(57)【要約】【課題】測定子の接触部を半球状に形成し、その球径Ｄをある範囲内の値とすることにより、開き角度αが異なるフレーム溝であっても測定子がフレーム溝から外れたりすることがなく確実に測定することができ、また開き角度αに関係なく同じ修正値を用いて測定値を修正することができるようにした眼鏡枠形状測定装置を提供する。【解決手段】眼鏡フレームのリム３５Ａ（３５Ｂ）の内周面に形成されたフレーム溝３６に接触するスタイラス３７の接触部３７Ｃを半球状に形成し、その球径Ｄを１．６ｍｍ＜Ｄ＜２．２ｍｍにする。球径Ｄが同じ場合、フレーム溝３６の開き角度αが９０°，１００°，１１０°のいずれの場合であっても接触部３７Ｃのフレーム溝３６に接触する１２０°のヤゲンＶがフレーム溝３６に接したときのヤゲン頂点Ｓからのスタイラス３７の接触部３７Ｃの中心Ｏ０までの距離Ｒは近似的に等しくなる。【選択図】　　　　図９
2004003943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼鏡フレームのリムの内周面に形成されたフレーム溝に沿って測定子を移動させることにより、リム形状を三次元測定する眼鏡枠形状測定装置において、
前記測定子の前記フレーム溝に接触する接触部を半球状に形成し、その球径Ｄを１．６ｍｍ＜Ｄ＜２．２ｍｍにしたことを特徴とする眼鏡枠形状測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼鏡フレームの枠形状を自動的に三次元測定する眼鏡枠形状測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
眼鏡の枠形状を自動的に三次元で測定する眼鏡枠形状測定装置は、測定子を眼鏡枠（リム）の内周面に形成したフレーム溝に沿って移動させることにより、測定子の半径方向の変位（ｒ）、測定子の任意の点を基準とした水平面における回転方向の変位（θ）および測定子の高さ方向の変位（Ｚ）を測定し、これらの変位量を演算処理することによりリム形状を測定するものである。
【０００３】
リム形状の測定に当たっては、フレーム溝に適合する形状の測定子を用いる必要がある。このため、従来は測定子としてそろばん玉形状に形成したフィーラーを用い、このフィーラーの頂部の角度を玉摺機のヤゲン砥石の溝の角度（業界規格では１２０°）と同一に設定している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特公平１−２３７２１号公報
【０００５】
特公平１−２３７２１号公報に記載されたフレーム形状測定装置は、測定子の形状をレンズの切削ツールであるヤゲン砥石の形状に略一致させることにより、測定データに対して加工の修正作業を不要にするものである。
【０００６】
また、測定子の他の形状として半球状に形成したものも知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００７】
【非特許文献１】
ホーヤ株式会社　取扱説明書「ＨＯＹＡ　ＧＴ−１０００　３次元ブローバルフレームトレーサー」　平成９年１０月
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特公平１−２３７２１号公報に記載されたフレーム形状測定装置は、そろばん玉形状のフィーラーを用いているため、細いフレーム溝のフレームには外れやすかったり、フィーラーの回転をスムーズにコントロールすることが難しかった。また、フレーム溝の開き角度が異なる場合にはそろばん玉形状のフィーラーのフレーム溝との接触位置が異なり、半径方向の変位ｒの測定誤差が生じるという問題があった。すなわち、図１７（ａ）に示すように眼鏡フレームのリム１のフレーム溝２は、一般的に開き角度αが１１０°のＶ字状溝に形成されているが、眼鏡フレームによっては同図（ｂ）、（ｃ）に示すようにα＝１００°，９０°のものもある。したがって、頂部の角度βが１２０°の測定子３を用いてリム形状を測定するとき、フレーム溝２の開き角度αによって溝底と測定子３との距離Ｗが異なり、開き角度αが小さいほど距離Ｗは長くなる。そして、この距離Ｗは半径方向の変位ｒの測定誤差となる。このため、真のフレーム形状データを得るためには、実測値に対してフレーム溝２のタイプ毎（開き角度αが１１０°の場合、１００°の場合、９０°の場合といったように）に異なった補正値を加えて修正する必要がある。
