以下、この発明の実施の形態を図面に基づ� ��て説明する。
[構成]
 この発明に係る玉型形状測定装置は、型板, デモレンズまたはレンズ枠等の玉型の玉型形 状を測定するのに用いられるここで、玉型の 幾何学中心から玉型の周面までの距離(径)は� ��型の周方向における多数の位置で変化する� ��で、この距離が変化する径は動径というこ� ��ができる。図1はこの動径を測定する玉型形 状測定装置を示したもので、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� �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� �ース2が設けられている。

 また、レンズ枠保持機構1bは、ケース部に� �定された一対の平行なガイドロッド(ガイド� ��材)1c,1cを有する。しかも、このガイド部材1 c,1cにはスライド枠3,3が相対接近・離反可能� �保持されている。このスライド枠3,3は、図� �しないコイルスプリング等で互いに接近す� �方向にバネ付勢されている。このスライド� �3,3は、互いに対向させられていてメガネ(眼� ��)のレンズ枠(図示せず)が当接させられる縦� ��3a,3aを有する。また、スライド枠3,3は、レ� �ズ枠を保持させるレンズ枠保持装置3bをレン ズ枠保持手段として有する。このレンズ枠保 持レンズ枠保持3bは、縦壁3aから突出する下� �側の保持棒3b1と、保持棒3b1に対して上側か� �開閉可能にスライド枠3に取り付けられた上� ��の保持棒3b2を有する。このレンズ枠保持レ� ��ズ枠保持3bは、図示しないメガネの左右の� �ンズ枠に対してそれぞれ設けられる。尚、� �のようなレンズ枠保持機構1bとしては、例え ば特開平10-328992号公報等に開示された構成、 又はその他周知の技術を採用できる。従って 、レンズ枠保持機構1bの詳細な説明は省略す� ��。
<測定機構>
 また、ベース2上には図2~図5に示したような 測定機構1dが設けられている。この測定機構1 dは、ベース2上に固定されたベース支持部材4 を有する。このベース支持部材4には大径の� �動ギヤ5が鉛直軸を中心に水平回転自在に取� ��付けられている。また、ベース2には、図5A� ��模式的に示した駆動モータ6が従動ギヤ(タ� �ミングギヤ)5に隣接して取り付けられている 。この駆動モータ6の出力軸6aにはピニオン(� �イミングギヤ)7が固定され、このピニオン7� �従動ギヤ5にはタイミングベルト8が掛け渡さ れている。

 そして、駆動モータ6を作動させると、駆 動モータ6の出力軸6aの回転がピニオン7及び� �イミングベルト8を介して従動ギヤ5に伝達さ れて、従動ギヤ5が回転させられるようにな� �ている。尚、駆動モータ6には2相ステッピン グモータが用いられている。

 また、図2~図5に示したように、従動ギヤ5 上には回転ベース9が一体に固定されている� �この回転ベース9には、原点検出手段すなわ� ��原点検出装置としてのフォトセンサ9aが取� �付けられている。この場合、例えば、ベー� �2上に、原点位置指示用の発光装置9bを発光� �段として配設しておいて、この発光装置9bか ら線状又は点状の光束を原点マークとして上 方に向けて照射し、この原点マークとしての 光束をフォトセンサ9aが検出したときに、回� ��ベース9の水平回転の原点位置とすることが できる。尚、原点検出装置は、実質的にフォ トセンサ9aと発光装置9bとを備えている。ま� �、原点検出装置としては、透過型のフォト� �ンサや反射型のフォトセンサ或いは近接セ� �サ等の周知の技術を採用することができる� �

 更に、回転ベース9の長手方向両端部には 、図2~図4に示したように、上下に延び且つ互 いに対向する平行なレール取付板10,11が一体� ��固定されている。また、図3に示したように レール取付板10の一側部とレール取付板11の� �側部には側板12の長手方向端部がそれぞれ固 定され、図4に示したようにレール取付板10の 他側部とレール取付板11の他側部には側板13� �長手方向端部がそれぞれ固定されている。

 また、図2~図4に示したように、対向する� ��ール取付板10,11の上部間には互いに平行で� �つ軸状の一対のガイドレール14,14が水平に配 設されている。この各ガイドレール14の両端� ��はレール取付板10,11に固定されていて、ガ� �ドレール14,14にはスライダ15が長手方向に進� ��移動可能に保持されている。

 更に、側板12には、図2,図3に示したよう� �、レール取付板10に近接させて側方に水平に 突出するプーリ支持板部12aが折曲により一体 に形成されていると共に、レール取付板11に� ��接させてモータ取付用のブラケット16が固� �されている。

 そして、プーリ支持板部12aには従動プー� ��17が上下に延びる軸線を中心に水平回転自� �に取り付けられ、ブラケット16にはスライダ 移動用の駆動モータ18の上端部が固定されて� ��る。この駆動モータ18にはDCモータが用いら れている。また、この駆動モータ18は出力軸1 8aの軸線が上下に向けられていて、この出力� ��18aには図5B,図5Cに示すように駆動プーリ19が 取り付けられている。

 このプーリ17,19には環状のワイヤ20が掛け 渡され、このワイヤ20の一端部近傍の部分は� ��状のワイヤ保持部材21に保持されている。� �のワイヤ保持部材21はブラケット22,22″を介� ��てスライダ15に固定されている。また、ワ� �ヤ20の両端部はコイルスプリング23を介して� ��結されている。これにより、駆動モータ18� �正転又は逆転させると、出力軸18a及び駆動� �ーリ19が正転又は逆転させられて、スライダ 15が図3中左又は右に移動させられるようにな っている。

