(57)【要約】【課題】ブリッジがリムより前方に大きく突出したタイプの眼鏡フレームであっても測定子がブリッジに当たることがなく左右のリム形状を同一の測定条件で正確に測定することができるようにした眼鏡枠形状測定装置用クランプ部材を提供する。【解決手段】ブリッジ１０がフレーム溝６より前方に突出した眼鏡フレーム５のリム形状を測定するとき、リム６の上側リム部６ａを挟持する挟持手段５０のクランプレバー５０Ａ，５０Ｂ間にクランプ部材１３０を装着し、クランプ部材１３０の前面に形成したＶ字状の溝からなる保持部１３１によって前記上側リム部６ａを保持する。保持部１３１は、前記挟持手段５０の保持中心高さより上方にｄだけ位置し、これによりリム６が角度σだけ前下がりに傾斜して保持され、ブリッジ１０を距離ｄだけ上方に変位させる。したがって、測定子４がブリッジ１０の下方を通過するときブリッジ１０に当たることがない。【選択図】  図１２
2005156880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼鏡フレームの左右のリムの上側リム部と下側リム部をそれぞれ挟持する合計４つの挟持手段と、
前記各リムの内周面に形成されたフレーム溝に沿って移動しリム形状を三次元測定する測定子と、
ブリッジがフレーム溝より前方に突出した眼鏡フレームのリム形状測定時に前記４つの挟持手段のうちリムの上側リム部を挟持する２つの挟持手段にそれぞれ装着される２つのクランプ部材とを備え、
前記クランプ部材は前記上側リム部を前記挟持手段の保持中心高さより上方に変位させて保持することを特徴とする眼鏡枠形状測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の眼鏡枠形状測定装置において、
クランプ部材を弾性材料によって形成し、前記クランプ部材の上側リム部が接触する面に上側リム部を前記挟持手段の保持中心高さより上方に変位させて保持する保持部を設けたことを特徴とする眼鏡枠形状測定装置。
【請求項３】
眼鏡フレームの左右のリムの上側リム部と下側リム部をそれぞれ挟持する合計４つの挟持手段と、前記各リムの内周面に形成されたフレーム溝に沿って移動する測定子とを備え、前記各リムの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、
ブリッジがフレーム溝より前方に突出した眼鏡フレームのリム形状測定時にリムの上側リム部を挟持する前記挟持手段にそれぞれ装着されるクランプ部材であって、このクランプ部材を弾性材料で形成し、かつ前記クランプ部材の前記上側リム部が接触する面に上側リム部を前記挟持手段の保持中心高さより上方に変位させて保持する保持部を設けたことを特徴とする眼鏡枠形状測定装置用クランプ部材。
【請求項４】
請求項３記載の眼鏡枠形状測定装置用クランプ部材において、
前記クランプ部材の保持部をＶ字状の溝としたことを特徴とする眼鏡枠形状測定装置用クランプ部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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およびそのクランプ部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
眼鏡枠形状測定装置による形状測定は、眼鏡フレームのフレーム枠（以下、リムという）の平面視形状が一般に装用者の顔に沿って湾曲した形状を呈しているため、三次元での測定となり、その測定データは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）、測定子の高さ方向の変位（Ｚ）の円筒座標系で表される。このため、眼鏡枠形状測定装置は、測定子を半径方向に駆動する水平駆動機構、水平面内で回転させる回転駆動機構および上下方向に駆動する上下動駆動機構を備え、形状測定に際しては測定子を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、ｒ，θ，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ように構成されている（例えば、特許文献１、特許文献２、非特許文献１参照）。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見つけ出すことはできなかった。
【特許文献１】実開平６−５５１３０号
【特許文献２】実開平６−５５１２６号
【非特許文献１】ＨＯＹＡ株式会社  取扱説明書「ＨＯＹＡ  ＧＴ−３０００  ３次元  グローバルフレームトレーサー（第７版）」  平成１５年６月
【０００３】
