玉型形状測定装置
【課題】レンズの溝に直接接触子を挿入し、レンズの溝形状に対しても測定を行い、溝が描く湾曲した３次元的な輪形状を測定し、正確な溝カーブ値を得ることができる玉型形状測定装置を提供すること。
【解決手段】レンズ（玉型Ｌｍ）の周面に周方向に向けて形成されたバンド配設溝Ｌｇに当接させるバンド配設溝用測定子３６ｅと、前記バンド配設溝用測定子３６ｅを前記レンズ（玉型Ｌｍ）の周方向に移動させる測定子駆動装置Ｄと、前記バンド配設溝用測定子３６ｅの移動位置を検出する三次元位置検出装置（リニアスケール２４，リニアスケール４０及び駆動モータ６のモータドライブ回路Ｐｄ１等を含む構成）と、前記バンド配設溝用測定子３６ｅの移動位置を前記バンド配設溝Ｌｇに沿って移動させたときの前記三次元位置検出装置（リニアスケール２４，リニアスケール４０及び駆動モータ６のモータドライブ回路Ｐｄ１等を含む構成）からの検出信号に基づいてバンド配設溝形状を求める演算制御回路５２を備えている。
【解決手段】レンズ（玉型Ｌｍ）の周面に周方向に向けて形成されたバンド配設溝Ｌｇに当接させるバンド配設溝用測定子３６ｅと、前記バンド配設溝用測定子３６ｅを前記レンズ（玉型Ｌｍ）の周方向に移動させる測定子駆動装置Ｄと、前記バンド配設溝用測定子３６ｅの移動位置を検出する三次元位置検出装置（リニアスケール２４，リニアスケール４０及び駆動モータ６のモータドライブ回路Ｐｄ１等を含む構成）と、前記バンド配設溝用測定子３６ｅの移動位置を前記バンド配設溝Ｌｇに沿って移動させたときの前記三次元位置検出装置（リニアスケール２４，リニアスケール４０及び駆動モータ６のモータドライブ回路Ｐｄ１等を含む構成）からの検出信号に基づいてバンド配設溝形状を求める演算制御回路５２を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、眼鏡レンズやダミーレンズ等のレンズ(玉型）の周面に形成されたバンド配設溝の形状を測定可能な玉型形状測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、眼鏡店等においては、メガネフレームに度数のないダミーレンズを眼鏡レンズとして保持させたメガネ（眼鏡）を多数展示している。このようなメガネには、左右のレンズ枠（環状リム）を有するメガネフレームのタイプと、リムレスフレームのタイプと、溝掘枠（ハーフリム）のタイプのもの等がある。
【０００３】
また、レンズ加工のために、メガネフレームのタイプのメガネでは、メガネのレンズ枠の内周面の形状を測定子で測定して、ダミーレンズ（玉型）の玉型形状を求めるようにしているのが普通である。更に、レンズ加工のために、リムレスフレームや溝掘枠のタイプのメガネでは、ダミーレンズの周面に沿って測定子を移動させて、ダミーレンズそのものの周面形状を眼鏡レンズの玉型形状として求めるようにしているのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、溝掘枠タイプのメガネは、溝付きの左右の眼鏡レンズを玉型として有すると共に、ハーフリムタイプのメガネフレームを有する。このメガネフレームは、左右の眼鏡レンズの上半分をそれぞれ保持する左右のリムと、この左右のリムを結合するブリッジを有する。また、このメガネでは、眼鏡レンズの周縁部に周面に開口し且つ周方向に環状に延びるバンド配設溝を設け、このバンド配設溝にナイロール紐等のバンド（紐状体）を配設して、このバンドで眼鏡レンズをリムに保持させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２５９７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような溝掘枠タイプのメガネの測定では、ダミーレンズの玉型形状すなわちダミーレンズの周面形状のみ二次元的に求めており、ダミーレンズのバンド配設溝の三次元形状の測定を行っていないのが現状である。
【０００７】
このような二次元の玉型形状を用いて、実際に屈折度数が処方された眼鏡レンズの周面にバンド配設溝を溝掘カッターで溝掘するには、ダミーレンズの光軸の延びる方向におけるバンド配設溝の位置情報を求めて、バンド配設溝の三次元データを得る必要がある。
【０００８】
このためには、ダミーレンズの光軸の延びる方向におけるダミーレンズ周縁の数箇所の位置情報を求めて、この位置情報と玉型形状からダミーレンズのカーブ値等を求めている。
【０００９】
しかしながら、光軸の延びる方向おけるダミーレンズの周縁の数箇所の差からダミーレンズのカーブ値を求め、その値を元にダミーレンズに加工されている溝カーブ値を求めた値をバンド配設溝の加工に使用すると、実際のこのカーブ値はバンド配設溝の溝カーブ値と異なるために、バンド配設溝を正確に加工できないものであった。
【００１０】
そこで、本発明では、レンズの溝に直接接触子を挿入し、レンズの溝形状に対しても測定を行い、溝が描く湾曲した３次元的な輪形状を測定し、正確な溝カーブ値を得ることができる玉型形状測定装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、この発明は、レンズの周面に周方向に向けて形成されたバンド配設溝に当接させるバンド配設溝用測定子と、前記バンド配設溝用測定子を前記レンズの周方向に移動させる測定子駆動装置と、前記バンド配設溝用測定子の移動位置を検出する三次元位置検出装置と、前記バンド配設溝用測定子の移動位置を前記バンド配設溝に沿って移動させたときの前記三次元位置検出装置からの検出信号に基づいてバンド配設溝形状を求める演算制御回路を備える玉型形状測定装置としたことを特徴とする。。
【発明の効果】
【００１２】
この構成によれば、レンズの溝に直接接触子を挿入し、レンズの溝形状に対しても測定を行い、溝が描く湾曲した３次元的な輪形状を測定し、正確な溝カーブ値を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明にかかる玉型形状測定装置の部分概略斜視図である。
【図１Ａ】この発明に係る玉型形状測定装置の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａの玉型形状測定装置を視点を変えて見たときの斜視図である。
【図１Ｃ】図１Ａの玉型形状測定装置を図１Ａの矢印Ｃ方向から見たときの側面図である。
【図１Ｄ】図１Ａの玉型形状測定装置の平面である。
【図１Ｅ】フレーム保持部をスイングさせる機構を示す図である。
【図２】図１の玉型形状測定装置の測定機構の斜視図である。
【図３】図２の測定機構の正面図である。
【図４】図２の測定機構の背面図である。
【図５】図４の測定機構の右側面図である。
【図５Ａ】図２の測定機構の回転ベースの駆動手段を示す模式図である。
【図５Ｂ】図２のスライダ駆動機構を説明するための模式図である。
【図５Ｃ】図５Ｂの平面図である。
【図５Ｄ】図２のスライダの原点検出手段の概略説明図である。
【図６】図２の測定子の昇降機構を示す斜視図である。
【図７】図６の昇降機構によるレンズ枠の測定のための説明図である。
【図８】図７の左側面図である。
【図９】図１に示した玉型用測定子の部分拡大斜視図である。
【図９Ａ】図１に示した玉型用測定子の側面図である。
【図９Ｂ】図１に示したバンド配設溝用測定子の要部拡大説明図である。
【図１０】図９の側面図である。
【図１０Ａ】図１に示した玉型形状測定装置の制御回路図である。
【図１１】図６の測定子の昇降機構の作用を説明する斜視図である。
【図１２】図１１の昇降機構によるレンズ枠の測定のための説明図である。
【図１３】図１１の昇降機構のリニアスケールの説明図である。
【図１４】図１３の右側面図である。
【図１５】図６の測定子の昇降機構の作用を説明する斜視図である。
【図１６】図１５の昇降機構によるレンズ枠の測定のための説明図である。
【図１７】図１６の左側面図である。
【図１７Ａ】スライド枠全体をスイングさせる際の動作を示すフローチャートである。
【図１７Ｂ】図１７Ａの動作を具体的に示しており、（ａ）はフレーム枠を水平にして第一の玉型形状を測定する様子を示す図、（ｂ）は第二の玉型形状を測定する様子を示す図である。
【図１７Ｃ】図１７Ｂの続きを示しており、（ａ）はフレーム枠をフレーム保持角（α）だけスイングさせた様子を示す図、（ｂ）は第一の玉型形状を測定する様子を示す図、（ｃ）はフレーム枠をフレーム保持角（−α）だけスイングさせた様子を示す図である。
【図１８】図２の昇降機構による玉型測定の説明図である。
【図１９】図２の昇降機構による玉型測定の説明図である。
【図２０】溝掘枠（ハーフリム）タイプのメガネの斜視図である。
【図２１】図２０の眼鏡レンズとリム及びバンド等との関係を示す説明図である。