 また、ブラケット22″と側板12との間には 、図5Dに示したように、スライダ15の移動位� �(移動量)の原点を検出するための原点センサ 20aが原点検出手段すなわち原点検出装置とし て介装されている。この原点センサ20aには反 射型のセンサを用いている。このセンサは、 上下に延びるスリット状の反射面(図示せず)� ��設けられた反射板20bを有すると共に、発光� ��子と受光素子を備えた反射型のフォトセン� ��20cを有する。そして、反射板20bはブラケッ� ��22″に設けられ、フォトセンサ20cは側板12に 設けられている。

 尚、原点センサ20aとしては、透過型のフ� ��トセンサや近接センサ等の周知の技術を採� ��することができる。

 また、図4の側板13の長手方向中央部には� ��図5のように側方に水平に突出する支持板部 13aが一体に折曲により形成されている。この 側板13とスライダ15との間には、図4に示した� ��うに、ガイドレール14の延びる方向へのス� �イダ15の水平方向の移動位置を検出するリニ アスケール24が介装されている。このリニア� ��ケール24は、玉型の周面の周方向における� �数の位置を検出する際に用いる位置検出装� �(位置測定手段)、即ち玉型の動径を検出する 際に用いる動径検出センサ(動径検出装置)と� ��て機能する。

 このリニアスケール24は、ガイドレール14 と平行にスライダ15に保持された軸状のメイ� ��スケール25と、支持板部13aに固定されてメ� �ンスケール25の位置情報を読み取る検出ヘッ ド26を備えている。この検出ヘッド26は、メ� �ンスケール25の位置検出用情報(移動量検出� �情報)からスライダ15の水平方向への移動位� �を検出するようになっている。このリニア� �ケール24には、例えば周知の磁気式のものや 光学式のものを用いることができる。

 例えば、磁気式の場合、メインスケール2 5に軸線方向に磁極S,Nの磁気パターンを位置� �出用情報(移動量検出用情報)として交互に微 小間隔で設けておいて、この磁気パターンを 検出ヘッド(磁気変化検出用ヘッド)26で検出� �ることにより、スライダ15の移動量(移動位� �)を検出できる。また、光学式の場合、メイ� ��スケール25を板状に形成し且つこのメイン� �ケール25に長手方向に微小間隔のスリットを 設け、メインスケール25を挟むように発光素� ��と受光素子を配設すると共に、発光素子か� ��の光をメインスケール25のスリットを介し� �受光素子により検出して、スリットの数を� �めることにより、スライダ15の移動量(移動� �置)を検出できる。

 また、スライダ15の略中央部には図2に示し� ��ように貫通孔15aが形成され、この貫通孔15a� ��は上下に延びるガイド筒27が挿通されてい� �。このスライダ15の下方には、図4に示した� �うに、支持枠28が配設されている。
この支持枠28は、上端部がスライダ15に保持� �れた縦フレーム29,30と、縦フレーム29,30の下� ��部に固定された横板(底板)31を備えている。

 この横板(底板)31には、上下に延び且つ互 いに平行に設けられた軸状の一対の支持部材 32,32の下端部が固定されている(図8参照)。こ� ��支持部材32,32の上端部には保持部材(連結部� ��)33が固定され、この保持部材33には側面形� �をL字状に形成したガイド支持部材34の縦壁34 aが固定されている。このガイド支持部材34の 横壁(上壁)34b上にはガイド筒27の下端部が固� �されている。

 そして、ガイド筒27には上下に延びる測� �子軸35が上下動自在に嵌合保持され、測定子 軸35の上端部には測定子取付部材36が一体に� �けられている。この測定子取付部材36は、測 定子軸35の上端部に垂直に取り付けられた取� ��部36aと、取付部36aから上方に延びる垂直部3 6bからL字状に形成されている。この垂直部36b の上端部には取付部36aと平行にレンズ枠用測 定子37が一体に設けられている。

 しかも、測定子取付部材36の上端には、� �9,図10に示したように、上方に突出する玉型� ��測定子38が一体に設けられている。この玉� �用測定子38は、測定子軸35の軸線と平行に測� ��子取付部材36の垂直部36bの上端に取り付け� �軸状測定部38aと、軸状測定部38aの上端部に� �けた先細りのテーパ部38bと、テーパ部38bの� �端に連設された小径の穴係合軸部38cを有す� �。尚、穴係合軸部38cの上端(先端)部は半球状 に形成され、その先端38c1は軸状測定部38aの� �線と一致している。また、測定子取付部材36 の上端には、軸状測定部38aの基部外周に位置 させて角測定部としての段面38dが設けられて いる。この軸状測定部38aと段面38dの角には、 玉型Lmの玉型形状を玉型用測定子で測定する� ��に、玉型Lmのコバ角が接触するように設け� �れている。

 しかも、前記演算制御回路52は、測定子� �動装置(駆動モータ6)を動制御して前記周面� �定部(軸状測定部38a)を前記外周面に接触させ 且つ前記角測定部(段面38d)を前記コバ角に接� ��させながら周方向に移動させて、また、図6 ~図8に示したように、測定子軸35の下端部に� �ブラケット39が固定されている。しかも、図 13に示したように、ブラケット39とガイド支� �部材34との間には、上下方向の移動位置を検 出するリニアスケール40が上下方向の位置検� ��装置(位置検出手段)すなわち高さ検出セン� �(高さ検出手段である高さ検出装置)として介 装されている。

 このリニアスケール40は、上下に向けて� �定子軸35と平行に配設された軸状のメインス ケール41と、メインスケール41の上下方向へ� �移動量から測定子37,38の上下方向への移動位 置を検出する検出ヘッド42を備えている。こ� ��メインスケール41は、上端部が保持部材33に 固定され且つ下端部がブラケット39に固定(又 は保持)されている。また、検出ヘッド42は、 保持部材33に保持されている。このリニアス� ��ール40にも上述したリニアスケール24と同様 な磁気式又は光学式のものを採用する。