前記ＨＯＹＡ株式会社製の３次元グローバルフレームトレーサーを概略説明すると、このフレームトレーサは図１３に示すように、筐体１の上面中央に設けた凹陥部状のフレーム装着部２内に前後に互いに対向するように配設した合計４つの挟持手段３（ただし、図１３では後方側２つのみ示し、前方側２つは図示せず）と、リム形状の測定時に上下、左右方向に移動しながら回転する測定子４とを備えている。各挟持手段３は、上下に対向する開閉自在な一対のクランプレバーを備えている。測定に際しては、レンズの入っていない測定すべき眼鏡フレーム５を下向きにしてフレーム装着部２内に挿入し、前後に対向する左側２つの挟持手段３（Ｌ）によって左側のリム６の上側リム部６ａと下側リム部６ｂを挟持し、同じく前後に対向する右側２つの挟持手段３（Ｒ）によって右側のリム７の上側リム部７ａと下側リム部７ｂを挟持するように構成されている。
【０００４】
前記測定子４は、通常フレーム装着部２の中央下部待機位置（眼鏡フレーム５の略中央真下）に待機しており、測定時に右方に移動した後挟持手段３の保持中心高さ（フレーム溝８，９の高さ）まで上昇して右側のリム７のフレーム溝９を３次元で測定し、その測定データ（ｒ，θ，Ｚ）に基づいて右側リム７のフレームカーブＲを算出し、フレーム７の傾斜角α（図１４参照）の補正が行われる。右側のリム形状の測定が終了すると、測定子４は一旦待機高さまで下降して左側のリム６の真下に移動し、再度挟持手段３の保持中心高さまで上昇し、左側のリム６のフレーム溝８を同じく３次元で測定し、その測定データ（ｒ，θ，Ｚ）に基づいてリム６のフレームカーブＲを算出し、フレームの傾斜角αの補正が行われる。傾斜角補正とは、測定平面に対するフレームカーブＲの中心方向の傾きを求め、その向きのフレームサイズにデータを補正することである。これにより、トレースしたフレームサイズの精度を向上させることができ、またフレームセッティング時にフレームの傾きを気にせずにセットすることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来の３次元グローバルフレームトレーサーは、測定子４の待機高さを挟持手段３の保持中心高さから１０ｍｍ程度下方に設定しているので、一般の眼鏡フレーム５の形状測定においては何ら問題ないが、特殊な形状の眼鏡フレームについては眼鏡フレームの装着姿勢が変化して測定できなくなるという問題があった。すなわち、最近の眼鏡フレーム５は意匠上、空気抵抗の軽減等の要請により多様化してきていることから、図１４に示すようにフレームの傾斜角αを大きくし、ブリッジ１０をリム６，７の前方に大きく突出させたタイプのものがあり、このような眼鏡フレーム５を図１３に示した３次元グローバルフレームトレーサーに装着すると、ブリッジ１０が待機中の測定子４の上面に当たったり、装着後測定子４を移動させたとき、測定子４がブリッジ１０に当たって突上げ眼鏡フレーム５の装着姿勢を変化させてしまう。
また、測定子４との干渉によって眼鏡フレームを傷つけるといった問題もあった。
【０００６】
このような問題を解決するための対策としては、測定子４がブリッジ１０と干渉しないように測定子４の待機高さをさらに低くすればよいわけであるが、低くするには測定子４を下降させる駆動装置の駆動時間、測定子４を付勢しているばねの力、測定子４の上下動を検出するセンサの取付位置等多くの設計変更を余儀なくされるため、実際的ではない。特に、既に製造販売された製品についてはこれらを回収して改造することは事実上不可能であるため、新機種を開発し提供することも考えられるが、単に上記の理由のみによってユーザーに買い換えを行わせることは好ましくない。
【０００７】
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ブリッジがリムより前方に大きく突出したタイプの眼鏡フレームであっても測定子と眼鏡フレームのブリッジが干渉することがなく左右のリム形状を同一の測定条件で正確に測定することができるようにした眼鏡枠形状測定装置およびそのクランプ部材を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために第１の発明は、眼鏡フレームの左右のリムの上側リム部と下側リム部をそれぞれ挟持する合計４つの挟持手段と、前記各リムの内周面に形成されたフレーム溝に沿って移動しリム形状を三次元測定する測定子と、ブリッジがフレーム溝より前方に突出した眼鏡フレームのリム形状測定時に前記４つの挟持手段のうちリムの上側リム部を挟持する２つの挟持手段にそれぞれ装着される２つのクランプ部材とを備え、前記クランプ部材によって前記上側リム部を前記挟持手段の保持中心高さより上方に変位させて保持するようにしたものである。
【０００９】
第２の発明は、上記第１の発明において、クランプ部材を弾性材料によって形成し、前記クランプ部材の上側リム部が接触する面に上側リム部を前記挟持手段の保持中心高さより上方に変位させて保持する保持部を設けたものである。
【００１０】