【図２２】図９Ｂに示したバンド配設溝用測定子とバンド配設溝の形状との関係を示す説明図である。
【図２３】図９Ｂに示したバンド配設溝用測定子とバンド配設溝の他の形状との関係を示す説明図である。
【図２４】図９Ｂに示したバンド配設溝用測定子とバンド配設溝の他の形状との関係を示す説明図である。
【図２５】バンド配設溝用測定子によるバンド配設溝の形状測定のフローチャートである。
【図２６】玉型用測定子によるレンズ周面の玉型形状の測定の説明図である。
【図２７】バンド配設溝用測定子によるレンズのバンド配設溝の測定の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１５】
[構成]
図１はこの発明に係る玉型形状測定装置の要部構成を示しており、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の上部に配設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に示したベース２が設けられている。
【００１６】
また、図１のレンズ枠保持機構１ｂは図１Ａの可動枠４００を有する。また、この可動枠４００は対向する側壁に両端が固定された一対の平行なガイドロッド（ガイド部材）１ｃ，１ｃを有する。しかも、このガイド部材１ｃ，１ｃにはスライド枠３，３が相対接近・離反可能に保持されている。このスライド枠３，３は、図示しないコイルスプリング等で互いに接近する方向にバネ付勢されている。このスライド枠３，３は、互いに対向させられていてメガネ（眼鏡）のレンズ枠（図示せず）が当接させられる縦壁３ａ，３ａを有すると共に、このレンズ枠を保持させるレンズ枠保持手段３ｂを有する。このレンズ枠保持手段３ｂは、縦壁３ａから突出する下部側の保持棒（固定保持棒）３ｂ１と、保持棒３ｂ１に対して上側から開閉可能にスライド枠３に取り付けられた上側の保持棒（可動保持棒）３ｂ２を有する。このレンズ枠保持手段３ｂは、図示しないメガネの左右のレンズ枠に対してそれぞれ設けられる。尚、こ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る。
＜測定機構＞
図１Ａはこの発明に係る玉型形状測定装置の斜視図、図１Ｂは図１Ａの玉型形状測定装置を視点を変えて見たときの斜視図である。図１Ｃは図１Ａの玉型形状測定装置を矢印Ｃ方向から見たときの側面図、図１Ｄは図１Ａの玉型形状測定装置の上面図である。尚、図１Ａ〜図１Ｄでは、構成の説明の便宜上、図１のスライド枠３，３の形状の一部を省略して、概略的に示してある。
【００１７】
可動枠４００（揺動枠、スイング枠）は、図１Ａ〜図１Ｃに示すように対向する側壁と底面を有し、底面が下に多角形の凸形状に形成されている。可動枠４００の底面には、その中央部に開口４００Ａが形成されている。この開口４００Ａは、レンズ枠用測定子３７および取付穴用測定子３８が下側から上方へ向かって挿通されるためのものである。レンズ枠用測定子３７および取付穴用測定子３８については後述する。
【００１８】
尚、可動枠４００を下に凸の円筒面にしてもよい。また、両スライド枠３の外側端面４０１には、帯状を成し、且つ仮想軸４０２を中心とした円弧状に曲げられたガイドレール４０３が取り付けられている。
【００１９】
一方、図１の測定装置本体１のケース部１ａは図１Ａの下部ケース４０４を有する。この下部ケース４０４の上壁の両側上部にブラケット４０５，４０５が上方に向かって一体に設けられている。この下部ケース４０４の上壁には図示を省略した測定子挿通孔が形成されている。尚、この測定子挿通孔は、開口４００Ａと同じ大きさかそれ以上の大きさに形成されている。各ブラケット４０５には、その上部に支持コロ４０６が、支持コロ４０６の下方に支持コロ４０７がそれぞれ回転自在に設けられている。そして、各ブラケット４０５の支持コロ４０６，４０７は、スライド枠３のガイドレール４０３を上下で挟持するよう配置されている。すなわち、両スライド枠３は、ガイドレール４０３がその上下を支持コロ４０６，４０７で挟持されることによって、測定装置本体１の下部ケース４０４上に支持されており、これにより、両スライド枠３は仮想軸４０２を中心にして矢印Ｄ方向にスイングすることができる。
【００２０】
また、ガイドレール４０３の下側縁には、図１Ｅに示すように、ベルト４０８が設けられている。このベルト４０８は、その両端部がガイドレール４０３の下側縁に固定され、両端部以外の部分はガイドレール４０３の下側縁には固定されていない。つまり、ベルト４０８は、その両端部以外の部分はガイドレール４０３の下側縁から離間することができるようになっている。
【００２１】
測定装置本体１の下部ケース４０４上には、駆動部としてモータ４０９（図１Ａ〜１Ｄ参照）が設けられ、このモータ４０９の出力軸には駆動コロ４１０が取り付けられている。駆動コロ４１０は、その両側のブラケット４０５，４０５にそれぞれ取り付けられた支持コロ４０７，４０７間のほぼ中間で且つ支持コロ４０７，４０７よりも下方の位置に配置されている。
【００２２】
そして、ガイドレール４０３の下側縁に設けられたベルト４０８は、一方の支持コロ４０７に巻き回された後、駆動コロ４１０に巻き回され、さらに、他方の支持コロ４０７に巻き回されている。ベルト４０８は、その上面（ガイドレール４０３の下側縁に接触する側の面）がギザギザになっており、また、駆動コロ４１０の外周面もギザギザになっている。その結果、ベルト４０８の上面と駆動コロ４１０の外周面との間の摩擦係数は大きく、駆動コロ４１０が回転すると、ベルト４０８は滑ることなく、図１Ｅにおいて、右方向または左方向へ移動する。その結果、スライド枠３を、仮想軸４０２を中心にして矢印Ｄ方向（図１Ａおよび図１Ｃ参照）スイングさせることができる。尚、図には示してないが、測定装置本体１には、スライド枠３がスイングしたときの角度（スイング角）を検出するためのスイング角検出部が設けられている。
【００２３】
尚、ガイドレール４０３、支持コロ４０６，４０７、ベルト４０８、モータ４０９および駆動コロ４１０は、保持手段スイング機構を構成している。
【００２４】
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１ｄは、図１Ａでは図示を省略したが図１Ａの下部ケース４０４内に配設されていると共に、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には大径の従動ギヤ５が鉛直軸を中心に水平回転自在に取り付けられている。また、ベース２には、図５Ａに模式的に示した駆動モータ６が従動ギヤ（タイミングギヤ）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（タイミングギヤ）７が固定され、このピニオン７と従動ギヤ５にはタイミングベルト８が掛け渡されている。
【００２５】
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及びタイミングベルト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っている。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。
【００２６】
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、原点検出装置（原点検出手段）としてのフォトセンサ９ａが取り付けられている。この場合、例えば、ベース２上に、原点位置指示用の発光手段９ｂを配設しておいて、この発光手段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、回転ベース９の水平回転の原点位置とすることができる。
【００２７】
尚、原点検出装置としては、透過型のフォトセンサや反射型のフォトセンサ或いは近接センサ等の周知の技術を採用することができる。
【００２８】
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が一体に固定され、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の一側部には側板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の長手方向端部がそれぞれ固定されている。
【００２９】
また、図２〜図４に示したように、対向するレール取付板１０，１１の上部間には互いに平行で且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の両端部はレール取付板１０，１１に固定されていて、ガイドレール１４，１４にはスライダ１５が長手方向に進退移動可能に保持されている。