 尚、図6~図8に示したように、ブラケット3 9と横板(底板)31との間には測定子軸35を上方� �バネ付勢するコイルスプリング43が介装され ている。更に、測定子軸35の下端部近傍には� ��ブラケット39の上方に位置し且つ測定子軸35 と直交する係合軸44が取り付けられている。� ��た、横板(底板)31上には図6に示したようにU� ��状に形成したブラケット45が固定され、こ� �ブラケット45の対向壁45a,45aには支持軸46の両 端部が軸線周りに回動可能に保持され、この 支持軸46に押さえレバー47が固定されている� �この押さえレバー47は係合軸44の上部に当接� ��せられている。しかも、この押さえレバー4 7と横板31との間にはレバー引き下げ用の引張 りコイルスプリング48が介装されている。こ� ��引張りコイルスプリング48の引張りバネ力� �、コイルスプリング43のバネ力よりも大きく 設定されている。

 また、支持軸46には、上昇位置規制レバ� �49が固定されている。この上昇位置規制レバ ー49は、押さえレバー47による係合軸44の上昇 位置を規制して、測定子軸35及びレンズ枠用� ��定子37と玉型用測定子38の上昇位置を設定す るのに用いられる。この上昇位置規制レバー 49は押さえレバー47と同方向に延びている。

 そして、この上昇位置規制レバー49の下方� �はアクチュエータモータ50が配設されている 。このアクチュエータモータ50は、横板31上� �固定されたモータ本体50aと、このモータ本� �50aから上方に向けて突出し且つ軸線が測定� �軸35と平行に設けられたシャフト51を有する� ��このシャフト51の上端には、位置規制レバ� �49が引張りコイルスプリング48の引張りバネ� ��により当接させられている。
 尚、このアクチュエータモータ50にはDCモー タが用いられている。しかも、アクチュエー タモータ50は、正転させることによりシャフ� ��51が上方に進出し、逆転させることにより� �ャフト51が下方に移動するようになっている 。

 尚、コイルスプリング43,支持軸46,押さえレ� ��ー47,引張りコイルスプリング48,上昇位置規� ��レバー49,アクチュエータモータ50等は、測� �子37,38の昇降機構を構成している。
<制御回路>
 また、図10Aに示したように上述したフォト� ��ンサ(原点検出装置)9aからの原点検出信号,� �点検出装置(原点検出手段)であるフォトセン サ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� ��らの移動量検出信号(位置検出信号)等は、� �算制御回路(制御回路)52に入力されるように� ��っている。また、この演算制御回路52は、� �動モータ6,18及びアクチュエータモータ50を� �動制御するようになっている。

 また、スライド枠3,3の一方の側壁には、図1 に示したようにホルダー検出装置53がホルダ� ��検出手段として設けられている。このホル� ��ー検出装置53には、マイクロスイッチ等が� �いられている。このホルダー検出装置53から の検出信号は、図10Aに示したように演算制御 回路52に入力されるようになっている。図中� ��54は測定開始用のスタートスイッチである� �
[作用]
 以下、このような玉型形状測定装置の作用� ��説明する。
(a)レンズ枠形状の測定
 この玉型形状測定装置でメガネのレンズ枠� ��形状測定、又はデモレンズ等の玉型の形状� ��定を行う前には、アクチュエータモータ50� �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� ��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� ��て、支持軸46を中心に下方に回動するよう� �動付勢されている。これにより押さえレバ� �47は、係合軸44を介して測定子軸35を下方に� �し下げて、レンズ枠用測定子37及び玉型用測 定子38を最下端に位置させている。

 この状態の玉型形状測定装置でメガネの� ��ンズ枠の形状測定を行う場合には、例えば� ��開平10-328992号公報におけるように、図7の左 右のレンズ枠LF(RF)を有するメガネフレームMF� ��図1のスライド枠3,3間に配設し(図1ではメガ� ��フレームMFの図示を省略)、レンズ枠LF(RF)を� ��7の如く保持棒3b1,3b2間で挟持させる。この� �持は特開平10-328992号公報と同様である。

 また、この保持棒3b1,3b2間に保持されたレ ンズ枠LF(RF)は、図7に示したように測定開始� �の状態ではレンズ枠用測定子37よりも上方に 位置するように設定されている。即ち、レン ズ枠用測定子37は、レンズ枠LF(RF)よりも下方� ��初期位置(イ)に位置させられている。しか� �、図7に示したように、レンズ枠用測定子37� �び玉型用測定子38は、保持棒3b1,3b2間に保持� �れたレンズ枠LF(RF)の略中央の初期位置(i)に� �応するように位置させられる。

 この位置では、フォトセンサ9aが発光装� �9bからの光束から回転ベース9の水平回転の� �点を検出し、原点センサ20aがスライダ15の移 動位置の原点を検出している状態となってい る。

 尚、レンズ枠が三次元方向に湾曲してい� ��も、レンズ枠の保持棒3b1,3b2による保持部分 は他の部分よりも最も低く設定した高さとな る。この保持部分では、レンズ枠LF(RF)のヤゲ ン溝Ymの高さも設定した高さとなり、レンズ� ��の形状測定開始位置Bとなる。

 この状態から図10Aのスタートスイッチ54� �ONさせると、演算制御回路52はアクチュエー� ��モータ50を正転させて、図6~図8の位置から� �ャフト51を図11~図14の位置まで上方に所定量� ��け進出(上昇)させる。この際、シャフト51は 、上昇位置規制レバー49の自由端部を引張り� ��イルスプリング48のバネ力に抗して上方に� �定量持ち上げて、上昇位置規制レバー49を支 持軸46と一体に回動させる。