第３の発明は、眼鏡フレームの左右のリムの上側リム部と下側リム部をそれぞれ挟持する合計４つの挟持手段と、前記各リムの内周面に形成されたフレーム溝に沿って移動する測定子とを備え、前記各リムの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、ブリッジがフレーム溝より前方に突出した眼鏡フレームのリム形状測定時にリムの上側リム部を挟持する前記挟持手段にそれぞれ装着されるクランプ部材であって、このクランプ部材を弾性材料で形成し、かつ前記クランプ部材の前記上側リム部が接触する面に上側リム部を前記挟持手段の保持中心高さより上方に変位させて保持する保持部を設けたものである。
【００１１】
第４の発明は、前記第３の発明において、前記クランプ部材の保持部をＶ字状の溝としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、クランプ部材が眼鏡フレームの上側リム部を挟持手段の保持中心高さより上方に変位させて保持する。このため、眼鏡フレームのブリッジも上方に変位する。したがって、眼鏡フレームを装着したり、待機高さに下降している測定子がブリッジの真下を通過するときにブリッジと眼鏡フレームが干渉することがなく、眼鏡フレームの装着姿勢を変化させたり、傷つけることがなく、左右のリム形状を確実に測定することができる。また、クランプ部材は必要に応じて取付けられるアタッチメントであるため、既存の装置を何ら改造する必要がなく、そのまま使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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は同装置の要部の縦断面図、図３は同装置の眼鏡フレームを保持した状態の水平断面図、図４はクランプレバーが閉じた状態を示す断面図、図５は測定子のＺ方向保持機構の非測定時における断面図、図６はスライダーの駆動機構を示す概略平面図、図７は図６のVII −VII 線断面図、図８は測定子の接触部とリムのフレーム溝を示す図、図９は操作手順を示すフローチャート、図１０（ａ）、（ｂ）はクランプ部材の側面図および平面図、図１１は同クランプ部材を挟持手段に装着する直前の状態を示す断面図、図１２は同クランプ部材を挟持手段に装着後のフレームの保持状態を示す断面図である。
【００１４】
図１において、本実施の形態は眼鏡フレーム５、レンズ１５、フレーム型板１６の形状を３次元で測定する眼鏡枠形状測定装置２０に適用した例を示す。この眼鏡枠形状測定装置２０は、本出願人が３次元グローバルフレームトレーサーとして市販し、ユーザーに広く使用されているもので、略直方体の箱型に形成された筐体２１を備えている。なお、以下の説明において、左側と右側の部品、機構、装置を区別する場合はＬ（左）、Ｒ（右）のローマ字を付して説明する。
【００１５】
前記筐体２１は、ケース本体２１Ａと、このケース本体２１Ａの上面開口部を覆う上カバー２１Ｂとで構成され、内部中央が矩形凹陥部状で上方に開放し前記眼鏡フレーム５、レンズ１５またはフレーム型板１６が装着されるフレーム装着部２２を形成している。このため、上カバー２１Ｂの中央にはフレーム装着部２２に対応して開口部２３が形成されている。また、上カバー２１Ｂの表面で前記開口部２３より前方側には、パネルスイッチ２４と、前記レンズ１５、フレーム型板１６を保持する保持ホルダ２５のホルダ装着部２６が設けられている。
【００１６】
前記スイッチパネル２４には、スタートボタン３０、セレクトボタン３１、リセットボタン３２、データボタン３３、アップ／ダウンボタン３４、液晶表示装置３５等が配設されている。スタートボタン３０は、眼鏡フレーム５、レンズ１５またはフレーム型板１６の形状測定を開始するためのボタンで、データランプ３６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であることを表示する。セレクトボタン３１は、形状測定を行う条件を選択し決定するためのボタンであり、眼鏡フレーム５の場合は両眼→右眼→左眼、レンズ１５、フレーム型板１６の場合は右側→左側またはこの逆の順序で形状測定する。
【００１７】
前記リセットボタン３２は、形状測定中に押すと測定を中止して測定子４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。前記データボタン３３は、形状測定が終了し、データランプ３６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。前記データランプ３６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。前記アップ／ダウンボタン３４は、オートモードで測定子４をリム６（７）のフレーム溝８（９）に係入させることができないとき、マニアルモードに切り替えることにより測定子４を前後および上下方向に移動自在にし、フレーム溝８（９）への係入を可能にする。前記液晶表示装置３５は、オート、マニアルモード、エラーコード等を表示する。
【００１８】
前記ホルダ装着部２６は、眼鏡フレーム５の代わりにレンズ１５またはフレーム型板１６の外周形状を測定するときに前記保持ホルダ２５が装着される部分で、不使用時においては薄いカバープレート３８によって覆われている。