【００３０】
更に、側板１２には、図２，図３に示したように、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に近接させてモータ取付用のブラケット１６が固定されている。
【００３１】
そして、プーリ支持板部１２ａには従動プーリ１７が上下に延びる軸線を中心に水平回転自在に取り付けられ、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いる。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１８ａの軸線が上下に向けられていて、この出力軸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。
【００３２】
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軸状のワイヤ保持部材２１に保持されている。このワイヤ保持部材２１はブラケット２２，２２'を介してスライダ１５に固定されている。また、ワイヤ２０の両端部はコイルスプリング２３を介して連結されている。これにより、駆動モータ１８を正転又は逆転させると、出力軸１８ａ及び駆動プーリ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。
【００３３】
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の移動位置（移動量）の原点を検出するための原点センサ（原点検出手段）２０ａが介装されている。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）が設けられた反射板２０ｂを有すると共に、発光素子と受光素子を備えた反射型のフォトセンサ２０ｃを有する。そして、反射板２０ｂはブラケット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。
【００３４】
尚、原点センサ２０ａとしては、透過型のフォトセンサや近接センサ等の周知の技術を採用することができる。
【００３５】
また、図４の側板１３の長手方向中央部には、図４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に示したように、ガイドレール１４の延びる方向へのスライダ１５の水平方向の移動位置を検出するリニアスケール（位置測定手段）２４が動径検出センサ（動径検出手段）として介装されている。
【００３６】
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ンスケール２５と、支持板部１３ａに固定されてメインスケール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、メインスケール２５の位置検出用情報（移動量検出用情報）からスライダ１５の水平方向への移動位置を検出するようになっている。このリニアスケール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。
【００３７】
例えば、磁気式の場合、メインスケール２５に軸線方向に磁極Ｓ，Ｎの磁気パターンを位置検出用情報（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で検出することにより、スライダ１５の移動量（移動位置）を検出できる。また、光学式の場合、メインスケール２５を板状に形成し且つこのメインスケール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子と受光素子を配設すると共に、発光素子からの光をメインスケール２５のスリットを介して受光素子により検出して、スリットの数を求めることにより、スライダ１５の移動量（移動位置）を検出できる。
【００３８】
また、スライダ１５の略中央部には図２に示したように貫通孔１５ａが形成され、この貫通孔１５ａには上下に延びるガイド筒２７が挿通されている。このスライダ１５の下方には、図４に示したように、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に保持された縦フレーム２９，３０と、縦フレーム２９，３０の下端部に固定された横板（底板）３１を備えている。
【００３９】
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）。この支持部材３２，３２の上端部には保持部材（連結部材）３３が固定され、この保持部材３３には側面形状をＬ字状に形成したガイド支持部材３４の縦壁３４ａ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の下端部が固定されている。
【００４０】
そして、ガイド筒２７には上下に延びる測定子軸３５が上下動自在に嵌合保持され、測定子軸３５の上端部には玉型用測定子（玉型用周縁形状測定子）３６が一体に設けられている。この玉型用測定子３６は、測定子軸３５の上端部に垂直に取り付けられた取付部３６ａと、取付部３６ａから上方に延びる垂直部３６ｂがＬ字状に形成されている。また、垂直部３６ｂの背面３６ｃは玉型用周縁形状測定のため、一定のＲにて加工されている。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。尚、レンズ枠用測定子３７は、垂直部３６ｂの背面３６ｃとは反対側の正面３６ｄに取り付けられている。
【００４１】
また、メガネ（眼鏡）Ｍには溝掘枠タイプ（ハーフリムタイプ）のものがある。この溝掘枠タイプのメガネＭは、図２０に示したように、溝付きの左右の眼鏡レンズＭＬ，ＭＲを玉型Ｌｍとして有すると共に、ハーフリムタイプのメガネフレームＭＦを有する。このメガネフレームＭＦは、眼鏡レンズＭＬ，ＭＲの上半分を保持するリムＬｒｍ，Ｒｒｍと、このリムＬｒｍ，Ｒｒｍを結合するブリッジＢを有する。
【００４２】
また、このメガネＭでは、図２１に示したように眼鏡レンズの周縁部に周面に開口し且つ周方向に環状に延びるバンド配設溝Ｌｇを設け、このバンド配設溝Ｌｇにナイロール紐等のバンド（吊りバンドすなわち吊り紐状体）Ｂｄを配設して、このバンドＢｄで眼鏡レンズＭＬ，ＭＲをリムＬｒｍ（Ｒｒｍ）に保持させるようにしている。このタイプのメガネＭには、装用者の眼屈折力を矯正する度数のある眼鏡レンズを使用しているものと、メガネ選択のために眼鏡店等で展示しているものとがある。眼鏡店等で展示しているメガネでは、眼鏡レンズに度数のないダミーレンズを用いている。
【００４３】
この眼鏡レンズＭＬ，ＭＲのバンド配設溝Ｌｇの三次元的なレンズ形状（玉型形状）はバンド配設溝Ｌｇの精確な加工に際して必要となる。しかし、このようなメガネＭのバンド配設溝Ｌｇの断面形状としては、図２２に示したように矩形溝状（角底）のものや、図２３に示したようにレンズ周面に向かうに拡開する拡開テーパ溝状で丸底状のもの、或いは図２４に示したようにレンズ周面に向かうに従って間隔の狭くなり蟻溝状（逆三角形状）のものがある。
【００４４】
このような種々の断面形状のメガネＭのバンド配設溝Ｌｇはレンズ周面への開口端の幅が小さいために、このバンド配設溝Ｌｇのレンズ形状（玉型形状情報）を測定する測定子は径が小さなものである必要がある。しかも、径が小さても、測定子の強度を充分に保持する必要がある。
【００４５】
そして、図９Ａに示したように、このような条件を満足させるバンド配設溝用測定子３６ｅが垂直部３６ｂの上端部に設けられている。すなわち、垂直部３６ｂの上端部には、背面３６ｃ側からレンズ枠用測定子３７と反対方向に伸びるピン状のバンド配設溝用測定子３６ｅが取り付けられている。
【００４６】
このバンド配設溝用測定子３６ｅは、図９Ｂに示したように、垂直部３６ｂへの取付基端から先端に向かうに従って先細り形状（テーパ状）に形成されたテーパピン部３６ｆと、テーパピン部３６ｆの先端に更に連設された先細り形状（テーパ状すなわち円錐状）の当接部３６ｇを備えている。この当接部３６ｇは、テーパピン部３６ｆのテーパ角よりも大きなテーパ角に形成されていると共に、長さが短く形成されていて、先端に微小な球状部（図では詳細な図示を省略）を有する。しかも、この球状部（図示せず）は、バンド配設溝Ｌｇが球状底面を有していても、この球状底面の半径よりも小さな半径に形成されていて、球状底面に点で当接させられるようになっている。
【００４７】