【０００９】
また、フレーム溝２の開き角度αを測定するための装置や付属機構を必要とするため、測定装置自体の製造コストが嵩むという問題もあった。
【００１０】
一方、接触部を半球状に形成した測定子４の場合は、図１８に示すようにそろばん玉形状の測定子３におけるフレーム溝２との接触点ｑ１，ｑ２に比べて接触点Ｐ１，Ｐ２をフレーム溝２の奥側に移動させることができるため、フレーム溝２の高さ方向の変位Ｚが急激であっても測定子４がフレーム溝２から外れ難いという利点がある。
【００１１】
しかしながら、測定子４の接触部４Ａの球径Ｄが大きくなればなるほど、そろばん玉形状の測定子３と同様に接触点Ｐ１，Ｐ２がフレーム溝２の溝底から遠くなるため、測定中に測定子４がフレーム溝２から外れ易くなる。
【００１２】
そこで、本発明者は接触部の最適な球径を見出すべくフレーム溝２の開き角度αと、接触部４Ａの球径Ｄを変える実験を行うなど試行錯誤の結果、球径Ｄをある一定の範囲内の値、具体的には１．６ｍｍ＜Ｄ＜２．２ｍｍに設定すると、フレーム溝２から外れ難く、またフレーム溝２の開き角度α毎に異なった修正値を用いる必要がなく、１つの補正値を共通に用いることができることを見出した。
【００１３】
本発明は上記した実験結果に基づいてなされたもので、その目的とするところは測定子の接触部を半球状に形成し、その球径Ｄをある範囲内の値とすることにより、開き角度αが異なるフレーム溝であっても測定子がフレーム溝から外れたりすることがなく確実に測定することができ、また開き角度αに関係なく同じ修正値を用いて測定値を修正することができるようにした眼鏡枠形状測定装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、眼鏡フレームのリムの内周面に形成されたフレーム溝に沿って測定子を移動させることにより、リム形状を三次元測定する眼鏡枠形状測定装置において、前記測定子の前記フレーム溝に接触する接触部を半球状に形成し、その球径Ｄを１．６ｍｍ＜Ｄ＜２．２ｍｍにしたものである。
【００１５】
本発明においては、測定子の接触部の球径Ｄを１．６ｍｍ＜Ｄ＜２．２ｍｍに設定しているので、球径Ｄが同じ場合、フレーム溝の開き角度αが９０°，１００°，１１０°のいずれの場合であっても１２０°のヤゲンがフレーム溝に接した時のヤゲン頂点から接触部中心までの距離（Ｒ）を近似的に等しくすることができる。したがって、補正値をフレーム溝の開き角度αに応じて変える必要がなく、開き角度αの測定を不要にする。球径Ｄが１．６ｍｍより小さいと距離（Ｒ）の差が大きくなるため好ましくない。球径Ｄが２．２ｍｍ以上であると、距離（Ｒ）の差は小さくなるが、測定子がフレーム溝から外れ易くなるため好ましくない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る眼鏡枠形状測定装置の外観斜視図、図２は測定子の取付構造を示す断面図、図３は図２の矢印Ａ方向から見たＺ方向保持機構のフレーム溝へのローディング時における断面図、図４はローディング時の側面図、図５は形状測定時の側面図、図６はスライダーの前方から見た斜視図、図７は同スライダーの斜め前方から見た斜視図、図８（ａ）、（ｂ）は退避機構を構成する回動レバーの斜視図および同回動レバーの分解斜視図、図９は測定子の接触部とリムのフレーム溝を示す図である。
【００１７】
これらの図において、全体を符号２０で示す眼鏡枠形状測定装置は、略直方体の箱型に形成された筐体２１を備えている。
【００１８】
前記筐体２１の上面を形成する上カバー２１Ａは、前端部にスイッチパネル２２が設けられ、中央には開口部２５が形成されており、この開口部２５から測定すべき眼鏡フレーム２４、レンズ２６またはフレーム型板２７が上方から装着されるようになっている。また、前記開口部２５の前端縁側には、眼鏡フレーム２４の代わりにレンズ２６またはフレーム型板２７の外周形状を測定するときに用いられるホルダー２８の取付けを可能にする断面Ｌ型の取付金具２９が配設されており、通常はこの取付金具２９をカバー３０によって覆っている。
【００１９】