【００１９】
前記フレーム装着部２２には、前記測定子４と、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４１（図１、図２、図５）と、この回転テーブル４１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４２Ａ，４２Ｂ（図１〜図４）が配設され、さらにフレーム装着部２２の下方には装置全体を制御する図示を省略した制御部、前記測定子４の３次元の動き、すなわち半径方向の変位ｒを測定するｒ軸測定装置（図示せず）、眼鏡フレーム５の各リム６，７内の任意の点Ｏ（図１）を中心に水平面内で回転する回転角度θを測定するθ軸測定装置（図示せず）、上下方向の変位Ｚを測定するＺ軸測定装置３９（図５）等が配設されている。
【００２０】
前記眼鏡フレーム５は、図１に示すように左右一対のリム６，７と、これらのリム６，７を連結するブリッジ１０と、左右一対のテンプル１１，１２等で構成されており、リム６，７を下に、テンプル１１，１２を上に向けて、かつリム６，７の表面が左右前後に傾かないように水平にして、前記開口部２３からフレーム装着部２２内に挿入し、左右のリム６，７を前記挟持装置４２Ａ，４２Ｂによってそれぞれ挟持させる。
【００２１】
図２〜図４および図９において、前方側に位置する前記挟持装置４２Ａは、前後方向に移動自在なクランプ台４４と、このクランプ台４４を覆う上ケース４５とからなる左右方向に長い矩形箱型のスライダー４６とを備え、このスライダー４６内に前記眼鏡フレーム５の各リム６，７の下側リム部６ｂ，７ｂを保持する左右一対の挟持手段５０（５０Ｌ，５０Ｒ）が組み込まれている。各挟持手段５０は、回転自在なカム軸５２を挟んで上下に対向する２本のクランプレバー５０Ａ，５０Ｂと、これらのクランプレバー５０Ａ，５０Ｂを連結し閉方向（挟持方向）に付勢する引張りコイルばね５３と、前記クランプレバー５０Ａ，５０Ｂを開閉するカム機構５４とで構成されている。前記カム軸５２は、一端が減速歯車機構付駆動モータ５５に連結されている。前記クランプレバー５０Ａ，５０Ｂは、前端が支軸５６，５７によってそれぞれ上下方向に回動自在に軸支されている。また、前端の互いに対向する面には互いに噛合するセクターギア５８ａ，５８ｂがそれぞれ形成されている。これらのセクターギア５８ａ，５８ｂは、２つのクランプレバー５０Ａ，５０Ｂを同期させて互いに接近離間する方向に同一角度回動させるためのものである。
【００２２】
一方、各クランプレバー５０Ａ，５０Ｂの後端部は、前記上ケース４５の前記後方側挟持装置４２Ｂと対向する後面に形成した縦長のスリット状開口部６０から外部に突出し、これらの突出部が前記リム６（７）の下側リム部６ｂ（７ｂ）を挟持する挟持部５９ａ，５９ｂをそれぞれ形成している。上側のクランプレバー５０Ａの挟持部５９ａは、上方に所定角度（例えば、７．４°）傾斜し、下側のクランプレバー５０Ｂの挟持部５９ｂは同一角度で下方に傾斜している。
【００２３】
前記引張りコイルばね５３は、前記カム軸５２と支軸５６，５７との間に位置し、クランプレバー５０Ａ，５０Ｂの中間部を互いに連結している。
【００２４】
前記カム機構５４は、前記カム軸５２に取付けられたカム６１と、このカム６１を挟んで上下に対向するように前記各クランプレバー５０Ａ，５０Ｂにそれぞれ取付けられた回転自在なカムフォロア６２，６３とで構成され、これらのカムフォロア６２，６３を前記クランプレバー５０Ａ，５０Ｂを閉方向に付勢する前記引張りコイルばね５３のばね力によって前記カム６１のカム面に圧接している。前記カム６１は、円板の互いに対向する左右両側部を凹面状にカットしたような形状に形成されることにより、外周面に互いに対向する２つの凸型カム面６１ａ，６１ｂと、これらの凸型カム面６１ａ，６１ｂと直交する方向において互いに対向する２つの凹型カム面６１ｃ，６１ｄとを有し、通常は図２および図９に示すように凸型カム面６１ａ，６１ｂが上下に対向してカムフォロア６２，６３が圧接されている。このため、一対のクランプレバー５０Ａ，５０Ｂは挟持部５９ａ，５９ｂが最大角度開いた非保持状態に保持されており、図４に示すようにカム軸５２が時計方向に９０°回転して凹型カム面６１ｃ，６１ｄが上下に対向しカムフォロア６２，６３と接触すると閉じるように構成されている。
【００２５】
後方に位置する前記挟持装置４２Ｂは、前記前方側の挟持装置４２Ａと同一構造ではあるが、互いに向き合うように配置されていることから、各構成部品が前後逆になっている点、および左右一対の挟持手段５０（５０Ｌ，５０Ｒ）によって眼鏡フレーム５の左右のリム６，７の上側リム部６ａ，７ａをそれぞれ挟持する点で相違している。したがって、前方側の挟持装置４２Ａと同一構成部品については同一符号をもって示し、その説明を省略する。なお、４つ全ての挟持手段５０の保持中心高さＨ（図５）は、全て同一高さで上下のクランプレバー５０Ａ，５０Ｂによってリム６，７を挟持した時のフレーム溝８，９の中心高さと等しい。また、この高さＨはカム軸５２の中心高さである。