 これに伴い、押さえレバー47は、支持軸46 と一体に回動して、自由端部が上方に所定量 上昇させられる。この押さえレバー47の自由� ��部の上昇により、係合軸44がコイルスプリ� �グ43のバネ力により押さえレバー47の自由端� ��に追従して上昇させられ、測定子軸35が所� �量上昇させられる。

 この測定子軸35の上昇量、即ちアクチュ� �ータモータ50によるシャフト51の上方への進� ��(上昇)量は、レンズ枠用測定子37の先端が図 7の初期位置(イ)から上述した形状測定開始位 置Bのヤゲン溝Ymに臨む高さ(ロ)まで上昇する� ��Lとなる。

 そして、演算制御回路52は、駆動モータ18 を駆動制御して駆動プーリ19を回転させ、図2 ,図5Bのワイヤー20によりスライダ15をガイド� �ール14に沿って移動させる。この際、スライ ダ15は図7の矢印A1方向に移動させられる。こ� ��移動は、レンズ枠用測定子37の先端が形状� �定開始位置Bで図12の如くヤゲン溝Ymに当接さ せられるまで行われる。しかも、レンズ枠用 測定子37の先端がヤゲン溝Ymに当接した状態� �は、レンズ枠用測定子37はヤゲン溝Ymにコイ� ��スプリング23のバネ力で弾接させられる。� �の状態で、駆動モータ18が停止させられる。

 尚、レンズ枠用測定子37の先端がヤゲン� �Ymに当接したときには駆動モータ18にかかる� ��荷が増大して、駆動モータ18に流れる電流� �増大するので、この電流変化を検出するこ� �で、レンズ枠用測定子37の先端がヤゲン溝Ym� ��当接したのを検出して、駆動モータ18を停� �させることができる。

 この後、演算制御回路52は、更にアクチ� �エータモータ50を正転させて、図11~図14の位� ��からシャフト51を図15~図17の位置まで上方に 所定量だけ進出(上昇)させる。この際、シャ� ��ト51は、上昇位置規制レバー49の自由端部を 引張りコイルスプリング48のバネ力に抗して� ��方に所定量持ち上げて、上昇位置規制レバ� ��49を支持軸46と一体に回動させる。

 これに伴い、押さえレバー47は、支持軸46 と一体に回動して、自由端部が上方に所定量 上昇させられ、この押さえレバー47の自由端� ��が係合軸44から所定量離反させられ、測定� �軸35が上下変移可能となる。

 次に、演算制御回路52は、駆動モータ6を� ��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� ��ギヤ5が回転ベース9と一体に水平回転させ� �れる(図5A参照)。

 この回転ベース9の回転に伴い、スライダ 15及びこのスライダ15に設けられた多数の部� �が回転ベース9と一体に水平回転し、レンズ� ��用測定子37の先端がヤゲン溝Ymに沿って摺接 移動する。この際、スライダ15がレンズ枠用� ��定子37と一体にガイドレール14に沿って移動 するので、スライダ15の原点位置からこのス� ��イダ15が移動したときの移動量は、レンズ� �用測定子37の先端の移動量と同じになる。こ の移動量は、リニアスケール24の検出ヘッド2 6の検出信号から演算制御回路52により求めら れる。

 しかも、測定子軸35の中心からレンズ枠� �測定子37の先端までの寸法(長さ)は既知であ� ��ので、スライダ15が原点にあるときの回転� �ース9の回転中心からレンズ枠用測定子37の� �端までの距離を予め設定しておけば、スラ� �ダ15がガイドレール14に沿って移動したとき� ��おいて、回転ベース9の回転中心からレンズ 枠用測定子37の先端までの距離が変化しても� ��この距離の変化は動径ρiとすることができ� ��。

 従って、駆動モータ6の回転による回転ベ ース9の回転角θiを駆動モータ6の駆動パルス� ��から求め、この回転角θiに対応する動径ρi� ��求めることで、レンズ枠LF(RF)のヤゲン溝Ym� �周方向の形状(レンズ枠形状)を極座標形式の レンズ枠形状情報(θi,ρi)として求めることが できる。

 また、レンズ枠用測定子37の先端がヤゲ� �溝Ymに沿って摺接移動する際、レンズ枠LF(RF) に上下方向の湾曲がある場合、この上下方向 への湾曲状態はリニアスケール40の検出ヘッ� ��42の検出信号から演算制御回路52により上下 方向の変位量として求められる。この上下方 向への変位量は、上下方向の位置Ziとなる。

 従って、レンズ枠LF(RF)のレンズ枠形状は、� ��算制御回路52により三次元のレンズ枠形状� �報(θi,ρi,Zi)として求められる。
(b)デモレンズ等の玉型の測定
(b-1)デモレンズ等の玉型のセット
 玉型形状測定装置でデモレンズ等の玉型の� ��状測定を行う場合には、例えば特開平10-3289 92号公報や特開平8-294855号公報等に開示され� �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� �モレンズ等の玉型を保持させるためには、� �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。

 上述した玉型ホルダーにデモレンズ等の玉� ��を保持させて、玉型ホルダーをスライド枠3 ,3間に配設し、特開平10-328992号公報の玉型ホ� ��ダーの側壁又は特開平8-294855号公報の側部� �フランジを固定保持棒3b1と可動保持棒3b2と� �間で挟持させる。この際、玉型ホルダーに� �持された玉型は、下方に向けられることに� �る。
(b-2)標準の玉型への玉型用測定子38の当接動� �1
 この玉型ホルダー(図示せず)がホルダー検� �装置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、� ��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に沿って所定量移動させ、玉� ��用測定子38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下方に位置させる。

