段１１は、図３に示したように、膨出突部１０の壁部１０ａに設けた開口１０ｂからフレーム配設空間Ｓに突出する上下一対のフレーム保持棒１３，１４を有する。この下側のフレーム保持棒１３はフレーム配設空間Ｓに突出した状態でスライド枠８に固定されている。また、上側のフレーム保持棒１４は、図示しない駆動手段（ソレノイドや、モータ等）で開閉可能に回動させられるようになっている。

しかも、上側のフレーム保持棒１４は、フレーム保持棒１３に対して上側に開いた位置では破線で示したようにフレーム配設空間Ｓからスライド枠８内に退避し、フレーム保持棒１３に対して下側に閉じた位置では実線で示したようにフレーム配設空間Ｓ内に突出するようになっている。

また、レンズ枠保持手段１２もレンズ枠保持手段１１と同じ構成を有するので、レンズ枠保持手段１１と同じ部分及び類似する部分にはレンズ枠保持手段１１に付した符号に「′」を付してその説明は省略する。尚、フレーム保持棒１３′，１４′は、対向面８ａ′に設けた開口８ｂ′からフレーム配設空間Ｓ内に突出している。

更に、スライド枠８の両端部にはフレーム押さえ手段１６，１６が設けられ、スライド枠８′の両端部にはフレーム押さえ手段１７，１７が設けられている。このフレーム押さえ手段１７は、フレーム押さえ手段１６と同じ構成を有するので、フレーム押さえ手段１６についてのみ説明し、フレーム押さえ手段１７のフレーム押さえ手段１６と同じ部分及び類似する部分にはフレーム押さえ手段１６に付した符号に「′」を付してその説明は省略する。

このフレーム押さえ手段１６は図６に示したように押さえ部材１８及びコイルスプリング（付勢手段）１９を有する。この押さえ部材１８は、図５に示したように、フレーム配設空間Ｓとは反対側に配設され且つガイド軸７と垂直に設けられた支持板部１８ａと、フレーム配設空間Ｓ側に配設され且つガイド軸７と垂直に設けられた支持板部１８ｂを有する。また、押さえ部材１８は、支持板部１８ｂに連設され且つ対向面８ａに対して傾斜する傾斜押さえ板部１８ｃと、この傾斜押さえ板部１８ｃと支持板部１８ａ間を連設している側板部１８ｄを有する。

また、支持板部１８ａ，１８ｂの間隔はスライド枠８の移動方向の幅よりも広く形成されており、ガイド軸７は摺動自在に支持板部１８ａ，１８ｂを貫通している。しかも、側板部１８ｄには図６に示したスライド用開口１８ｅが形成され、このスライド用開口１８ｅにスライド枠８の端部が挿通されている。このスライド用開口１８ｅは、ガイド軸７周りに押さえ部材１８が回動するのを規制し、且つ、押さえ部材１８がガイド軸７に沿う方向に所定範囲で移動可能にしている。このような構造により、支持板部１８ａ，１８ｂは、軸線方向に移動可能にガイド軸７に保持されている。

また、コイルスプリング１９は、スライド枠８の対向面８ａと支持板部１８ｂとの間に介装されていて、押さえ部材１８をフレーム配設空間Ｓ側にバネ付勢（移動付勢）している。尚、コイルスプリング１９には、眼鏡フレームに変形を与えないようにするために、バネ力が非常に小さいものを用いている。

また、スライド枠８には、押さえ部材１８をスライド枠８に固定するブレーキ手段２０が設けられている。このブレーキ手段２０は、ソレノイド２１と、ソレノイド２１のアクチュエータ２１ａに設けられたゴム等の摩擦部材２２を有する。そして、ソレノイド２１に通電してアクチュエータ２１ａを押さえ部材１８の側板部１８ｄに押し付けることにより、押さえ部材１８がスライド枠８に固定（ロック）されて、ガイド軸７に沿う方向に移動するのが規制される。
[作用]
次に、このような構成のレンズ枠形状測定装置の作用を説明する。

このような構成において、図３の如く上側のフレーム保持棒１４，１４′をスライド枠８，８′内に退避させると共に、スライド枠８，８′間の間隔を図１の状態から図２の如く広げる。この際、スライド枠８，８′間の間隔は眼鏡フレームＭＦのレンズ枠ＬＦ，ＲＦの縦方向の寸法よりも広く設定する。尚、眼鏡フレームＭＦは、鼻側にレンズ枠ＬＦ，ＲＦを連設するブリッジＢを有する。