一方、筐体２１の内部中央には、水平面内で回転自在でかつ左右方向に移動自在な回転テーブル３３、この回転テーブル３３を挟んで前後に対向し同期して互いに接近離間する前後一対の挟持装置３４Ａ，３４Ｂ、眼鏡フレーム２４の左右のリム３５Ａ，３５Ｂの内周に形成されたフレーム溝３６に沿って移動する測定子としてのスタイラス３７、装置全体を制御する図示を省略した制御部、前記スタイラス３７の３次元の動き、すなわち半径方向の変位ｒを自動的に測定するｒ軸測定手段（図示せず）、リム３５Ａ（３５Ｂ）内の任意の点Ｏを中心に水平面内で回転する回転角度θを自動的に測定するθ軸測定手段（図示せず）、上下方向の変位Ｚを自動的に測定するＺ軸測定手段８１等が配設されている。
【００２０】
前記スイッチパネル２２には、スタートボタン４０、セレクトボタン４１、リセットボタン４２、データボタン４３、アップ／ダウンボタン４４、ＬＣＤ表示装置４５等が配設されている。スタートボタン４０は、眼鏡フレーム２４、レンズ２６またはフレーム型板２７の形状測定を開始するためのボタンで、データランプ４６が緑色のときスタート可能であり、赤色の時はスタート不可とされている。セレクトボタン４１は、形状測定をする条件を選択するためのボタンであり、眼鏡フレーム２４の場合は、両眼→右眼→左眼、レンズ２６、フレーム型板２７の場合は右側あるいは左側の順序で形状測定する。
【００２１】
前記リセットボタン４２は、形状測定中に押すと測定を中止し、スタイラス３７を原点位置に復帰させ、原点位置で押すと原点リセットを行い、データ転送待機中の場合はそのデータをクリアーにする。データボタン４３は、形状測定が終了し、データランプ４６が緑色から赤色に切り替わった後に押すと測定データを加工機または管理用コンピュータへ自動的に転送する。データランプ４６は、形状測定終了後に緑色から赤色に切り替わり、データ転送の準備完了を示す。アップ／ダウンボタン４４は、マニュアルモードの時にはスタイラス３７の前後および上下位置の調整等ができる。ＬＣＤ表示装置４５は、オート、マニュアルモード、エラーコード等を表示する。
【００２２】
前記眼鏡フレーム２４は、被測定物としてのフレームで、リム３５Ａ，３５Ｂが下側で、２本のテンプル３８Ａ，３８Ｂが上側に位置するように前記開口部２５から筐体２１内に装填され、左右のリム３５Ａ，３５Ｂが前記挟持装置３４Ａ，３４Ｂによってそれぞれ挟持される。
【００２３】
前記各挟持装置３４Ａ，３４Ｂは、略同一構造で、前後方向に移動自在なクランプ台５２と、このクランプ台５２を覆う上ケース５３とからなるスライダー５１Ａ，５１Ｂを備え、これらのスライダー内に挟持手段５４がそれぞれ配設されている。前方側のスライダー５１Ａと後方側のスライダー５１Ｂは、ワイヤによって互いに同じ距離だけ反対の向きに移動するように連結されており、通常は定荷重ばねによって最も接近した状態に保持されている。したがって、この状態において、いずれか一方のスライダー、例えば後方側のスライダー５１Ｂを手で後方へ移動させると、これに連動して前方側のスライダー５１Ａは同じ距離だけ前方に移動して後方側の挟持装置３４Ｂと離間する。また、後方へ移動した後方側のスライダー５１Ｂから手を離して解放すると、前後のスライダー５１Ａ，５１Ｂは定荷重ばねの力により互いに接近する方向に移動して元の位置に復帰する。
【００２４】
前記挟持手段５４は、上下方向に対向して配設され、図示しないカム機構によって互いに接近離間する方向に同期して動作する２本のクランプピン５４ａ，５４ｂによって構成されている。また、挟持手段５４は合計４つからなり、各挟持装置３４Ａ，３４Ｂにそれぞれ２つずつ配設されている。挟持手段５４を構成する２本のクランプピン５４ａ，５４ｂの先端部は、前記上ケース５３に形成した縦方向に長い長溝５６から外部に突出し、通常離間した状態に保持されている。
【００２５】
眼鏡枠形状測定装置２０への眼鏡フレーム２４の装着に際しては、眼鏡フレーム２４を開口部２５から筐体２１内に挿入してリム３５Ａ，３５Ｂを各挟持手段５４の上側のクランプピン５４ａと下側のクランプピン５４ｂとの間の高さに保持する。この状態で後方側のスライダー５１Ｂを手で前方へ移動させると、これに連動して前方側のスライダー５１Ａが後方に移動し、これらのスライダー５１Ａ，５１Ｂによってリム３５Ａ，３５Ｂを前後から挟み、各リム３５Ａ，３５Ｂの上側リム部と下側リム部を下側のクランプピン５４ｂの上に載置する。そして、前記スタートボタン４０を押すと、図示しないモータの駆動によってクランプピン５４ａ，５４ｂが互いに接近して各リム３５Ａ，３５Ｂの上側リム部と下側リム部を挟持する。また、クランプピン５４ａ，５４ｂが閉じてリム３５Ａ，３５Ｂを挟持すると、スライダー５１Ａ，５１Ｂは図示しないストッパによってその挟持位置に位置決めされ、もって眼鏡フレーム２４の筐体２１内への装着が完了する。