【００２６】
このような前方側の挟持装置４２Ａと後方側の挟持装置４２Ｂは、図示を省略したワイヤによって同期して接近離間する方向に等距離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、例えば後方側の挟持装置４２Ｂを手で把持して後方へ移動させると、これに連動して前方側の挟持装置４２Ａは同じ距離だけ前方へ移動する。そして、後方側の挟持装置４２Ｂを解放すると、前後の挟持装置４２Ａ，４２Ｂは前記定荷重ばねの力により互いに接近する方向に同じ距離だけ移動して元の位置に自動的に復帰するように構成されている。
【００２７】
図５において、前記回転テーブル４１は内部が中空の円筒体に形成され、左右方向に往復移動自在なスライドテーブル７０上に回転自在に配設されており、眼鏡フレーム５、レンズ１５またはフレーム型板１６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４１の回転角（実際にはモータに供給されるパルス数）を図示してないθ軸測定装置により前記測定子４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。回転テーブル４１の上面には、その中心を通り前記測定子４が摺動自在に貫通する長溝７１が形成されている。
【００２８】
前記スライドテーブル７０は、図示してないＤＣモータにワイヤを介して連結されており、左側のリム６、レンズ１５（Ｌ）またはフレーム型板１６（Ｌ）の形状測定時に左側に移動され、右側のリム７、レンズ１５（Ｒ）またはフレーム型板１６（Ｒ）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。
【００２９】
前記回転テーブル４１の内部には、スライダー７５が配設されている。このスライダー７５は、上プレート７６と、この上プレート７６の下面側にねじ止めされた上向きコ字状の下プレート７７とからなり、内部に前記測定子４を無荷重に近い状態で昇降自在に保持するＺ方向保持機構７８と、前記測定子４を通常最下位置、すなわち図５の実線で示す待機高さに下降、退避させておく退避機構７９が配設されている。
【００３０】
また、スライダー７５は、回転テーブル４１内においてスライド軸８７（図６、図７）により前記長溝７１の長手方向に対して移動自在に組み込まれ、定荷重ばね８０によって一方向（図６の矢印Ｃ方向）に付勢されている。スライダー７５の前記定荷重ばね８０側とは反対側の側面には、スライダー金具８１が固定されている。前記定荷重ばね８０のスライダー７５に対する付勢力は、スライダー７５の側部に張設したワイヤ８２の移動によっても制御される。すなわち、ワイヤ８２は、プーリ８５，８５間に張設され、モータ８４によって走行されるもので、ストッパ金具８３が取付けられている。このストッパ金具８３は通常前記スライダー金具８１の移動方向の手前に位置している。したがって、スライダー７５が定荷重ばね８０で付勢されている通常の状態では、ストッパ金具８３にスライダー金具８１が当接した状態となり、スライダー７５の移動がストッパ金具８１により規制されている。そして、ワイヤ８２がモータ８４の駆動によって走行すると、それに伴ってストッパ金具８３も図６の矢印方向に移動し、スライダー７５も同方向に移動する。しかし、スライダー７５は、測定子４の接触部４Ｃ（図８）がリム６（７）のフレーム溝８（９）に当接すると、その位置で定荷重ばね８０の付勢力を受けた状態で停止する（測定開始状態）。言い換えれば、定荷重ばね８０はその付勢力によって測定子４をフレーム溝８（９）に所定の測定圧Ｆで押し付ける。
【００３１】
一方、モータ８４は回転し続けるため、ワイヤ８２は走行し続け、ストッパ金具８３はスライダー金具８１から離間し、移動方向側に設けてあるフォトセンサ８６によって感知されると、その検知信号によってモータ８４を停止させ、このモータ８４の停止によって停まった位置がストッパ金具８３の退避位置となる。そして、この状態で測定を開始し、測定が終了すると逆の操作で元の初期位置に復帰し、測定子４をリム６（７）のフレーム溝８（９）から退避させるように構成されている。なお、スライダー７５の半径方向の変位ｒ、つまりリム６（７）内の任意の点Ｏ（図１）から測定子４がフレーム溝８（９）に接触する接触点Ｐまでの水平距離は、図示してないｒ軸測定装置により測定される（例えば、前記特許文献１，２、非特許文献１参照）。
【００３２】
再び図５において、前記測定子４は、前記Ｚ方向保持機構７８の一構成部品であるロッド９０の上端に取付けられたＬ字状の本体４Ａと、この本体４Ａの上端部に水平に突設された細長いピン４Ｂとからなり、このピン４Ｂの先端部が接触部４Ｃを形成し前記リム６（７）のフレーム溝８（９）に係入されるとその溝壁に所定の測定圧Ｆで押し付けられるように構成されている。また、接触部４Ｃは、図８に示すように半球状に形成されている。