このようにテーパピン部３６ｆは、垂直部３６ｂへの取付基端側を径が太くなるようにすることで、強度が維持される。また、テーパピン部３６ｆを先細り形状とすることで、種々の断面形状のバンド配設溝Ｌｇにテーパピン部３６ｆを挿入できるようになっている。しかも、テーパピン部３６ｆの先端に、細り形状（テーパ状すなわち円錐状）の当接部３６ｇを設けることで、種々の断面形状のバンド配設溝Ｌｇにバンド配設溝用測定子３６ｅを挿入しやすくしている。
【００４８】
尚、本実施例では、テーパピン部３６ｆの基端寸法ｔ１は１．０ｍｍ、テーパピン部３６ｆの先端寸法（先端径）ｔ２は０．５〜０．９ｍｍに設定されている。また、当接部３６ｇの長さは、先端寸法（先端径）ｔ２に対応して、側面形状が略正三角形となるような寸法に設定されている。
【００４９】
しかも、玉型用測定子３６の上端には、図１０に示したように、上方に突出する取付穴用測定子３８が一体に設けられている。この取付穴用測定子３８は、測定子軸３５の軸線と平行に玉型用測定子３６の垂直部３６ｂの上端に一体に取り付けた軸部３８ａと、軸部３８ａの上端部に設けた半球３８ｂを有する。この半球３８ｂは、いろいろな取付穴径に対応するため、一般的な取付穴径（２．２φ）よりも大きな半球形状が望ましい。また、取付穴用測定子３８は前述のように玉型用測定子３６と一体である必要はない。例えば、図９に示すように玉型用測定子３６にネジ部３６ｓを設けて、このネジ部３６ｓを垂直部３６ｂの上端部に螺着することにより、取付穴用測定子３８を垂直部３６ｂの上端部に着脱可能に取り付けられるようにしても良い。
【００５０】
また、図６〜図８に示したように、測定子軸３５の下端部にはブラケット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とガイド支持部材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（位置測定手段）４０が高さ検出センサ（高さ検出手段）として介装されている。
【００５１】
このリニアスケール４０は、上下に向けて測定子軸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の上下方向への移動量から測定子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。このメインスケール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。このリニアスケール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。
【００５２】
尚、図６〜図８に示したように、ブラケット３９と横板（底板）３１との間には測定子軸３５を上方に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。また、横板（底板）３１上には図６に示したようにＵ字状に形成したブラケット４５が固定され、このブラケット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の上部に当接させられている。しかも、この押さえレバー４７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。この引張りコイルスプリング４８の引張りバネ力は、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。
【００５３】
また、支持軸４６には、上昇位置規制レバー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，玉型用測定子３６，バンド配設溝用測定子３６ｅ，レンズ枠用測定子３７，取付穴用測定子３８等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。
【００５４】
そして、この上昇位置規制レバー４９の下方に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上に固定されたモータ本体５０ａと、このモータ本体５０ａから上方に向けて突出し且つ軸線が測定子軸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、上昇位置規制レバー４９が引張りコイルスプリング４８の引張りバネ力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にはパルス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ト５１が上方に進出し、逆転させることによりシャフト５１が下方に移動するように成っている。
【００５５】
尚、コイルスプリング４３、支持軸４６、押さえレバー４７、引張りコイルスプリング４８、上昇位置規制レバー４９、アクチュエータモータ５０等は、測定子３７，３８等（バンド配設溝用測定子、玉型用測定子）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センサ（原点検出手段）９ａからの原点検出信号、フォトセンサ（原点検出手段）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からの移動量検出信号（位置検出信号）等は、演算制御回路（制御回路）５２に入力されるようになっている。また、この演算制御回路（制御手段）５２は、駆動モータ６，１８及びアクチュエータモータ５０をモータドライブ回路Ｐｄ１，Ｐｄ２及びＰｄ３を介してパルス駆動するようになっている。
【００５６】
この駆動モータ６，１８及びアクチュエータモータ５０等は測定子駆動装置（三次元駆動装置）Ｄを構成している。また、リニアスケール２４，リニアスケール４０及び駆動モータ６のモータドライブ回路Ｐｄ１等は三次元位置検出装置を構成している。
【００５７】
また、スライド枠３，３の一方の側壁には、図１に示したように玉型ホルダ（図示せず）を検出するホルダー検出手段５３が設けられている。このホルダー検出手段５３には、マイクロスイッチ等が用いられている。このホルダー検出手段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。尚、５５は演算制御回路５２に接続されたメモリである。
【００５８】
更に、演算制御回路５２には、測定状態やメッセージの表示、或いは測定に必要な選択を行うための表示等をさせる液晶表示器５６が表示装置（表示手段）として接続されている。
【００５９】
また、演算制御回路５２には、バンド配設溝を有する玉型Ｌｍの玉型形状の測定を実行させるための溝有りスイッチ５７と、バンド配設溝が無い玉型Ｌｍｌレンズ形状の測定を実行させるための溝無しスイッチ５８が接続されている。
【００６０】
そして、演算制御回路５２は、ホルダー検出手段５３が玉型ホルダ（図示せず）を検出したとき、液晶表示器５６に玉型ホルダ（図示せず）に保持された玉型が溝有りか否かの選択を促すメッセージを表示させるようになっている。しかも、演算制御回路５２は、このメッセージに従って、スイッチ５７，５８のいずれか一方を選択して押すと、玉型ホルダ（図示せず）に保持された玉型がバンド配設溝を有するか否かの判断を行うようになっている。
[作用]
以下、このような玉型形状測定装置の作用を説明する。
【００６１】
(Ｉ)レンズ枠形状の測定と測定機構の基本的動作
この玉型形状測定装置でメガネのレンズ枠の形状測定、又はデモレンズ等の玉型の形状測定を行う前には、アクチュエータモータ５０のシャフト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。この位置では押さえレバー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によって、支持軸４６を中心に下方に回動するよう回動付勢されている。これにより押さえレバー４７は、係合軸４４を介して測定子軸３５を下方に押し下げている。これにより、レンズ枠用測定子３７及び玉型用測定子３６は最下端に位置させられている。
【００６２】
この状態の玉型形状測定装置でメガネのレンズ枠の形状測定を行う場合には、例えば特開平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を図１のスライド枠３，３間に配設し（図１ではメガネフレームＭＦの図示を省略）、レンズ枠ＬＦ（ＲＦ）を図７の如く保持棒３ｂ１，３ｂ２間で挟持させる。この保持は特開平１０−３２８９９２号公報と同様である。
【００６３】
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前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）よりも下方の初期位置（イ）に位置させられている。しかも、図７に示したように、レンズ枠用測定子３７及び取付穴用測定子３８は、保持棒３ｂ１，３ｂ２間に保持されたレンズ枠ＬＦ（ＲＦ）の略中央の初期位置(i)に対応するように位置させられる。