この状態で、スライド枠８，８′間のフレーム配設空間Ｓ内に眼鏡フレームＭＦを配設して、眼鏡フレームＭＦのレンズ枠ＬＦ，ＲＦをスライド枠８の膨出突部１０，１０及びスライド枠８′の対向面８ａ′に対応させる。この際、レンズ枠ＬＦ，ＲＦを押さえ部材１８の傾斜押さえ板部１８ｃ，１８ｃ及び押さえ部材１８′の傾斜押さえ板部１８ｃ′，１８ｃ′にもそれぞれ対応させる。

そして、スライド枠８，８′の広げ力を解除して、スライド枠８の膨出突部１０，１０及びスライド枠８′の対向面８ａ′をレンズ枠ＬＦ，ＲＦにコイルスプリング９，９のバネ力で当接させると共に、傾斜押さえ板部１８ｃ，１８ｃ及び傾斜押さえ板部１８ｃ′，１８ｃ′をレンズ枠ＬＦ，ＲＦの耳側の角部にそれぞれ当接させる。

この際、傾斜押さえ板部１８ｃ，１８ｃ及び傾斜押さえ板部１８ｃ′，１８ｃ′は、コイルスプリング１９，１９′が圧縮されて、フレーム押さえ部材１８，１８′がスライド枠８，８′に対してフレーム配設空間Ｓとは反対方向に移動させられる。

この状態で、眼鏡フレームＭＦを押し下げて、レンズ枠ＬＦ，ＲＦを下側のフレーム保持棒１３，１３′上に当接させる。この当接を検出させて、図示しない駆動手段を駆動制御し、上側のフレーム保持棒１４，１４′を下側のフレーム保持棒１３，１３′側に回動させ、フレーム保持棒１３，１４及びフレーム保持棒１３′，１４′間でレンズ枠ＬＦ，ＲＦを挟持（保持）させる。

この保持が行われた後、図示しない駆動手段の駆動を停止させる。一方、ブレーキ手段２０のソレノイド２１に通電して、アクチュエータ２１ａを押さえ部材１８の側板部１８ｄに押し付ける。これにより、押さえ部材１８がスライド枠８に固定（ロック）されて、ガイド軸７に沿う方向に移動するのが規制される。

次に、測定子４をレンズ枠ＲＦのヤゲン溝５の高さまで上昇させて、測定子４をヤゲン溝５に測定手段の図示しないスプリングのバネ力で当接させる。そして、図示しない測定手段の回転ベースをパルスモータ（図示せず）により水平回転させて、測定子４をレンズ枠ＲＦのヤゲン溝５に沿って周方向（図８の時計回り方向）に移動させる。

この測定子４の移動に伴い、レンズ枠ＲＦの耳側の角部に測定子４からの測定圧が作用して、この角部が外方に変形しようとしても、この角部が押さえ部材１８，１８′の傾斜押さえ板部１８ｃ，１８ｃ′により測定圧が作用する方向とは逆方向から押さえられているので、測定圧によりレンズ枠ＲＦの耳側の角部が変形するのを防止できる。

尚、眼鏡フレームＭＦのレンズ枠ＬＦ，ＲＦは鼻側がブリッジＢで連設されていると共に、左右のレンズ枠ＬＦ，ＲＦがレンズ枠保持手段１１，１１及び１２，１２で保持されているので、レンズ枠ＲＦの鼻側の角部が測定時の測定子４による測定圧で変形しにくくなっている。従って、レンズ枠ＬＦ，ＲＦは測定圧で変形しやすい耳側の角部を押さえれば良い。

尚、測定子４の測定圧によりレンズ枠が変形しやすい部分を、図８，図９を用いて以下に説明する。

図８において、ＦＳは図示しないスプリングのバネ力により測定子（スタイラス）４からレンズ枠ＲＦの上側のリムｒｕに向けて作用する力、ＦＳＹは力ＦＳによりレンズ枠ＲＦのリムｒｕに垂直に作用する押し付け力、ＦＲは測定子４のヤゲン溝５に沿う移動力、ＦＲＹは移動力ＦＲによりレンズ枠ＲＦのリムｒｕに垂直に作用する押し付け力である。

この図８において、位置（１）に測定子４がある場合、力ＦＳはレンズ枠ＲＦのリムｒｕに押し付け力として１００％作用する。この位置（１）から位置（２）に向けて測定子４が移動すると、力ＦＳの向きが変わるために、力ＦＳによりレンズ枠ＲＦのリムｒｕに作用する押し付け力ＦＳＹは、
ＦＳＹ＝ＦＳsinα
となる。