【００３３】
前記Ｚ方向保持機構７８は、上端に前記測定子４が取付けられた前記ロッド９０と、このロッド９０を上方に押上げ前記測定子４を無荷重に近い状態で保持するバランスばね９１とで構成されている。前記ロッド９０は、前記回転テーブル４１の長溝７１と前記上プレート７６に形成した挿通孔（図示せず）を上下動自在に貫通し、下端にプレート９２が固定されている。
【００３４】
また、前記ロッド９０は前記バランスばね９１によって上方に付勢されてはいるが、通常は前記退避機構７９によって図５に示すように下方に押し下げられることにより測定子４を待機位置Ｔに退避させている。
【００３５】
前記退避機構７９は、上下動自在なねじ棒９４を有し前記下プレート７７上に設置された退避状態解除用アクチュエータ９５と、このアクチュエータ９５によって上下方向に回動される回動レバー９６と、この回動レバー９６を図５において反時計方向に付勢する付勢用ばね９７等で構成されている。付勢用ばね９７の上端は回動レバー９６に係止され、下端は下プレート７７の底板部に係止されている。
【００３６】
前記回動レバー９６は、前記ねじ棒９４の上下動によって回動されることにより、前記ロッド９０を押し下げたり解放させるもので、通常は自由端部が前記ロッド９０に設けたピン１００を前記付勢用ばね９７の力によって上方から押圧することによりロッド９０を前記バランスばね９１に抗して押し下げ、前記測定子４を待機位置Ｔに退避させている。付勢用ばね９７のばね力は、バランスばね９１のばね力より大きく設定されている。測定子４を待機位置Ｔに退避させた状態において、アクチュエータ９５を駆動してねじ棒９４を上昇させると、回動レバー９６は図５において時計方向に回動してピン１００の押圧状態を解除する。このため、ロッド９０は退避機構７９から解放されてバランスばね９１のばね力により上昇し、前記測定子４を待機位置Ｔから測定位置（ローディング位置Ｒｄ）に移動させる。測定子４のローディング位置Ｒｄは、前記挟持手段５０の保持中心高さＨであり、接触部４Ｃがリム６（７）のフレーム溝８（９）に係入し得る高さ位置である。なお、ロッド９０は、退避機構７９から解放されると上下動自在な状態に保持され、上下方向の変位Ｚの測定を可能にする。なお、測定子４による測定範囲（高さ方向の変位Ｚ）は、ローディング位置Ｒｄから上方に例えば１９ｍｍ、下方に８ｍｍ程度である。待機高さから保持中心高さＨまでの距離Ｄは１０〜１１．５ｍｍ程度である。
【００３７】
ここで、本眼鏡枠形状測定装置２０は、測定子４、ロッド９０、プレート９２、ピン１００、後述するセンサロッド１１２等によって構成される上下動自在な可動体１０２が前記バランスばね９１の付勢力によって上昇して測定子４を上方のローディング位置Ｒｄに移動させると、可動体１０２の重量とバランスばね９１の付勢力が所定のバランスを保つようにバランスばね９１のばね力を設定し、可動体１０２を無荷重に近い状態に保持して形状測定を行うようにしている。可動体１０２の重量とバランスばね９１の付勢力とが釣り合い状態を保つ位置は、測定子４のローディング位置Ｒｄに対して１〜５ｍｍ程度高い位置とされる。
【００３８】
前記アクチュエータ９５の下方には、前記ねじ棒９４の動きを検出する原点センサ１０５が配設されている。この原点センサ１０５は、ねじ棒９４が原点位置にあるときはＯＮ状態に保持され、アクチュエータ９５の駆動によってねじ棒９４が上昇するとＯＦＦに切り替わる。
【００３９】
前記測定子４の上下方向の変位Ｚを測定する前記Ｚ軸測定装置３９は従来周知のもので、前記上プレート７６の下面側にＬ型金具１１０を介して設けられたリング状のセンサヘッド１１１と、このセンサヘッド１１１内を非接触で上下動自在に貫通する前記センサロッド１１２とで構成されている。センサヘッド１１１は、扁平なコイルを軸線方向に複数個（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。センサロッド１１２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が用いられ、前記プレート９２上に垂直に立設されており、このセンサロッド１１２が前記ロッド９０とともに上下方向に変位するとセンサヘッド１１１の誘導コイルに誘起電圧が生じ、この誘起電圧を検出して信号処理することにより前記センサロッド１１２の上下方向の変位を前記測定子４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７５の内部には測定用ロッド１２０が上下動自在に配設されているが、この測定用ロッド１２０は、眼鏡フレーム５のリム形状測定には使用されず前記レンズ１５またはフレーム型板１６の外周形状を測定する際に前記測定子４の代わりに測定子として用いられるものであるため、ここではその詳細についての説明を省略する。
【００４１】