【００２６】
前記回転テーブル３３は、左右方向に往復移動自在なスライドテーブル６０（図２）上に回転自在に配設されており、眼鏡フレーム２４、レンズ２６またはフレーム型板２７の形状測定時に図示してないパルスモータによって１回転強回転し、このときの回転テーブル３３の回転角（実際にはモータに供給されるパルス数）を前記スタイラス３７の水平面内での回転方向の変位（θ）として検出するように構成されている。前記回転テーブル３３の上面には、その中心を通る径方向の長溝６１が前記スタイラス３７に対応して形成されている。
【００２７】
前記スライドテーブル６０は、図示しないＤＣモータにワイヤを介して連結されており、左側のリム３５Ａ、レンズ２６またはフレーム型板２７の形状測定時に左側に、右側のリム３５Ｂ、レンズ２６またはフレーム型板２７の形状測定時に右側に移動されるように構成されている。
【００２８】
前記回転テーブル３３の内部には、スライダー６２が配設されている。スライダー６２は、上プレート６３と、この上プレート６３の下面側にねじ止めされた下プレート６４とからなり、前記回転テーブル３３内において前記長溝６１の長手方向に移動自在に配設され、図示してないワイヤによってモータに連結されるとともに、定荷重ばねによって一方向に付勢されている。このスライダー６２の水平方向の移動は、センサにより前記スタイラス３７の接触部３７Ｃの水平面内における半径方向の変位ｒ、つまりリム３５Ａ（３５Ｂ）内の任意の点Ｏからスタイラス３７の接触部３７Ｃがフレーム溝３６に接触する接触点Ｐ（図１）までの水平距離として測定される（例えば、特許文献２、特許文献３、非特許文献１参照）。
【００２９】
【特許文献２】
実開平６−５５１３０号
【特許文献３】
実開平６−５５１２６号
なお、出願人は本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
【００３０】
前記スタイラス３７は、前記回転テーブル３３の長溝６１と前記上プレート６３に形成した挿通孔を上下動自在に貫通するロッド６５の上端に取付けられることにより、回転テーブル３３の上方に位置している。スタイラス３７は、前記ロッド６５の上端に固定されるＬ字状の本体３７Ａと、この本体３７Ａの上端部に水平に突設された細長いピン３７Ｂとからなり、このピン３７Ｂの先端部が前記接触部３７Ｃを形成して前記リム３５Ａ（３５Ｂ）のフレーム溝３６に挿入され、その溝壁に所定の測定圧で押し付けられる。また、接触部３７Ｃは、図９に示すように半球状に形成されている。接触部３７Ｃの球径Ｄについては後述する。
【００３１】
前記ロッド６５は、圧縮コイルばね６６によって上方に付勢されているが、通常は退避機構６７によって図２に示す最下位置（垂直原点位置）に保持されることによりスタイラス３７を実線で示す退避位置Ｔに退避させている。次に、眼鏡フレーム２４の形状測定操作が開始されると、前記退避機構６７から解放され、前記ロッド６５は押し上げられて、スタイラス３７の接触部３７Ｃの軸線がリム３５Ａ（３５Ｂ）のフレーム溝３６に臨む高さ位置、すなわちローディング位置Ｒｄに保持されるように構成されている（図３、図４参照）。
【００３２】
このように、圧縮コイルばね６６によってロッド６５を浮上させ、ロッド６５を含むスタイラス３７の重量と圧縮コイルばね６６のばね力とが所定のバランスを保つように圧縮コイルばね６６のばね力を設定し、スタイラス３７を無荷重に近い状態に保持して形状測定を行うと、スタイラス３７の接触部３７Ｃをフレーム溝３６の溝壁に沿って移動させたとき、接触圧が小さいためリム３５Ａ，３５Ｂの変形が少なく、また高さ方向の動きが円滑であって接触部３７Ｃがフレーム溝３６から外れたりすることがなく、上下方向の変位Ｚを正確に測定することができる。
【００３３】