また、測定子４が位置（１）から位置（２）に向けて移動する工程では、測定子４がレンズ枠ＲＦのリムｒｕから離れようとする方向であるので、測定子４の移動力ＦＲによりレンズ枠ＲＦのリムｒｕに作用する押し付け力は０に等しい。しかし、位置（３）では測定子４がレンズ枠ＲＦのリムｒｕに向かって進むので、測定子４の移動力ＦＲにより測定子４からレンズ枠ＲＦのリムｒｕに作用する押し付け力ＦＲＹは、
ＦＲＹ＝ＦＲcosβ
となる。

そして、実際に測定子４からレンズ枠ＲＦのリムｒｕに垂直に作用する押し付け力ＦＹは、図９の押し付け力ＦＳＹとＦＲＹの合成力になる。しかも、測定子４が移動する際の測定子４とレンズ枠ＲＦのリムｒｕとの為す角度βは角度αと同じであるので、位置（１）〜（３）において測定子４からレンズ枠ＲＦのリムｒｕに作用する押し付け力（測定圧）ＦＹは、
位置（１）：ＦＹ＝ＦＳ＋ＦＲcos90
位置（２）：ＦＹ＝ＦＳsinα＋０
位置（３）：ＦＹ＝ＦＳsinα＋ＦＲcos90
となる。

このように測定子４の移動位置によって、測定子４からレンズ枠ＲＦのリムｒｕに作用する押し付け力ＦＹは変化する。特に、図８のように測定子４が時計回り方向に移動するときには、押し付け力ＦＹがレンズ枠ＲＦの位置（３）の部分で大きくなる。従って、測定子４がレンズ枠ＲＦの右側方のリムに移動したときも、押し付け力ＦＹが大きくなることが分かる。

しかし、位置（３）側には左右のレンズ枠ＬＦ，ＲＦ間のブリッジＢがあることと、左右のレンズ枠ＬＦ，ＲＦの左右方向の中間部がフレーム保持棒１３，１４等で保持されていることにより、測定子４の押し付け力で変形しにくい。しかし、測定子４がレンズ枠ＲＦの上側のリムｒｕから右側方のリムｒｓに移動する際に、押し付け力ＦＹによりレンズ枠ＲＦの右の角部に大きな変形力が作用しても、レンズ枠ＲＦの右の角部は押さえ部材１８により押し付け力ＦＹが作用する方向とは反対方向に押さえ付けられているので、この部分の変形を押さえることができる。

以上説明したように、この発明の実施の形態のレンズ枠形状測定装置は、眼鏡フレームＭＦのレンズ枠（ＬＦ，ＲＦ）を保持手段（レンズ枠保持手段１１）で保持させると共に、前記レンズ枠（ＬＦ，ＲＦ）の内周面に沿って設けられたヤゲン溝５に測定子４を付勢手段により押し付けて、前記測定子４を前記ヤゲン溝５に沿って移動させることにより、前記測定子４の移動位置を測定手段により検出するようにしている。しかも、前記レンズ枠（ＬＦ，ＲＦ）の前記保持手段（レンズ枠保持手段１１）で保持された箇所以外の部分であって、前記測定子４が移動する際に前記レンズ枠（ＬＦ，ＲＦ）が前記測定子４からの測定圧で変形しやすい部分を、前記測定子からの測定圧がかかる方向とは逆方向から押さえる押さえ部材（１８，１８′）を設けている。

この構成によれば、測定子４がヤゲン溝５に沿って移動する際に、レンズ枠（ＬＦ，ＲＦ）が測定子４からの測定圧（押圧力）で変形しやすい部分に測定子４の測定圧が作用しても、この部分が測定子４からの測定圧がかかる方向とは逆方向から押さえ部材（１８，１８′）で押さえられて変形するのが防止されるので、測定時の測定子４からの測定圧（押圧力）で歪みやすい材質の眼鏡フレームのレンズ枠の形状を測定する際に、レンズ枠（ＬＦ，ＲＦ）に歪みが生じにくい。

また、この発明の実施の形態のレンズ枠形状測定装置において、前記フレーム保持手段（フレーム保持機構２）は互いに相対接近・離反する一対のスライド部材（スライド枠８，８′）及び前記スライド部材（スライド枠８，８′）に設けられたレンズ枠保持手段（フレーム保持手段１１，１２）を備え、前記押さえ部材１８，１８′は前記スライド部材（スライド枠８，８′）と連動して前記スライド部材（スライド枠８，８′）と同方向に移動可能に設けられている。

この構成によれば、スライド部材（スライド枠８，８′）の左右方向（スライド部材の移動方向とは直交する方向）に移動可能に押さえ部材を設けた場合にくらべて、押さえ部材１８，１８′の移動量を小さくできるので、レンズ枠形状測定装置全体が大型化するのを防止できる。