次に、上記構造からなる眼鏡枠形状測定装置２０による操作手順を図９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、眼鏡フレーム５のリム６，７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５をフレーム装着部２２に装着し、セレクトボタン３１によって形状測定の条件を設定する（ステップ２０２）。装着に際しては、前後一対の挟持装置４２Ａ，４２Ｂを手で図２に示すように十分に離間させた後、眼鏡フレーム５を下向き水平にしてフレーム装着部２２に上方から挿入し、一対の挟持装置４２Ａ，４２Ｂを互いに接近させて左右のリム６，７の上側リム部６ａ，７ａを後方側の挟持装置４２Ｂの左右の挟持手段５０Ｌ，５０Ｒの下側のクランプレバー５０Ｂの挟持部５９ｂ上に載置し、下側リム部６ｂ，７ｂを前方側の挟持装置４２Ａの左右の挟持手段５０Ｌ，５０Ｒの下側のクランプレバー５０Ｂの挟持部５９ｂ上に載置する。
【００４２】
次に、スタートボタン３０をＯＮすると、前後の挟持装置４２Ａ，４２Ｂのモータ５５（図３）がそれぞれ駆動してカム軸５２を９０°回転させる。このため、カムフォロア６２，６３がカム６１の凹型カム面６１ｃ，６１ｄに接触して引張りコイルばね５３が一対のクランプレバー５０Ａ，５０Ｂを閉脚させる（図４）。これによって左側のリム６の上側リム部６ａと下側リム部６ｂが前後に対向する左側２つの挟持手段５０（Ｌ）によって挟持され、右側のリム７の上側リム部７ａと下側リム部７ｂが前後に対向する右側２つの挟持手段５０（Ｒ）によって挟持される（図５）。そして、ロッド９０が退避機構７９から解放され、フレーム装着部２２の中央下部（眼鏡フレーム５の略中央真下）に待機している測定子４がローディング位置Ｒｄに上昇してリム６，７の形状測定を順次行う（ステップ２０３）。測定の順序は右側のリム７が最初で、ローディング位置Ｒｄに上昇すると回転テーブル４１の移動によって右方に移動すると、前方に移動して測定子４の先端部４Ｃをフレーム溝９に挿入して押し付け、この状態で回転テーブル４１を回転させて測定子４をフレーム溝９に沿って移動させることにより右側リム７の形状が測定される。右側のリム７の形状測定が終了すると、測定子４は後退してフレーム溝９から退出した後、退避機構７９によりロッド９０とともに下降して一旦待機位置に退避する。そして、この状態で回転テーブル４１を左側に移動させて測定子４をリム６の下方に移動させ、退避機構７９によるロッド９０のロック状態を解除すると、測定子４は再び上昇してローディング位置Ｒｄに移動する。次いで、回転テーブル４１の移動によって測定子４を前方に移動させ、その先端部４Ｃをフレーム溝８に挿入して押し付け、この状態で回転テーブル４１を回転させて測定子４をフレーム溝８に沿って移動させることにより左側リム６の形状が測定される。測定が終了すると、測定子４は元の眼鏡フレーム５の中央真下の待機位置に移動復帰する。
【００４３】
リム６，７の形状の測定状態において、データボタン３３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３３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（ステップ２０４）。形状測定されたリム６，７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）。
【００４４】
眼鏡フレーム５の測定に際して、図１４に示したようにブリッジ１０がリム６，７より前方に大きく突出しているタイプの眼鏡フレームの場合は、ブリッジ１０が挟持手段５０の中心高さＨより下方に位置するため、眼鏡フレームをセットしたとき、さらには待機高さの測定子４のブリッジ１０の下方を通って右側のリム７から左側のリム６（またはこの逆）の下方に移動するとき、測定子４がブリッジ１０に接触して眼鏡フレーム５を押し上げ、眼鏡フレーム５の姿勢を変化させてしまう。
【００４５】
そこで、本発明においてはこのような事態が発生する眼鏡フレームの測定に際しては、予め図１０に示すクランプ部材１３０を２個用意しておき、これらのクランプ部材１３０を図１１および図１１２に示すように後方側の挟持装置４２Ｂの左右一対の挟持手段５０Ｌ，５０Ｒにそれぞれ装着し、これらのクランプ部材１３０によってリム６，７の上側リム部６ａ，７ａを保持させるようにしている。
【００４６】
前記クランプ部材１３０は、ゴム等の弾性材料によって適宜な板厚を有する前後方向に長い板状体に形成され、上側リム部６ａ（７ａ）に当接する前端面１３０ａにこの上側リム部６ａ（７ａ）を保持する保持部１３１が形成されている。この保持部１３１は、開き角が９０°のＶ字状溝からなり、クランプ部材１３０の高さ方向中心線１３２より上方に所要距離ｄ（例えば、ｄ＝２ｍｍ程度）変位して形成されている。この距離ｄは、ブリッジ１０の前方への突出寸法を考慮して設定される。また、クランプ部材１３０は、前端側が最大高さで後端に向かって高さが漸次減少する側面視楔形に形成され、上面１３０ｂと１３０ｃがクランプレバー５０Ａ，５０Ｂの挟持部５９ａ，５９ｂの傾斜角度と略同一角度（例えば、７．４°）で傾斜している。