前記退避機構６７は、上下動自在なねじ棒７１を有し前記下プレート６４上に固定されたリニアステッピングアクチュエータ７０と、このアクチュエータ７０によって回動される回動レバー７２と、この回動レバー７２を図２において反時計方向に付勢する復帰用の引張りコイルばね７３等で構成されている。
【００３４】
前記回動レバー７２は、図５に示すようにそれぞれ金属板の折曲加工によって形成され図示しない止めねじによって一体的に結合された２つのレバー部材７２Ａ，７２Ｂによって構成されている。一方のレバー部材７２Ａは、水平板部７２Ａ−１ａと垂直板部７２Ａ−１ｂとからなる側面視逆Ｌ字状のレバー本体７２Ａ−１と、水平板部７２Ａ−１ａの一側縁に延設された前記ねじ棒７１が当接可能な当接片７２Ａ−２と、水平板部７２Ａ−１ａの下面に垂設された固定片７２Ａ−３とで構成されている。固定片７２Ａ−３には２つのねじ孔７２Ｃが形成されている。
【００３５】
前記他方のレバー部材７２Ｂは、先端に向かうにしたがって幅が段階的に減少し前記ロッド６５の下端部付近に突設したピン７６に上方から当接可能な板状の本体７２Ｂ−１と、本体７２Ｂ−１の基端側後端縁に垂設された固定片７２Ｂ−２と、本体７２Ｂ−１の基端側両側縁に垂設された左右一対の折曲片７２Ｂ−３とで構成されている。前記固定片７２Ｂ−２は、２つのねじ取付孔７２Ｄを有し、これらのねじ取付孔７２Ｄに挿通される止めねじを前記ねじ孔７２Ｃにねじ込むことにより前記固定片７２Ａ−３に固定されている。前記一対の折曲片７２Ｂ−３は、挿通孔７２Ｅをそれぞれ有している。
【００３６】
このような回動レバー７２は、前記一対の折曲片７２Ｂ−３の挿通孔７２Ｅに挿通される軸７５によって上下方向に回動自在に軸支され、非測定時においては図２に示すように本体７２Ｂ−１が引張りコイルばね７３のばね力によって前記ピン７６に上方から圧接されることにより、前記ロッド６５を前記圧縮コイルばね６６に抗して押し下げ最下位置に保持している。このとき、ねじ棒７１は原点位置に下降している。引張りコイルばね７３のばね定数は、前記圧縮コイルばね６８のばね定数より大きく設定されている。
【００３７】
眼鏡フレーム２４の形状測定時に前記アクチュエータ７０への通電によってねじ棒７１を回転上昇させると、回動レバー７２は当接片７２Ａ−２がねじ棒７１によって押し上げられることにより時計方向に回動して略水平な状態になると、アクチュエータ７０が一旦停止してねじ棒７１によりその高さ位置に保持される。図３および図４はこのときの状態を示す。すなわち、回動レバー７２が上昇回動すると、本体７２Ｂ−１も上昇するため、ロッド６５は圧縮コイルばね６６の力によって徐々に上昇する。そして、当接片７２Ａ−２が所定高さまで上昇すると、アクチュエータ７０が停止しスタイラス３７が退避位置Ｔからローディング位置Ｒｄに移動する。このローディング位置Ｒｄはフレーム溝３６の中心位置でもある。そして、スタイラス３７がフレーム溝３６に挿入された状態では、さらにねじ棒７１は上昇し、当接片７２Ａ−２が上方斜め方向の退避位置まで回動し、スタイラス３７は回動レバー７２から上下方向の駆動では全く影響を受けないフリーな状態になり、測定が開始される（図５参照）。
【００３８】
ロッド６５が回動レバー７２から開放され上方位置に停止した状態において、ピン７６は当接片７２Ｂ−１の下方に十分離間して位置しており、ロッド６５の上下動を可能にしている。つまり、ロッド６５は形状測定時において回動レバー７２から完全に離間し、上下方向の変位Ｚの測定を可能にするために上下動自在な状態に維持される。
【００３９】
前記ロッド６５の下端には、水平なプレート８０が固定されており、このプレート８０と前記下プレート６４との間に前記圧縮コイルばね６６が弾装されている。一方、プレート８０の上面側には、前記スタイラス３７の上下方向の変位（Ｚ）を測定する前記ｒ軸測定手段８１が配設されている。このｒ軸測定手段８１は、従来周知の直線型センサからなり、前記上プレート６３の下面側にＬ型金具８４を介して配設されたリング状のセンサヘッド８２と、このセンサヘッド８２を非接触で上下動自在に貫通する磁気スケール８３とで構成されている。センサヘッド８２は、扁平なコイルを軸線方向に９個並べて構成したものが用いられ、奇数（１，３，５，７，９）の５つのコイルが一次励磁コイル、偶数（２，４，６，８）の４つのコイルが二次誘導コイルを形成している。磁気スケール８３は、ＳＵＳ３０３等の非磁性材からなる筒体内に複数個の磁性球と非磁性球を交互に配列して形成されるもので、前記プレート８０上に垂直に立設されており、この磁気スケール８３の動きを前記センサヘッド８２により前記スタイラス３７の上下方向の変位Ｚとして検出するように構成されている。