【００６４】
この位置では、フォトセンサ９ａが発光手段９ｂからの光束から回転ベース９の水平回転の原点を検出し、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。
【００６５】
尚、レンズ枠が三次元方向に湾曲していても、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、レンズ枠の形状測定開始位置Ｂｓとなる。
【００６６】
この状態から図１０Ａのスタートスイッチ５４をＯＮさせると、演算制御回路５２はアクチュエータモータ５０を正転させて、図６〜図８の位置からシャフト５１を図１１〜図１４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のバネ力に抗して上方に所定量持ち上げて、上昇位置規制レバー４９を支持軸４６と一体に回動させる。
【００６７】
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の自由端部の上昇により、係合軸４４がコイルスプリング４３のバネ力により押さえレバー４７の自由端部に追従して上昇させられ、測定子軸３５が所定量上昇させられる。
【００６８】
この測定子軸３５の上昇量、即ちアクチュエータモータ５０によるシャフト５１の上方への進出（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Ｂｓのヤゲン溝Ｙｍに臨む高さ（ロ）まで上昇する量Ｌとなる。
【００６９】
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。この移動は、レンズ枠用測定子３７の先端が形状測定開始位置Ｂｓ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に当接した状態では、レンズ枠用測定子３７はヤゲン溝Ｙｍにコイルスプリング２３のバネ力で弾接させられる。この状態で、駆動モータ１８が停止させられる。
【００７０】
尚、レンズ枠用測定子３７の先端がヤゲン溝Ｙｍに当接したときには駆動モータ１８にかかる負荷が増大して、駆動モータ１８に流れる電流が増大するので、この電流変化を検出することで、レンズ枠用測定子３７の先端がヤゲン溝Ｙｍに当接したのを検出して、駆動モータ１８を停止させることができる。
【００７１】
この後、演算制御回路５２は、更にアクチュエータモータ５０を正転させて、図１１〜図１４の位置からシャフト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、シャフト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のバネ力に抗して上方に所定量持ち上げて、上昇位置規制レバー４９を支持軸４６と一体に回動させる。
【００７２】
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の自由端部が係合軸４４から所定量離反させられ、測定子軸３５が上下変移可能となる。
【００７３】
次に、演算制御回路５２は、駆動モータ６を駆動制御して、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、従動ギヤ５が回転ベース９と一体に水平回転させられる（図５Ａ参照）。
【００７４】
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品が回転ベース９と一体に水平回転し、レンズ枠用測定子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がレンズ枠用測定子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ライダ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。この移動量は、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により求められる。
【００７５】
しかも、測定子軸３５の中心からレンズ枠用測定子３７の先端までの寸法（長さ）は既知であるので、スライダ１５が原点にあるときの回転ベース９の回転中心からレンズ枠用測定子３７の先端までの距離を予め設定しておけば、スライダ１５がガイドレール１４に沿って移動したときにおいて、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とすることができる。
【００７６】
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の駆動パルス数から求め、この回転角θｉに対応する動径ρｉを求めることで、レンズ枠ＬＦ（ＲＦ）のヤゲン溝Ｙｍの周方向の形状（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。
【００７７】
また、レンズ枠用測定子３７の先端がヤゲン溝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。
【００７８】
従って、レンズ枠ＬＦ（ＲＦ）のレンズ枠形状は、演算制御回路５２により三次元のレンズ枠形状情報（θｉ，ρｉ，Ｚｉ）として求められる。この求められた三次元のレンズ枠形状情報（θｉ，ρｉ，Ｚｉ）は、演算制御回路５２によりメモリ５５に記憶される。
【００７９】
本実施例においては、レンズ枠形状測定の際、モータ４０９を正転および逆転させて、図１Ｅに示したように、駆動コロ４１０に巻き回されたベルト４０８を右方向および左方向へ移動させることにより、スライド枠３全体を、仮想軸４０２を中心にして矢印Ｄ方向にスイングさせることができる。
【００８０】
その結果、例えばプラス８カーブ以上のハイカーブフレーム（プラス１２カーブまで可能）を自動で傾斜させ、フィーラをフレーム枠のヤゲン溝から外れることなく、また、ヤゲン溝の底を測定可能とすることで、フレームＰＤも正確に測定することができる。
【００８１】
また、スライド枠３全体を、フレーム枠のカーブの曲率中心に近い仮想軸を中心にスイングさせることで、プラス８カーブのようなフレーム枠を水平に保持することができ、接触子をヤゲン溝に正確に係合させ、正確なフレーム枠（レンズ枠）形状を測定することができる。
【００８２】
図１７Ａは、スライド枠３全体を矢印Ｄ方向にスイングさせる際の動作を示すフローチャートである。また、図１７Ｂおよび図１７Ｃは、図１７Ａの動作を具体的に説明する図である。
【００８３】
図１７Ａにおいて、先ず、制御手段としての演算制御回路５２（図１０Ａ参照）は、ガイドレール４０３、支持コロ４０６，４０７、ベルト４０８、モータ４０９および駆動コロ４１０等からなる保持手段スイング機構を制御して、フレーム枠を保持するスライド枠３を水平状態（図１７Ｂ（ａ）参照）にして、フレーム枠の第一の玉型の形状測定を行う（ステップＳ１１）。
【００８４】
そして、フレーム枠の反り量Ｗｐが一定値を超えているか否か判断する（ステップＳ１２）。フレーム枠の反り量Ｗｐが一定値を超えていない場合、演算制御回路５２は、スライド枠３を水平状態に維持したままで、フレーム枠の第二の玉型の形状測定を行う（ステップＳ１３：図１７Ｂ（ｂ）参照）。
【００８５】
フレーム枠の反り量Ｗｐが一定値を超えている場合は、演算制御回路５２は、上記保持手段スイング機構を制御して、スライド枠３を一方向にスイングさせる（ステップＳ１４：図１７Ｃ（ａ）参照）。このスイング角度はフレーム枠の反り量Ｗｐを打ち消すことができる量（これをフレーム保持角（α）とする）に設定される。そして、このスイングさせた状態で第一の玉型の形状測定を再度行う（ステップＳ１５：図１７Ｃ（ｂ）参照）。このときの測定結果であるスイング角度はメモリ５５（図１０Ａ参照）に記憶する。
【００８６】
次に、フレーム枠の第二の玉型の形状測定を行うために、演算制御回路５２は、上記保持手段スイング機構を制御して、スライド枠３を前記一方向とは逆の方向にスイングさせる（ステップＳ１６：図１７Ｃ（ｃ）参照）。このとき、演算制御回路５２は、メモリ５５に記憶したスイング角度に基づいてスライド枠３をスイングさせる。つまり、演算制御回路５２は、第二の玉型を水平状態とするために、フレーム保持角（−α）だけスライド枠３をスイングさせる。そして、この状態で第二の玉型の形状測定を行う（ステップＳ１３）。
【００８７】