また、この発明の実施の形態のレンズ枠形状測定装置において、前記押さえ部材１８，１８′は前記スライド部材（スライド枠８，８′）にこれの移動方向に所定範囲で移動可能に保持されている。しかも、前記押さえ部材１８，１８′は前記一対のスライド部材（スライド枠８，８′）間のフレームが配設されている空間（フレーム配設空間Ｓ）側に付勢手段（コイルスプリング１９，１９′）で付勢されている。

この構成によれば、一対のスライド部材間で眼鏡フレームを保持させる際に、押さえ部材１８，１８′がレンズ枠に付勢手段の付勢力で当接させられると共に、押さえ部材１８，１８′は付勢手段の付勢力に抗して最適な当接位置（レンズ枠への当接位置）に移動させられる。

また、この発明の実施の形態のレンズ枠形状測定装置において、前記押さえ部材１８，１８′を前記スライド部材（スライド枠８，８′）とともにフレームに付勢した状態で固定するロック機構を設けている。

この構成によれば、付勢手段（コイルスプリング１９，１９′）の付勢力（バネ力）を非常に小さくして、スライド部材（スライド枠８，８′）のレンズ枠への当接時に付勢手段（コイルスプリング１９，１９′）の付勢力（バネ力）でレンズ枠が歪む（変形する）のを回避できる。しかも、測定時には、ロック機構（ブレーキ手段２０）で押さえ部材１８，１８′をスライド部材（スライド枠８，８′）にロックすることで、レンズ枠が測定子の移動に伴う測定圧で変形するのを確実に防止できる。

また、この発明の実施の形態のレンズ枠形状測定装置では、相対接近・離反するスライド枠８，８′の両端部に押さえ部材１８，１８′をスライド枠８，８′の移動方向と同方向に移動可能に設け、この押さえ部材１８，１８′に傾斜押さえ板部１８ｃ，１８ｃ′を設けると共に、この押さえ部材１８，１８′をスライド枠８，８′間に向けてバネ付勢した構成としている。

この構成によれば、眼鏡フレームの左右方向の大きさに関わらず、眼鏡フレームのレンズ枠の左右の角部を押さえ部材１８，１８′の少ない動きで押さえることができる。しかも、スライド枠８，８′の左右方向（移動方向とは直交する方向）に押さえ部材を設けた場合にくらべて、押さえ部材１８，１８′の移動量を小さくできるので、レンズ枠形状測定装置全体が大型化するのを防止できる。

この発明に係るレンズ枠形状測定装置の平面図である。 図１の一対のスライド枠を開いた状態の説明図である。 図１のフレーム保持手段の断面図である。 図３のフレーム保持手段で眼鏡フレームを保持させた状態の説明図である。 図４の一部を破断して示した要部拡大図である。 図２のＡ１−Ａ１線に沿う断面図である。 図２のＡ２−Ａ２線に沿う断面図である。 図５の測定子による測定圧の説明図である。 図５の測定子による測定圧の説明図である。

符号の説明

４・・・測定子
５・・・ヤゲン溝
１１・・・フレーム保持手段（保持手段）
１８，１８′・・・押さえ部材
ＭＦ・・・眼鏡フレームＭＦ
ＬＦ，ＲＦ・・・レンズ枠

Claims (2)

1. 眼鏡フレームのレンズ枠を互いに相対接近・離反する一対のスライド部材に設けられたフレーム保持手段で保持させると共に、前記レンズ枠の内周面に沿って設けられたヤゲン溝に測定子を付勢手段により押し付けて、前記測定子を前記ヤゲン溝に沿って移動させることにより、前記測定子の移動位置を測定手段により検出するようにすると共に、
   前記レンズ枠の前記フレーム保持手段で保持された箇所以外の部分であって、前記測定子が移動する際に前記レンズ枠が前記測定子からの測定圧で変形しやすい部分を、前記測定子からの測定圧がかかる方向とは逆方向から押さえる一対の押さえ部材を前記一対のスライド部材にそれぞれ設けたレンズ枠形状測定装置において、
   前記各押さえ部材は前記各スライド部材の移動方向に前記各スライド部材と共に移動可能に且つ前記スライド部材の移動方向に所定範囲で移動可能に前記各スライド部材に保持されていると共に、
   前記一対の押さえ部材は前記一対のスライド部材間のフレームが配置されている空間側に付勢手段で付勢されていることを特徴とするレンズ枠形状測定装置。
2. 請求項１に記載のレンズ枠形状測定装置において、前記押さえ部材を前記スライド部材とともにフレームに付勢した状態で固定するロック機構を設けたことを特徴とするレンズ枠形状測定装置。

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