 次に、演算制御回路52は、上述したよう� �アクチュエータモータ50を正転させて、レン ズ枠用測定子37を上述した図7の初期位置(イ)� ��ら高さ(ロ)まで上昇させる。これに伴い、� �型用測定子38もレンズ枠用測定子37と一体に� ��昇して、玉型ホルダー(図示せず)に保持さ� �た玉型の周縁に対応する高さまで上昇する� �

 この後、演算制御回路52は、駆動モータ18 を駆動制御して、駆動モータ18の回転をワイ� ��20でスライダ15に伝達させ、図18に示したよ� ��に玉型用測定子38が玉型ホルダー(図示せず) に保持された玉型Lmの周面に当接するまで移� ��するように、スライダ15をガイドレール14に 沿って移動制御する。そして、図18に示した� ��うに玉型用測定子38が玉型Lmの周面に当接し た後、駆動モータ18を停止させる。

 この際、このような制御は、予め実験等で� ��められた標準の玉型のデータに基づいて行� ��ことができる。
(b-2)玉型への玉型用測定子38の当接動作2
 尚、玉型用測定子38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� ��から引張りコイルスプリング48のバネ力に� �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� �えレバー47を回動させて、押さえレバー47の� ��由端部を上昇位置規制レバー49の自由端部� �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� ��35と一体に上昇させられて、玉型用測定子38 が上昇させられ、玉型Lmの後側屈折面に当接� ��せられる。この後、駆動モータ18を駆動制� �させて、スライダ15をガイドレール14に沿っ� ��所定速度で移動させ、玉型用測定子38を玉� �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38を玉型Lmの後側屈折面の� �縁から大きく外れる位置まで移動させる。� �の際、玉型用測定子38が玉型Lmの後側屈折面� ��周縁から外れてコイルスプリング43のバネ� �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38の移動速度をある程度早く� �ておくことで、レンズ枠用測定子37が玉型Lm� ��衝突するのを回避できる。

 そして、玉型用測定子38が玉型Lmの後側屈折 面から外れる離脱位置は、玉型用測定子38が� ��昇したときの位置をリニアスケール40が検� �することで判断できる。この離脱位置の玉� �用測定子38の水平方向の位置はリニアスケー ル24の検出信号から得られる。従って、離脱� ��置におけるリニアスケール24,40からの検出� �号により、玉型用測定子38が玉型Lmの後側屈� ��面から外れる位置は三次元座標データとし� ��求めることができる。また、この三次元座� ��データに基づいて、アクチュエータモータ5 0を駆動制御して上昇位置規制レバー49の自由 端部の高さを調整することで、押さえレバー 47の自由端部の高さを調整して、玉型用測定� ��38を玉型ホルダー(図示せず)に保持された玉 型Lmの周縁に対応する高さに調整できる。こ� ��後、演算制御回路52は、駆動モータ18を駆動 制御して、駆動モータ18の回転をワイヤ20で� �ライダ15に伝達させ、図18に示したように玉� ��用測定子38が玉型ホルダー(図示せず)に保持 された玉型Lmの周面に当接するまで移動する� ��うに、スライダ15をガイドレール14に沿って 移動制御する。そして、図18に示したように� ��型用測定子38が玉型Lmの周面に当接した後、 駆動モータ18を停止させる。
(b-3)玉型用測定子38による玉型の周縁形状測� �
 この後、演算制御回路52は、更にアクチュ� �ータモータ50を正転させて、図11~図14の位置� ��らシャフト51を図15~図17の位置まで上方に所 定量だけ進出(上昇)させる。この際、シャフ� ��51は、上昇位置規制レバー49の自由端部を引 張りコイルスプリング48のバネ力に抗して上� ��に所定量持ち上げて、上昇位置規制レバー4 9を支持軸46と一体に回動させる。

 これに伴い、押さえレバー47は、支持軸46 と一体に回動して、自由端部が上方に所定量 上昇させられ、この押さえレバー47の自由端� ��が係合軸44から所定量離反させられ、測定� �軸35が上下変移可能となる。この結果、玉型 用測定子38の下端周囲の段面38aがコイルスプ� ��ング43のバネ力により玉型Lmのコバ端の下端 に当接させられる。

 次に、演算制御回路52は、駆動モータ6を� ��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� ��ギヤ5が回転ベース9と一体に水平回転させ� �れる。

 この回転ベース9の回転に伴い、スライダ 15及びこのスライダ15に設けられた多数の部� �が回転ベース9と一体に水平回転し、玉型用� ��定子38が玉型Lmの周面(コバ端)に沿って摺接� ��動する。この際、スライダ15がレンズ枠用� �定子37と一体にガイドレール14に沿って移動� ��るので、スライダ15の原点位置からこのス� �イダ15が移動したときの移動量は、レンズ枠 用測定子37の先端の移動量と同じになる。こ� ��移動量は、リニアスケール24の検出ヘッド26 の検出信号から演算制御回路52により求めら� ��る。

 しかも、測定子軸35の中心からレンズ枠� �測定子37の先端までの寸法(長さ)は既知であ� ��ので、スライダ15が原点にあるときの回転� �ース9の回転中心からレンズ枠用測定子37の� �端までの距離を予め設定しておけば、スラ� �ダ15がガイドレール14に沿って移動したとき� ��おいて、回転ベース9の回転中心から玉型用 測定子38までの距離が変化しても、この距離� ��変化は動径ρiとすることができる。