【００４０】
さらに、前記スライダー６２には測定用ロッド９１が配設されている。この測定用ロッド９１は、前記レンズ２６または型板プレート２７の外周形状を二次元測定する際に測定子として用いられるもので、前記上プレート６３に設けた筒体９２を上下動自在に貫通して上端が前記回転テーブル３３の長溝６１の真下の一端部付近に位置し、引張りコイルばね９３によって上方に付勢され、回転防止用ピン９４によって回転が防止されている。回転防止用ピン９４は、測定用ロッド９１の下端部外周面に突設されており、先端部が前記下プレート６４の図２において右側の垂直板部に形成した上下方向に長いスリット９５に摺動自在に挿入されている。
【００４１】
また、前記測定用ロッド９１は、リミットスイッチ９７をＯＮ、ＯＦＦさせるピン状の操作部材９６を有し、通常プッシュラッチ９８によって最下位置に保持されている。プッシュラッチ９８は、一回操作されると測定用ロッド９１を保持し、二回操作されると保持状態を解除し、測定状態に移行させるもので、市販のものが用いられている。前記リミットスイッチ９７は、前記測定用ロッド９１の使用、不使用状態を検出するためのもので、測定用ロッド９１が最下位置まで下降し前記プッシュラッチ９８によって保持された状態において、可動片９７ａが前記操作部材９６によって押圧回動させられることによりＯＦＦ状態に保持されており、測定用ロッド９１が上昇して操作部材９６による可動片９７ａの押圧状態が解除させられると、ＯＮ状態に切り替わるように構成されている。測定用ロッド９１を押し下げると、プッシュラッチ９８による測定用ロッド９１の保持状態が解除されるため、測定用ロッド９１は引張りコイルばね９３によって引き上げられ、レンズ２６または型板プレート２７と接触可能なローディング位置ＲｄＯに移動する。この場合、レンズ２６、型板プレート２７の形状測定は、リム３５Ａ，３５Ｂの形状測定と異なり二次元測定、すなわち半径方向の変位ｒと、回転角度θの測定であるため、測定用ロッド９１を必ずしも浮いた状態で保持する必要がなく、回転防止用ピン９４をスリット９５の上側終端壁に圧接した状態で測定してもよい。
【００４２】
図９において、前記リム３５Ａ，３５Ｂのフレーム溝３６は、通常開き角度αが１１０°，１００°または９０°のＶ字状溝に形成されている。また、ヤゲン砥石の角度は規格により１２０°と常に一定であるので、どのような開き角度αのフレーム溝３６を有する眼鏡フレームであっても、１２０°のヤゲンレンズで嵌合される。一方、前記スタイラス３７の接触部３７Ｃは凸状の半球状に形成され、その球径Ｄが前記開き角度αとは無関係に１．６ｍｍより大きく、２．２ｍｍより小さく設定されている（１．６ｍｍ＜Ｄ＜２．２ｍｍ）。このように、球径Ｄを１．６ｍｍ＜Ｄ＜２．２ｍｍの範囲内で設定すると、球径Ｄが同じ場合、接触部３７Ｃのフレーム溝３６に接触する１２０°のヤゲンＶ（Ｖ字状の突起）がフレーム溝３６に接したときのヤゲン頂点Ｓから接触部３７Ｃの中心Ｏ０までの距離Ｒを開き角度αに関係なく近似的に等しくすることができる。したがって、測定データに加える補正値をフレーム溝３６の開き角度αに応じて変える必要がなく、同じ補正値で補正することができる。球径Ｄが１．６ｍｍ以下の場合は、距離Ｒの差が大きくなるため好ましくない。球径Ｄが２．２ｍｍ以上の場合は、距離Ｒの差が小さくなる一方、フレーム溝３６の最深部から接触部３７Ｃの接触点Ｐ１，Ｐ２までの距離が長くなり、スタイラス３７がフレーム溝３６から外れ易くなるため好ましくない。
【００４３】
図１０〜図１５は、それぞれフレーム溝３６の開き角度αが１１０°，１００°，９０°で、接触部３７Ｃの球径Ｄを１．６ｍｍ、１．８ｍｍ、２．０ｍｍ、２．１ｍｍ、２．２ｍｍ、２．４ｍｍにした場合における距離Ｒを示す図である。
【００４４】
図１０に示すように球径Ｄが１．６ｍｍでは（ａ）図に示すα＝１１０°の場合、Ｒ＝０．８９６ｍｍ、（ｂ）図に示すα＝１００°の場合、Ｒ＝０．８７５ｍｍ、（ｃ）図に示すα＝９０°の場合、Ｒ＝０．８６１ｍｍとなる。αが１１０°と９０°とでは、０．０３５ｍｍ（０．８９６−０．８６１）の差異となる。この０．０３５ｍｍの差異の意味を考えた場合、その指標として、フレーム溝３６の周長が一つの判定基準として考えられる。