上記のように、フレーム保持角（α）をメモリ５５に記憶し、その記憶結果に基づいて、スライド枠３をフレーム保持角（−α）だけスイングさせることにより、第一の玉型および第二の玉型をほぼ水平状態にして枠形状を測定することが可能となる。また、スタイラスとヤゲン溝の角度変化も少なくできるので、更に測定誤差も軽減することができる。
（II）度数のある眼鏡レンズやデモレンズ等の玉型の形状測定
(II-ａ)通常の玉型の周縁形状測定
(i)眼鏡レンズやデモレンズ等の玉型のセット
上述したように、メガネ（眼鏡）Ｍには、溝掘枠タイプ（ハーフリムタイプ）のものがある。このメガネＭでは、図２０に示したように、溝付きの左右の眼鏡レンズＭＬ，ＭＲを玉型Ｌｍとして有すると共に、ハーフリムタイプのメガネフレームＭＦを有する。このメガネフレームＭＦは、左右の眼鏡レンズＭＬ，ＭＲの上半分を保持するリムＬｒｍ，Ｒｒｍと、リムＬｒｍ，Ｒｒｍを結合するブリッジＢを有する。このタイプのメガネＭでは、図２１に示したように眼鏡レンズＭＬ（ＭＲ）の周縁部に周面に開口し且つ周方向に環状に延びるバンド配設溝Ｌｇを設け、このバンド配設溝Ｌｇにナイロール紐等のバンド（紐状体）Ｂを配設して、このバンドＢｄで眼鏡レンズＭＬ（ＭＲ）をリムＬｒｍ（Ｒｒｍ）に保持させるようにしている。このタイプのメガネＭには、装用者の眼屈折力を矯正する度数のある眼鏡レンズを使用しているものと、メガネ選択のために眼鏡店等で展示しているものとがある。眼鏡店等で展示しているメガネでは、眼鏡レンズに度数のないダミーレンズを用いている。
【００８８】
このような実際の眼鏡レンズやダミーレンズ等の玉型Ｌｍのバンド配設溝の形状測定を行う場合、例えば特開平１０−３２８９９２号公報や特開平８−２９４８５５号公報等に開示された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デモレンズ等の玉型を保持させるためには、特開平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。
【００８９】
上述した玉型ホルダーにデモレンズ等の玉型を保持させて、玉型ホルダーをスライド枠３，３間に配設し、特開平１０−３２８９９２号公報の玉型ホルダーの側壁又は特開平８−２９４８５５号公報の側部のフランジを保持棒（固定保持棒）３ｂ１と保持棒（可動保持棒）３ｂ２との間で挟持させる。この際、玉型ホルダーに保持された玉型は、下方に向けられることになる。
【００９０】
この玉型ホルダー（図示せず）がホルダー検出手段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。この際、演算制御回路５２は、ホルダー検出手段５３が玉型ホルダ（図示せず）を検出したとき、液晶表示器５６に玉型ホルダ（図示せず）に保持された玉型が溝有りか否かの選択を促すメッセージを表示させる。
【００９１】
これに伴い、バンド配設溝を有する玉型Ｌｍの玉型形状の測定を実行させる場合について、図２５のフローチャートに基づいて説明する。この場合、溝有りスイッチ５７を押し、バンド配設溝が無い玉型Ｌｍのｌレンズ形状の測定を実行させるためには溝無しスイッチ５８を押す。
【００９２】
そして、演算制御回路５２は、スイッチ５７，５８のいずれか一方が押されると、玉型ホルダ（図示せず）に保持された玉型がバンド配設溝を有するか否かの判断をステップＳ１で行う。しかも、演算制御回路５２は、スイッチ５７が押されたとき玉型が溝有りと判断してステップＳ２に移行し、スイッチ５８が押されたとき玉型が溝無しと判断してステップＳ８に移行する。
【００９３】
このステップＳ2，ステップＳ８では、玉型用測定子３６の玉型Ｌｍへの当接動作および玉型の周縁形状測定を実行する。
(ii)玉型への玉型用測定子３６の当接動作
(ａ)当接動作１
ステップＳ2，ステップＳ３において演算制御回路５２は、スライダ１５を原点位置からガイドレール１４に沿って前方に移動させ、玉型用測定子３６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に位置させて、玉型Ｌｍのレンズ形状とバンド配設溝形状の測定動作の制御を開始する。
【００９４】
次に、演算制御回路５２は、上述したように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）から高さ（ロ）まで上昇させる。これに伴い、玉型用測定子３６もレンズ枠用測定子３７と一体に上昇して、玉型ホルダー（図示せず）に保持された玉型の周縁に対応する高さまで上昇する。
【００９５】
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の回転をワイヤ２０でスライダ１５に伝達させ、図１８に示したように玉型用測定子３６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に示したように玉型用測定子３６が玉型Ｌｍの周面に当接させられる。
【００９６】
尚、このようにして玉型用測定子３６が玉型Ｌｍの周面に当接させられる際に、玉型用測定子３６が図２６に示した玉型Ｌｍの幾何学中心Ｇｏから周面に当接させらた位置Ｘ１までの移動距離が動径ρｉとなる。
【００９７】
このような制御は、予め実験等で求められた標準の玉型のデータに基づいて行うことができる。
(ｂ)当接動作２（他の当接動作）
尚、玉型用測定子３６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の位置から引張りコイルスプリング４８のバネ力に抗して上方に図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は押さえレバー４７を回動させて、押さえレバー４７の自由端部を上昇位置規制レバー４９の自由端部と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軸３５と一体に上昇させられて、玉型用測定子３６が上昇させられ、玉型Ｌｍの後側屈折面ｆｂに当接させられる。この後、駆動モータ１８を駆動制御させて、スライダ１５をガイドレール１４に沿って所定速度で移動させ、玉型用測定子３６を玉型Ｌｍの後側屈折面ｆｂに沿って周縁部側に移動させて、玉型用測定子３６を玉型Ｌｍの後側屈折面の周縁から大きく外れる位置まで移動させる。この際、玉型用測定子３６が玉型Ｌｍの後側屈折面ｆｂの周縁から外れてコイルスプリング４３のバネ力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３６の移動速度をある程度早くしておくことで、レンズ枠用測定子３７が玉型Ｌｍに衝突するのを回避できる。
【００９８】
そして、玉型用測定子３６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３６が上昇したときの位置をリニアスケール４０が検出することで判断できる。この離脱位置の玉型用測定子３６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、離脱位置におけるリニアスケール２４，４０からの検出信号により、玉型用測定子３６が玉型Ｌｍの後側屈折面から外れる位置は三次元座標データとして求めることができる。また、この三次元座標データに基づいて、アクチュエータモータ５０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、玉型用測定子３６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の回転をワイヤ２０でスライダ１５に伝達させ、図１８に示したように玉型用測定子３６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に示したように玉型用測定子３６が玉型Ｌｍの周面に当接させられる。
(ｃ)玉型用測定子３６による周縁形状測定の実行
次に、演算制御回路５２は、駆動モータ６を駆動制御して、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、従動ギヤ５が回転ベース９と一体に水平回転させられる。
【００９９】
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品が回転ベース９と一体に水平回転し、玉型用測定子３６が玉型Ｌｍの周面（コバ端）に沿って摺接移動する。この際、スライダ１５がレンズ枠用測定子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ライダ１５が移動したときの移動量は、玉型用測定子３６の先端（玉型用測定子３６の玉型Ｌｍへの当接点）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２６の検出信号から演算制御回路５２により求められる。