 従って、駆動モータ6の回転による回転ベ ース9の回転角θiを駆動モータ6の駆動パルス� ��から求め、この回転角θiに対応する動径ρi� ��求めることで、玉型Lmの周面形状(玉型形状) を極座標形式の玉型形状情報(θi,ρi)として求 めることができる。

 また、玉型用測定子38が玉型Lmの周面に沿 って摺接移動する際、玉型Lmに上下方向の湾� ��がある場合、この上下方向への湾曲状態は� ��ニアスケール40の検出ヘッド42の検出信号か ら演算制御回路52により上下方向の変位量と� ��て求められる。この上下方向への変位量は� ��上下方向の位置Ziとなる。

 従って、玉型Lmの玉型形状は、演算制御� �路52により三次元の玉型形状情報(θi,ρi,Zi)と して求められる。

 そして、演算制御回路52は、この玉型形状� �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。
(c)玉型Lmの後側屈折面の曲率の測定
 尚、(b)では三次元の玉型形状情報(θi,ρi,Zi)� ��求めて、ダミーレンズである玉型Lmの三次� �周長を算出するようにしたが、必ずしもこ� �に限定されるものではない。

 即ち、上述した(b)の玉型Lmの周縁形状測定(� ��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� ��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(θ i,ρi)から玉型形状情報(θi,ρi)における玉型Lm� ��コバ端の上下方向の位置Ziを求めることに� �り、三次元の玉型形状情報(θi,ρi,Zi)を得る� �とができる。そして、この三次元の玉型形� �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� ��明する。
ステップS1
 図20に示したように、ステップS1で玉型Lmの� ��縁形状測定(外周形状測定)において二次元� �玉型形状情報(θi,ρi)を求め、ステップS2に移 行する。
ステップS2
 このステップS2で演算制御回路52は、図19に� ��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� ��に作動制御して、図示しないレンズホルダ� ��に保持させた玉型Lmの後側屈折面fbに玉型用 測定子38の上端をコイルスプリング43のバネ� �で当接させる。

 ここで、玉型Lmは吸着盤に保持され、こ� �吸着盤を図示しないレンズホルダーに着脱� �能に取り付けることにより、玉型Lmはレンズ ホルダーに保持されている。しかも、レンズ ホルダーをレンズ枠3,3間に保持させた状態で は、レンズホルダーの吸着盤の上下に延びる 軸線(図示せず)とスライダ15が原点位置にあ� �ときの玉型用測定子38の上下に延びる軸線(� �7の軸線O)とが一致するように設定しておく� �この軸線の一致位置(一致点)を、測定のX方� �(玉型Lmの半径方向)の原点P0とする。

 また、図7に示したように、測定子軸35が� ��も下方に降下させられて、レンズ枠用測定� ��37が初期位置(イ)にあるとき、玉型用測定子 38も最も下方の初期位置に位置させられてい� ��。このときの玉型用測定子38の上端(先端)位 置を初期位置(ハ)とし、この初期位置(ハ)を� �21(a),図21(b)の測定のZ方向(上下方向)原点Z0と� ��る。

 このような条件において演算制御回路52� �、駆動モータ18を作動制御して、この駆動モ ータ18に連動するワイヤ20によりスライダ15を ガイドレール14に沿って移動させて、玉型用� ��定子38の上端(先端)を玉型Lmの半径方向(X方� �)の測定ポイントP2,P1に順次移動させる。こ� �測定ポイントP2はX方向原点X0から距離X2だけ� ��型Lmの半径方向(X方向)に移動させた位置で� �り、測定ポイントP1はX方向原点X0から距離X1( X1>X2)だけ玉型Lmの半径方向(X方向)に移動さ� ��た位置である。

 この際、演算制御回路52は、玉型Lmの後側屈 折面fbの距離X2,X1におけるZ方向(上下方向)高� �Z2,Z1をリニアスケール40からの移動量検出信� ��から演算して求め、ステップS3に移行する� �尚、Z方向高さZ2,Z1は、Z方向原点Z0からの距� �である。
ステップS3
 このステップS3で演算制御回路52は、玉型Lm� ��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� �らZ方向原点Z0までの距離をδZとすると、曲� �中心O1から測定ポイントP2までの高さはZ1+δZ� ��なり、曲率中心O1から測定ポイントP1までの 高さはZ1+δZとなる。従って、測定ポイントP2� ��座標は(X2,Z2+δZ)、測定ポイントP1の座標は(X1 ,Z1+δZ)となる。

 そして、このような測定ポイントP2の座標(X 2,Z2+δZ)と、測定ポイントP1の座標(X1,Z1+δZ)か� �曲率を求めるために円の方程式を用いて、� �算制御回路52により演算させる。この円の方 程式は、玉型Lmの曲率半径をRとすると、
 X ² +Z ² =R ²
となる。この方程式から測定ポイントP1を通� ��式は、
 (X1) ² +(Z1+δZ) ² =R ²    ・・・(1)
となる。また、測定ポイントP2を通る式は、
 (X2) ² +(Z2+δZ) ² =R ²    ・・・(2)
となる。この式(1)-(2)を行うと、
(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+δZ ² -(Z2) ² -2(Z2)・δZ-δZ ² =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δZを求めることができる 。即ち、δZは、

として得られる。

 ところで、眼鏡レンズのカーブ値は、図2 2に示したような1カーブから8カーブまでの範 囲で設定されている。この1カーブから8カー� ��の曲率半径R1~R8は、表1に示したように、

となっている。そして、上述したX1,X2を、
 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� ��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� ��径は1カーブ(カーブ値1)に対応するR1の523mm� �あると判断できる。