【００４５】
一般的にリム３５Ａ，３５Ｂのフレーム溝３６の周長と、レンズの外周にヤゲン加工によって形成されるヤゲンＶの周長との差が０．２ｍｍを越えていくと、レンズ２６とフレーム溝３６との嵌合状態が悪くなっていく。したがって、眼鏡フレーム２４の枠形状を円と考えた場合、前述の半径方向で０．３５ｍｍの差異が生じると、フレーム全体ではその約６倍（２π＝２×３．１４）の誤差に拡大し、約０．２１ｍｍとなり、上記の０．２ｍｍの許容誤差を超えることになる。
【００４６】
そこで、０．２ｍｍ近傍の許容差の球径を考えると、図１１に示す球径Ｄが１．８ｍｍの場合、（ａ）図に示すα＝１１０°ではＲ＝１．０１８ｍｍ、（ｂ）図に示す１００°ではＲ＝１．００５ｍｍ、（ｃ）図に示す９０°ではＲ＝１．００２ｍｍとなり、１１０°と９０°では、０．０１６ｍｍの差異となる。フレーム全体では０．０９６ｍｍ（２π×０．０１６）の誤差となり、上記の０．２ｍｍの許容誤差より十分に小さい。
【００４７】
図１２に示す球径Ｄが２．０ｍｍの場合、（ａ）図に示すα＝１１０°ではＲ＝１．１４ｍｍ、（ｂ）図に示す１００°ではＲ＝１．１３６ｍｍ、（ｃ）図に示す９０°ではＲ＝１．１３６ｍｍとなり、１１０°と９０°では、０．００４ｍｍの差異となる。したがって、フレーム全体では０．０２４ｍｍの誤差となり、上記の０．２ｍｍの許容誤差より十分に小さい。
【００４８】
図１３に示す球径Ｄが２．１ｍｍの場合、（ａ）図に示すα＝１１０°ではＲ＝１．２０１ｍｍ、（ｂ）図に示す１００°ではＲ＝１．２ｍｍ、（ｃ）図に示す９０°ではＲ＝１．２ｍｍとなり、１１０°と９０°では０．００１ｍｍの差異となる。フレーム全体では、０．００６ｍｍ（２π×０．００１）の誤差となり、上記の０．２ｍｍの許容誤差より十分に小さい。
図１４に示す球径Ｄが２．２ｍｍの場合、（ａ）図に示すα＝１１０°ではＲ＝１．２６２ｍｍ、（ｂ）図に示す１００°ではＲ＝１．２６２ｍｍ、（ｃ）図に示す９０°ではＲ＝１．２６２ｍｍとなり、１１０°と９０°では、差異が零となる。
【００４９】
しかし、一方において、図１４に示すように接触部３７Ｃの球径Ｄが大きくなると、フレーム溝３６との接触点が外側に移動してフレーム溝３６から外れ易くなるため好ましくない。
【００５０】
図１５に示す球径Ｄが２．４ｍｍの場合も、（ａ）図に示すα＝１１０°ではＲ＝１．３８３ｍｍ、（ｂ）図に示す１００°ではＲ＝１．３８３ｍｍ、（ｃ）図に示す９０°ではＲ＝１．２６２ｍｍで、１１０°と９０°では、差異が零となる。しかし、接触部３７Ｃがフレーム溝３６から外れ易くなるため好ましくない。
【００５１】
したがって、接触部３７Ｃの球径Ｄは、１．６ｍｍより大きく、最大でも２．１ｍｍ近傍が限度とされる。
【００５２】
次に、上記構造からなる眼鏡枠形状測定装置２０の操作手順を図１６に示すフローチャートに基づいて説明する。
先ず、電源をＯＮにする（ステップ２００）。次に、リム３５Ａ，３５Ｂの形状測定（フレームトレース）を行う場合（ステップ２０１）は、眼鏡フレーム２４を開口部２５から筐体２１の内部に挿入し、一対の挟持装置３４Ａ，３４Ｂによってリム３５Ａ，３５Ｂをそれぞれ挟持させる。そして、セレクトボタン４１によって形状測定の条件を設定する（ステップ２０２）。次に、スタートボタン４０を操作しリム３５Ａ，３５Ｂの形状測定を順次行う（ステップ２０３）。測定状態において、データボタン４３は緑色に点灯している。形状測定が終了するとデータボタン４３は緑色から赤色に変わり、測定が終了したことを知らせる。形状測定されたリム３５Ａ，３５Ｂの測定データは加工機または管理用コンピュータに自動的に転送される（ステップ２０５）。
【００５３】
次に、フレーム型板２７の形状測定（パターントレース）を行う場合（ステップ２０６）は、フレーム型板２７を保持ホルダー２８に取付ける（ステップ２０７）。次に、カバー３０を外して保持ホルダー２８を取付金具２９の上に位置決めして固定する（ステップ２０８）。セレクトボタン４１によって形状測定の条件（右側、左側）を設定する（ステップ２０９）。次に、測定用ロッド１０８をセットしてスタートボタン４０を操作し、フレーム型板３７の形状測定を行う（ステップ２１０）。以下、上記したステップ２０３−ステップ２０４−ステップ２０５を経てフレーム型板２７の形状測定を終了する。