【０１００】
しかも、測定子軸３５の中心から玉型用測定子３６先端までの寸法（長さ）は既知であるので、スライダ１５が原点にあるときの回転ベース９の回転中心から玉型用測定子３６の先端までの距離を予め設定しておけば、スライダ１５がガイドレール１４に沿って移動したときにおいて、回転ベース９の回転中心から玉型用測定子３６までの距離が変化しても、この距離の変化は動径ρｉとすることができる。
【０１０１】
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の駆動パルス数から求め、この回転角θｉに対応する動径ρｉを求めることで、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。
【０１０２】
そして、演算制御回路５２は、ステップＳ８で玉型形状情報（θｉ，ρｉ）を求めると、ステップＳ９で通常測定を終了する。一方、演算制御回路５２は、ステップＳ８で玉型形状情報（θｉ，ρｉ）を求めると、ステップＳ３で通常測定を終了して、ステップＳ４に移行する。
(II-ｂ)玉型Ｌｍのバンド配設溝Ｌｇの周縁形状測定
（i）バンド配設溝用測定子３６ｅのバンド配設溝Ｌｇへのセット位置算出
(a)玉型Ｌｍの周縁形状の上下方向の位置Ｚｉの算出
上述した（ｂ）の玉型Ｌｍの周縁形状測定（外周形状測定）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、ステップＳ４において図１８，図１９に示した玉型Ｌｍの後側屈折面ｆｂの曲率を測定により算出し、この算出した曲率と玉型形状情報（θｉ，ρｉ）から玉型形状情報（θｉ，ρｉ）における玉型Ｌｍのコバ端（周縁）の後側屈折面ｆｂにおける上下方向の位置Ｚｉ、すなわち玉型Ｌｍの周縁形状の上下方向の位置Ｚｉを算出して、三次元の玉型形状情報（θｉ，ρｉ，Ｚｉ）を得ることができる。
【０１０３】
この後側屈折面ｆｂの曲率は、図１９に示したように、取付穴用測定子３８の上端部を眼鏡レンズの後側屈折面ｆｂに当接させて、取付穴用測定子３８を眼鏡レンズの幾何学中心から半径方向に移動させて、取付穴用測定子３８の幾何学中心の半径方向における距離（位置、又は動径）と上下方向の位置とを測定することにより、得ることができる。この際、取付穴用測定子３８の幾何学中心の半径方向における距離（位置、又は動径）は、スライダ１５がレンズ枠用測定子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ライダ１５が移動したとき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２６の検出信号から演算制御回路５２により求められる。また、上下方向の位置は、リニアスケール４０の検出ヘッド４２の検出信号から演算制御回路５２により求める。
【０１０４】
尚、眼鏡レンズの幾何学中心は、玉型形状情報（θｉ，ρｉ）から求めることができる。この点は周知であるので、詳細な説明は省略する。
【０１０５】
さらに、玉型Ｌｍのコバ端（周縁の上下方向の位置Ｚｉは、玉型形状情報（θｉ，ρｉ）に基づいて、バンド配設溝用測定子３６ｅの上面又はレンズ枠用測定子３７の上面を用いて測定することにより算出することもできる。
【０１０６】
尚、このようにして求めた玉型形状情報（θｉ，ρｉ，Ｚｉ）はバンド配設溝Ｌｇの玉型形状情報ではないので、玉型形状情報（θ０，ρ０，Ｚ０）におけるバンド配設溝用測定子３６ｅのバンド配設溝Ｌｇへのセット位置（θ０，ρ０′，Ｚ０＋Δｚ）をＺ０と既定値Δｚから求める。この既定値Δｚは、ダミーレンズに設けられるバンド配設溝の位置から予め分かっている既知の値である。
（ｂ）バンド配設溝用測定子３６ｅのバンド配設溝Ｌｇへのセット
すなわち、演算制御回路５２は、玉型Ｌｍの後側屈折面ｆｂの周縁の玉型形状情報（θｉ，ρｉ，Ｚｉ）に基づいて測定開始位置の位置情報（θ０，ρ０，Ｚ０）を求めて、動径ρ０にバンド配設溝用測定子３６ｅの寸法を加味したバンド配設溝Ｌｇの動径ρ０′を求めると共に、上下方向の位置Ｚ０にバンド配設溝Ｌｇのある位置までの高さΔｚを加味した上下方向の位置Ｚ０＋Δｚを求める。この高さΔｚは、玉型Ｌｍの後側屈折面ｆｂの周縁からバンド配設溝Ｌｇの幅方向中心までの寸法であり、標準のものを用いる。
【０１０７】
このようにして角度θ０，動径ρ０，上下方向の位置Ｚ０＋Δｚを、バンド配設溝用測定子３６ｅのバンド配設溝Ｌｇへのセット位置情報（セット位置データ）とする。
【０１０８】
そして、演算制御回路５２は、ステップＳ４においてセット位置情報（θ０，ρ０，Ｚ０＋Δｚ）に基づき駆動モータ６，１８及びアクチュエータモータ５０を作動制御して、バンド配設溝用測定子３６ｅをバンド配設溝Ｌｇに挿入させて、バンド配設溝用測定子３６ｅ先端をバンド配設溝Ｌｇの底部に当接させる。
【０１０９】
この際、バンド配設溝Ｌｇが角底や平面の場合には、バンド配設溝用測定子３６ｅがバンド配設溝Ｌｇの上縁にコイルスプリング４３のバネ力で軽く接触させられるので、初期セット位置情報は（θ０，ρ０，Ｚ０＋Δｚ′）となる。
【０１１０】
また、コイルスプリング２３のバネ力をコイルスプリング４３のバネ力よりも充分大きく設定しておくことで、バンド配設溝Ｌｇが丸底の場合には、バンド配設溝用測定子３６ｅがコイルスプリング２３のバネ力によりバンド配設溝Ｌｇの幅方向中心においてバンド配設溝Ｌｇの丸底に点接触させられる。この場合には、初期セット位置情報は（θ０，ρ０，Ｚ０＋Δｚ′′）となる。
【０１１１】
これにより、バンド配設溝用測定子３６ｅのバンド配設溝Ｌｇへのセットが完了する。このセットが完了すると、演算制御回路５２はステップＳ５に移行する。
【０１１２】
尚、このようにして玉型用測定子３６が玉型Ｌｍのバンド配設溝Ｌｇに当接させられる際に、玉型用測定子３６が図２７に示した玉型Ｌｍの幾何学中心Ｇｏからバンド配設溝Ｌｇに当接させらた位置Ｘ２までの移動距離が動径ρｉ′となる。以下、初期セット位置情報（θ０，ρ０，Ｚ０＋Δｚ′）の場合について、バンド配設溝Ｌｇの周縁形状の測定を説明する。尚、初期セット位置情報が（θ０，ρ０，Ｚ０＋Δｚ′′）の場合も初期セット位置情報（θ０，ρ０，Ｚ０＋Δｚ′）の場合と略同様にしてバンド配設溝Ｌｇの周縁形状の測定をすることができると共に、この測定によりえらる情報を初期セット位置情報（θ０，ρ０，Ｚ０＋Δｚ′）の場合と略同様に補正できるので、その説明は省略する。
（ｃ）バンド配設溝Ｌｇの周縁形状測定
このステップＳ５において演算制御回路５２は、駆動モータ６を駆動制御して駆動モータ６を正転させる。
【０１１３】
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、従動ギヤ５が回転ベース９と一体に水平回転させられる。
【０１１４】
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品が回転ベース９と一体に水平回転し、バンド配設溝用測定子３６ｅが玉型Ｌｍのバンド配設溝Ｌｇに沿って摺接移動する。この際、スライダ１５がバンド配設溝用測定子３６ｅ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ライダ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。この移動量は、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により求められる。
【０１１５】
しかも、測定子軸３５の中心からバンド配設溝用測定子３６ｅの先端までの寸法（長さ）は既知であるので、スライダ１５が原点にあるときの回転ベース９の回転中心からバンド配設溝用測定子３６ｅの先端までの距離を予め設定しておけば、スライダ１５がガイドレール１４に沿って移動したときにおいて、回転ベース９の回転中心からバンド配設溝用測定子３６ｅまでの距離が変化しても、この距離の変化はバンド配設溝Ｌｇの動径ρｉ′とすることができる。しかも、演算制御回路５２は、動径ρｉにおける上下方向の位置情報（Ｚi＋Δｚ′）をリニアスケール４０の検出ヘッド４２の検出信号とバンド配設溝用測定子３６ｅが実際にバンド配設溝Ｌｇに当接した位置情報から求める。
【０１１６】
また、動径ρｉにおけるバンド配設溝Ｌｇの幅方向中心の上下方向の位置情報は、バンド配設溝Ｌｇの幅をＢｔとすると（Ｚi＋Δｚ′−Ｂｔ／２）となる。
【０１１７】
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の駆動パルス数から求め、この回転角θｉに対応するバンド配設溝Ｌｇの動径ρｉ′，上下方向の位置（Ｚi＋Δｚ′−Ｂｔ／２）を求めることで、玉型Ｌｍのバンド配設溝Ｌｇの周縁形状（玉型形状）を極座標形式の三次元のバンド配設溝形状情報（θｉ，ρｉ′，Ｚi＋Δｚ′−Ｂｔ／２）として求めることができる。