 尚、測定ポイントP1,P2のZ方向差(図21のδL)と カーブ値Cvは線形近似で表すことができ、そ� ��方程式は、
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� �直線的に比例する。

 このように演算制御回路52は、玉型Lmの後側 屈折面fbのカーブ値を求めて、ステップS4に� �行する。
ステップS4
 このステップS4で演算制御回路52は、Z方向� �δL(δL1~δL8)に基づいて求めたカーブ値Cvと玉� ��形状情報(θi,ρi)とから、玉型Lmの後側屈折� �fbの周縁のZ方向の位置情報Zbiを求め、ステ� �プS5に移行する。
ステップS5
 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� ��型Lmの後側屈折面fbの周縁のZ方向の位置情� �Zbiとから、三次元の玉型形状情報(θi,ρi,Zbi)� ��求めて終了する。尚、図示は省略したが、� ��の三次元の玉型形状情報(θi,ρi,Zbi)はメモリ に記憶させられる。
(d)リムレスフレームのナイロール等のための 係合溝の情報(データ)の周長演算及び係合溝� ��加工
 また、演算制御回路52は、玉型Lmの三次元の 玉型形状情報(θi,ρi,Zbi)が得られると、玉型� �状情報(θi,ρi,Zbi)からナイロール等のリムレ� ��フレームのための係合溝の周長を演算によ� ��求める。

 一方、メガネ装用者の被検眼の屈折情報� ��基づく眼鏡レンズの処方値から円形の未加� ��眼鏡レンズを選択して、この未加工眼鏡レ� ��ズをレンズ研削加工装置(図示せず)の一対� �レンズ回転軸間に保持させ、この未加工眼� �レンズの二次元の玉型形状情報(θi,ρi)に対� �する位置のコバ厚Wiをレンズ研削加工装置の コバ厚測定装置(コバ厚測定手段)で測定する� ��このレンズ研削加工装置の構成には周知の� ��のを採用できるので、図面を用いての説明� ��省略する。尚、コバ厚Wiの測定に際しては� �未加工眼鏡レンズの前側屈折面のレンズ回� �軸と平行な方向の位置Zciと、未加工眼鏡レ� �ズの後側屈折面のレンズ回転軸と平行な方� �の位置Zdiが求められる。この位置Zci,Zdiの求� ��方も周知の方法を採用できる。

 そして、この未加工眼鏡レンズの周縁を� ��次元の玉型形状情報(θi,ρi)に基づいてレン� ��研削加工装置(図示せず)により平研削加工� �て、玉型形状情報(θi,ρi,Wi)の眼鏡レンズを� �成する。この後、レンズ研削加工装置に設� �られる溝掘砥石(図示せず)を用いて、ナイロ ール等のリムレスフレームのための係合溝を 玉型形状情報(θi,ρi,Wi)の眼鏡レンズの周面に 形成する。

 この際、係合溝は、玉型形状情報(θi,ρi,W i)の眼鏡レンズの周面に玉型形状情報(θi,ρi,Z ci)又は玉型形状情報(θi,ρi,Zdi)に基づいて、� �次元の玉型形状情報(θi,ρi,Zbi)の形状に形成� ��る。尚、この毛係合溝は、玉型の一方の屈� ��面と外周面との角部から所定距離の部分に� ��成される。従って、この玉型形状情報(θi,ρ i,Wi)の眼鏡レンズの周面に形成される係合溝� ��デモレンズ等の玉型Lmに設けられる係合溝� �同じに形成されるので、溝掘フレームのハ� �フリムを眼鏡レンズの周面に装着する際、� �のハーフリムの曲げ加工等を行う必要がな� �なる。

 以上説明したように、この発明の実施の� ��態の玉型形状測定装置は、測定装置本体1に 設けられる玉型保持手段すなわち玉型保持装 置(図示しない玉型ホルダー)と、前記玉型保� ��装置(玉型ホルダー)に保持された玉型Lmの周 縁形状を測定する玉型用測定子38と、前記玉� ��Lmの外周面に沿って移動させる測定子移動� �段としての測定子移動装置(駆動モータ6)と� �前記玉型用測定子38の座標を検出する位置検 出手段としての位置検出装置(リニアスケー� �24,40)と、前記位置検出装置(リニアスケール2 4,40)からの検出信号に基づいて前記玉型Lmの� �面形状データを二次元情報として求める演� �制御回路52を備えている。しかも、前記演算 制御回路52は、前記測定子移動装置(駆動モー タ6)を制御して、前記玉型保持装置(玉型ホル ダー)に保持された玉型Lmの2つの屈折面の一� �の少なくとも2点(測定ポイントP1,P2)に前記玉 型用測定子38を当接させて、前記位置検出装� ��(リニアスケール24,40)からの検出信号に基づ いて前記2点の座標を求め、前記2点の座標か� ��前記玉型の一方の屈折面の曲率であるカー� ��値Cvを求めるようになっている。

 この構成によれば、デモレンズ等の玉型� ��周面形状及び屈折面の曲率を求めることに� ��り、溝掘フレームでもハーフリムの三次元� ��状を特定できる。この結果、この玉型形状� ��報(θi,ρi,Wi)の眼鏡レンズの周面に形成され� ��係合溝はデモレンズ等の玉型Lmに設けられ� �係合溝と同じに形成できるので、溝掘フレ� �ムのハーフリムを眼鏡レンズの周面に装着� �る際、このハーフリムの曲げ加工等を行う� �要がなくなる。