【００５４】
次に、レンズ２６の形状測定（レンズトレース）を行う場合（ステップ２１１）は、レンズ２６を保持ホルダー２８に取付ける（ステップ２１２）。次に、カバー３０を外して保持ホルダー２８を取付金具２９の上に位置決めして固定する（ステップ２１３）。以下、上記したステップ２０９−ステップ２１０−ステップ２０３−ステップ２０４−ステップ２０５を経てレンズ２６の形状測定を終了する。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る眼鏡枠形状測定装置は、測定子のフレーム溝に接触する接触部を半球状に形成し、その球径Ｄを１．６ｍｍ＜Ｄ＜２．２ｍｍに設定したので、フレーム溝の開き角度が１１０°，１００°，９０°のいずれの場合においても、ヤゲン頂点から接触部の中心までの距離を近似的に等しくすることができる。したがって、開き角度とは無関係に一定の補正値を用いて測定値を補正するだけでよく、また、予めフレーム溝の開き角度を測定する必要もなく、迅速に測定することができ、装置自体を安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る眼鏡枠形状測定装置の外観斜視図である。
【図２】測定子の取付構造を示す断面図である。
【図３】図２の矢印Ａ方向から見たＺ方向保持機構のフレーム溝へのローディング時における断面図である。
【図４】ローディング時の側面図である。
【図５】形状測定時の側面図である。
【図６】スライダーの前方から見た斜視図である。
【図７】同スライダーの斜め前方から見た斜視図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は退避機構を構成する回動レバーの斜視図および同回動レバーの分解斜視図である。
【図９】測定子の接触部とリムのフレーム溝を示す図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はフレーム溝の開き角度αが１１０°，１００°，９０°で、接触部の球径Ｄを１．６ｍｍにした場合における距離Ｒを示す図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はフレーム溝の開き角度αが１１０°，１００°，９０°で、接触部の球径Ｄを１．８ｍｍにした場合における距離Ｒを示す図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はフレーム溝の開き角度αが１１０°，１００°，９０°で、接触部の球径Ｄを２．０ｍｍにした場合における距離Ｒを示す図である。
【図１３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はフレーム溝の開き角度αが１１０°，１００°，９０°で、接触部の球径Ｄを２．１ｍｍにした場合における距離Ｒを示す図である。
【図１４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はフレーム溝の開き角度αが１１０°，１００°，９０°で、接触部の球径Ｄを２．２ｍｍにした場合における距離Ｒを示す図である。
【図１５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はフレーム溝の開き角度αが１１０°，１００°，９０°で、接触部の球径Ｄを２．４ｍｍにした場合における距離Ｒを示す図である。
【図１６】操作手順を示すフローチャートである。
【図１７】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はフレーム溝の開き角度αが１１０°，１００°，９０°としたときの接触部の頂部とフレーム溝の溝底との距離を示す図である。
【図１８】接触点に位置の違いを示す図である。
【符号の説明】
２４…眼眼フレーム、３５Ａ，３５Ｂ…リム、３６…フレーム溝、３７…スタイラス（測定子）、３７Ｃ…接触部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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