【００４７】
このようなクランプ部材１３０は、図１１および図１２に示すようにクランプレバー５０Ａ，５０Ｂの挟持部５９ａ，５９ｂ間に差し込まれると、後端がカム軸５２に当接してそれ以上の挿入が阻止される。クランプ部材１３０の前端は、クランクレバー５０Ａ，５０Ｂの挟持部５９ａ，５９ｂより前方に位置している。この状態において、後方側の挟持手段５０のモータ５５（図３）の駆動によってクランプレバー５０Ａ，５０Ｂを閉じると、その挟持部５９ａ，５９ｂがクランプ部材１３０を上下方向から引張りコイルばね５３のばね力によって挟持する。この挟持された状態において、クランプ部材１３０の保持部１３１は、中心が挟持手段５０の保持中心高さＨより距離ｄだけ上方に位置し（図１２）、リム６（７）の上側リム部６ａ（７ａ）を保持する。したがって、リム６（７）の上側リム部６ａ（７ａ）は、通常測定時よりも距離ｄだけ上方において保持される。
【００４８】
一方、リム６，７の下側リム部６ｂ，７ｂは、前方側の挟持装置４２Ａの左右の挟持手段５０Ｌ，５０Ｒによって通常の測定時と同様に直接挟持されるため、高さは変化しない（図１２）。この結果、眼鏡フレーム５は図１２に示すように前下がりに所要角度傾斜した状態で保持され、ブリッジ１０の高さが通常測定時よりも２ｍｍ程度高くなる。このように眼鏡フレーム５を前下がりに傾斜させてブリッジ１０の高さを高くすると、測定子４がブリッジ１０の真下を移動するとき、ブリッジ１０に接触せず、眼鏡フレーム５の装着姿勢を変化させることがない。したがって、同一条件で左右のリム６，７の形状測定を高い精度で行うことができる。また、眼鏡フレーム５を装着したとき、眼鏡フレーム５と測定子４が干渉して眼鏡フレーム５を傷つけるといったおそれもない。なお、測定後は、その測定データ（ｒ，θ，Ｚ）に基づいて図１４に示したフレームカーブＲを算出し、フレームの傾斜角αの補正と、クランプ部材１３０による傾斜角σ（図１２）の補正を行う。クランプ部材１３０による傾斜角σの補正は、先ず測定データを近似球面に置き換え、次にこの近似球面の中心を求め、さらにフレーム形状を縦、横方向で２分割し、その中心と球面の中心を結び、その結んだ線の方向にデータを変換することにより行うことができる。
【００４９】
また、クランプ部材１３０は必要に応じて後方側の左右の挟持手段５０Ｌ，５０Ｒのクランプレバー５０Ａ，５０Ｂ間にそれぞれ差し込み使用されるアタッチメントであるため、取り扱いが簡単で、既存の装置であっても装置自体には特別な機構、手段等を設けたりする必要がなく、そのまま使用することができる。さらに、クランプ部材１３０は形状、構造が簡単で安価に製作することができ、しかもゴム等の弾性材料に形成されているので、眼鏡フレーム５を傷つけたりするおそれもない。
【００５０】
フレーム型板１６の形状測定（パターントレース）とレンズ１５の形状測定（レンズトレース）を行う場合は、図９に示すステップ２０６〜ステップ２１０によって行われるが、この場合は測定子４と挟持装置４２Ａ，４２Ｂを使用せず、前述したブリッジ１０に測定子４が当たるという問題が生じることがないため、前記クランプ部材１３０を用いる必要もない。したがって、レンズ１５とフレーム型板１６の形状測定についてはその詳細な説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【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】同装置の要部の縦断面図である。
【図３】同装置の眼鏡フレームを保持した状態の水平断面図である。
【図４】挟持装置のクランプレバーを閉じた状態を示す断面図である。
【図５】測定子のＺ方向保持機構の非測定時における断面図である。
【図６】スライダーの駆動機構を示す概略平面図である。
【図７】図６のVII −VII 線断面図である。
【図８】測定子の接触部とリムのフレーム溝を示す図である。
【図９】操作手順を示すフローチャートである。
【図１０】（ａ）、（ｂ）はクランプ部材の側面図および平面図である。
【図１１】同クランプ部材を挟持手段に装着する直前の状態を示す断面図である。
【図１２】同クランプ部材を挟持手段に装着後のフレームの保持状態を示す断面図である。
【図１３】従来の眼鏡枠形状測定装置の要部の外観斜視図である。
【図１４】眼鏡フレームの平面図である。
【符号の説明】
【００５２】
４…測定子、５…眼鏡フレーム、６，７…リム、６ａ，７ａ…上側リム部、６ｂ，７ｂ…下側リム部、８，９…フレーム溝、１０…ブリッジ、２０…眼鏡枠形状測定装置、４２Ａ，４２Ｂ…挟持装置、５０…挟持手段、５０Ａ，５０Ｂ…クランプレバー、１３０…クランプ部材、１３１…保持部。
【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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