 尚、玉型の周縁形状加工データは、玉型� ��一方の屈折面のカーブ値Cvと玉型の外周面� �状データである玉型形状データ(θi,ρi)から� �めることができる。しかし、この玉型の周� �形状加工データは、必ずしも玉型形状測定� �置で求める必要はなく、レンズ周縁研削加� �装置で求めても良い。従って、玉型の一方� �屈折面のカーブ値Cvを求めておけば、眼鏡レ ンズの周面に形成される係合溝の加工形状を レンズ周縁研削加工装置で玉型形状情報(θi,� �i,Wi)で特定ができるので、玉型の周縁形状加 工データは必ずしも玉型形状測定装置で求め る必要はない。

 また、この発明の実施の形態のレンズ枠� ��状測定装置において、前記装置本体1はレン ズ枠保持装置(レンズホルダー)及び該レンズ� ��保持装置(レンズホルダー)に保持されるレ� �ズ枠LF(RF)のヤゲン溝Ymの周方向の三次元形状 を測定させるレンズ枠用測定子37を備え、前� ��玉型用測定子38は前記レンズ枠用測定子37に 設けられている。

 この構成によれば、玉型用測定子38はレ� �ズ枠用測定子37に設けられているので、測定 装置(測定手段)の構造を簡単にできる。

 更に、この発明の実施の形態のレンズ枠� ��状測定装置において、前記演算制御回路52� �、前記玉型Lmのカーブ値Cv及び周面形状デー� ��[玉型形状情報(θi,ρi)]から前記玉型Lmの前記 玉型の屈折面と外周面との間のコバ角の三次 元コバ角形状データ[玉型形状情報(θi,ρi,Zbi)] を求めて、前記三次元コバ角形状データ[玉� �形状情報(θi,ρi,Zbi)]に基づいて前記玉型Lmの� ��周面へのコバ方向及び周方向への三次元溝� ��位置データを求めるように成っている。

 この構成によれば、リムレスフレームの� ��めのナイロール等の係合溝を形成する位置� ��正確に求めることができる。

 尚、玉型Lmの屈折面と外周面との間のコ� �角のデータは玉型Lmの周面形状と玉型Lmのレ� ��ズ光軸方向への形状から構成される。従っ� ��、三次元コバ角形状データ[玉型形状情報(θ i,ρi,Zbi)]は、玉型Lmの周面に沿う玉型形状デ� �タ(θi,ρi)と、この玉型Lmのレンズ光軸方向へ のデータZbiとからなっているので、玉型の屈 折面と外周面との間のコバ角の三次元形状デ ータということができる。

 また、この発明の実施の形態のレンズ枠� ��状測定装置において、前記玉型用測定子38� �前記玉型Lmの外周面に当接させる周面測定部 (軸状測定部38a)及び前記玉型Lmの一方の屈折� �と外周面との間のコバ角に当接させる角測� �部(段面38d)を備えている。しかも、前記演算 制御回路52は、測定子移動装置(駆動モータ6)� ��作動制御して前記周面測定部(軸状測定部38a )を前記外周面に接触させ且つ前記角測定部(� ��面38d)を前記コバ角に接触させながら周方向 に移動させて、前記位置検出装置(リニアス� �ール24,40)からの検出信号に基づいて前記三� �元コバ角形状データ[玉型形状情報(θi,ρi,Zbi) ]を求めるようになっている。

 この構成によれば、三次元コバ角形状デ� ��タ[玉型形状情報(θi,ρi,Zbi)]を簡単に求める� ��とができる。

 また、この発明の実施の形態のレンズ枠� ��状測定装置は、更にレンズの材質を入力す� ��材質入力装置(材質入力手)を備えることで� �る。例えば、図1の装置本体1の下部,側面の� �び上部の一部は、図10Bに示した本体ケースHc (図1では図示せず)により覆われるようになっ ているので、この本体ケースHcに液晶表示器L dpを表示装置として設け、この液晶表示器Ldp� ��レンズ材質の材質選択メニューを表示させ� ��と共に、この材質選択メニューからレンズ� ��質を選択するキーボードKbを設けて、この� �ーボードKbをレンズ材質入力装置としてもよ い。

 そして、このキーボードKbには「-+」スイ ッチSa又は「△」カーソルキーc1,「▽」カー� ��ルキーc2が設けられていて、「-+」スイッチ Sa又は「△」カーソルキーc1,「▽」カーソル� ��ーc2の操作は図10Cの演算制御回路52に入力さ れるようになっている。また、演算制御回路 52は、液晶表示器Ldpを制御して、「ガラス],� �プラスチック」,「孔屈折率プラスチック」, 「ポリカーボネート」,「アクリル」等のレ� �ズ材質の選択メニューを液晶表示器Ldpに表� �させるようになっている。

 また、演算制御回路52は、「-+」スイッチ Sa又は「△」カーソルキーc1,「▽」カーソル� ��ーc2の操作により、液晶表示器Ldpに表示さ� �た「ガラス],「プラスチック」,「孔屈折率� �ラスチック」,「ポリカーボネート」,「アク リル」等のレンズ材質のいずれかを選択させ るようになっている。尚、液晶表示器Ldpにタ ッチセンサを設けて、このタッチセンサをレ ンズ材質入力装置とすることもできる。

 しかも、前記演算制御回路52は、前記周� �形状データと前記材質入力装置により入力� �れるレンズの材質とから前記玉型Lmの周方向 における三次元コバ厚データを求めて、前記 三次元コバ角形状データ[玉型形状情報(θi,ρi ,Zbi)]及び前記三次元コバ厚データ[玉型形状� �報(θi,ρi,Zbi)]に基づいて前記玉型の外周面へ のコバ方向及び周方向への三次元溝掘位置デ ータを求めるようになっている。

 この構成によれば、三次元溝掘位置データ� ��得られるので、三次元溝掘位置データを用� ��ることにより眼鏡レンズの周面への溝掘加� ��を正確に行うことができる。