【０１１８】
尚、このバンド配設溝形状情報（θｉ，ρｉ′，Ｚi＋Δｚ′−Ｂｔ／２）は、バンド配設溝Ｌｇにおける玉型形状情報ということもできる。また、バンド配設溝Ｌｇの周縁形状（周方向形状）は切込深さによっても変化するが、三次元のバンド配設溝形状情報（θｉ，ρｉ′，Ｚi＋Δｚ′−Ｂｔ／２）を測定することで、精確な溝掘加工データを得ることができる。
【０１１９】
また、演算制御回路５２は、バンド配設溝形状情報（θｉ，ρｉ′，Ｚi＋Δｚ′−Ｂｔ／２）からバンド配設溝Ｌｇの周長を求めると共に、バンド配設溝Ｌｇのカーブ値Ｃｖを求める。ここで、バンド配設溝用測定子３６ｅの突出寸法をｔとし、バンド配設溝Ｌｇの深さ情報をｈｉとすると、バンド配設溝Ｌｇの深さ情報ｈｉは、
ｈｉ＝ｔ−（ρｉ−ρｉ′）
として演算制御回路５２により求められる。尚、図２６のバンド配設溝用測定子３６ｅは図９Ａ，図８Ｂに示したように突出寸法ｔが１．５ｍｍであるので、
ｈｉ＝１．５−（ρｉ−ρｉ′）
となる。
【０１２０】
そして、演算制御回路５２は、これらの情報を算出すると、ステップＳ７に移行する。このステップＳ7において演算制御回路５２は、求めたバンド配設溝形状情報（θｉ，ρｉ′，Ｚi＋Δｚ）やバンド配設溝Ｌｇの周長、バンド配設溝Ｌｇのカーブ値，バンド配設溝Ｌｇの深さ情報ｈｉ等を図示しない加工機（レンズ周縁研削加工装置）に転送する。
【０１２１】
尚、演算制御回路５２は、深さ情報ｈｉから平均化した値の深さ情報ｈａを求めることができる。また、演算制御回路５２は、平均した深さ情報ｈａからバンド配設溝形状情報（θｉ，ρｉ′，Ｚi＋Δｚ′−Ｂｔ／２）を補正して、補正バンド配設溝形状情報（θｉ，ρｉ′′，Ｚi＋Δｚ′−Ｂｔ／２）を求めると共に、平均した深さ情報ｈａからカーブ値Ｃｖを補正して、補正した補正カーブ値Ｃｖ′を求めることができる。そして、補正バンド配設溝形状情報（θｉ，ρｉ′′，Ｚi＋Δｚ′−Ｂｔ／２）からバンド配設溝Ｌｇの補正周長を求めることができる。
【０１２２】
従って、バンド配設溝Ｌｇの深さ情報ｈｉにバラツキがあっても、溝掘加工に用いられる補正バンド配設溝形状情報（θｉ，ρｉ′′，Ｚi＋Δｚ−Ｂｔ／２）や補正カーブ値Ｃｖ′及び補正周長等を図示しない加工機（レンズ周縁研削加工装置）に加工用データとして転送することもできる。この場合には、より精確なバンド配設溝加工のためのデータを得ることができる。
【０１２３】
以上説明したように、この発明の実施の形態の玉型形状測定装置は、レンズ（玉型Ｌｍ）の周面に周方向に向けて形成されたバンド配設溝Ｌｇに当接させるバンド配設溝用測定子３６ｅと、前記バンド配設溝用測定子３６ｅを前記レンズ（玉型Ｌｍ）の周方向に移動させる測定子駆動装置Ｄと、前記バンド配設溝用測定子３６ｅの移動位置を検出する三次元位置検出装置（リニアスケール２４，リニアスケール４０及び駆動モータ６のモータドライブ回路Ｐｄ１等を含む構成）と、前記バンド配設溝用測定子３６ｅの移動位置を前記バンド配設溝Ｌｇに沿って移動させたときの前記三次元位置検出装置（リニアスケール２４，リニアスケール４０及び駆動モータ６のモータドライブ回路Ｐｄ１等を含む構成）からの検出信号に基づいてバンド配設溝形状を求める演算制御回路５２を備えている。
【０１２４】
この構成によれば、レンズの溝に直接接触子を挿入し、レンズの溝形状に対しても測定を行い、溝が描く湾曲した３次元的な輪形状を測定し、正確な溝カーブ値を得ることができる。
【０１２５】
また、この発明の実施の形態の玉型形状測定装置において、前記演算制御回路５２は前記バンド配設溝形状から前記バンド配設溝Ｌｇの周長を求めるようになっている。
【０１２６】
この構成によれば、正確な溝カーブ値を得ることができる。
【０１２７】
また、この発明の実施の形態の玉型形状測定装置において、前記バンド配設溝用測定子３６ｅは前記レンズの周面に当接させる玉型用測定子に設けられている。しかも、前記演算制御回路５２は、玉型用測定子により前記レンズの周面の少なくとも1測定箇所の周面位置データを前記三次元位置検出装置からの検出信号に基づいて求める一方、前記バンド配設溝用測定子３６ｅにより前記１測定箇所における前記バンド配設溝Ｌｇの溝位置データを求めて、前記周面位置データと前記溝位置データから前記バンド配設溝Ｌｇの溝深さを求めるようになっている。
【０１２８】
この構成によれば、バンド配設溝Ｌｇの溝深さを用いて、正確なバンド配設溝形状や精確な溝カーブ値を得ることができる。
【０１２９】
また、この発明の実施の形態の玉型形状測定装置において、前記バンド配設溝用測定子３６ｅは、先端に向かうに従って先細り形状に形成されていると共に、先端部に球状の当接部を有する。
【０１３０】
この構成によれば、バンド配設溝の断面形状が種々あっても、バンド配設溝の断面形状にかかわらずバンド配設溝用測定子をバンド配設溝に配設することができる。
【０１３１】
また、この発明の実施の形態の玉型形状測定装置において、前記演算制御回路５２は、前記レンズ周面用測定子により前記レンズの周面の少なくとも１測定箇所の三次元位置データを求め、前記三次元位置データに基づいて前記測定子駆動装置Ｄを作動制御することにより、前記バンド配設溝用測定子３６ｅを前記レンズのバンド配設溝Ｌｇに当接制御させるようになっている。
【０１３２】
この構成によれば、簡単な構成でバンド配設溝用測定子をバンド配設溝に挿入することができる。
【符号の説明】
【０１３３】
２４・・・リニアスケール（三次元位置検出装置の一構成要素）
３６ｅ・・・バンド配設溝用測定子
４０・・・リニアスケール（三次元位置検出装置の一構成要素）
５２・・・演算制御回路
Ｌｍ・・・玉型（レンズ）
Ｌｇ・・・バンド配設溝
Ｄ・・・測定子駆動装置
Ｐｄ１・・・モータドライブ回路（三次元位置検出装置の一構成要素）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、眼鏡レンズやダミーレンズ等のレンズ(玉型）の周面に形成されたバンド配設溝の形状を測定可能な玉型形状測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、眼鏡店等においては、メガネフレームに度数のないダミーレンズを眼鏡レンズとして保持させたメガネ（眼鏡）を多数展示している。このようなメガネには、左右のレンズ枠（環状リム）を有するメガネフレームのタイプと、リムレスフレームのタイプと、溝掘枠（ハーフリム）のタイプのもの等がある。
【０００３】
また、レンズ加工のために、メガネフレームのタイプのメガネでは、メガネのレンズ枠の内周面の形状を測定子で測定して、ダミーレンズ（玉型）の玉型形状を求めるようにしているのが普通である。更に、レンズ加工のために、リムレスフレームや溝掘枠のタイプのメガネでは、ダミーレンズの周面に沿って測定子を移動させて、ダミーレンズそのものの周面形状を眼鏡レンズの玉型形状として求めるようにしているのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、溝掘枠タイプのメガネは、溝付きの左右の眼鏡レンズを玉型として有すると共に、ハーフリムタイプのメガネフレームを有する。このメガネフレームは、左右の眼鏡レンズの上半分をそれぞれ保持する左右のリムと、この左右のリムを結合するブリッジを有する。また、このメガネでは、眼鏡レンズの周縁部に周面に開口し且つ周方向に環状に延びるバンド配設溝を設け、このバンド配設溝にナイロール紐等のバンド（紐状体）を配設して、このバンドで眼鏡レンズをリムに保持させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２５９７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような溝掘枠タイプのメガネの測定では、ダミーレンズの玉型形状すなわちダミーレンズの周面形状のみ二次元的に求めており、ダミーレンズのバンド配設溝の三次元形状の測定を行っていないのが現状である。
【０００７】
このような二次元の玉型形状を用いて、実際に屈折度数が処方された眼鏡レンズの周面にバンド配設溝を溝掘カッターで溝掘するには、ダミーレンズの光軸の延びる方向におけるバンド配設溝の位置情報を求めて、バンド配設溝の三次元データを得る必要がある。
【０００８】
このためには、ダミーレンズの光軸の延びる方向におけるダミーレンズ周縁の数箇所の位置情報を求めて、この位置情報と玉型形状からダミーレンズのカーブ値等を求めている。
【０００９】
しかしながら、光軸の延びる方向おけるダミーレンズの周縁の数箇所の差からダミーレンズのカーブ値を求め、その値を元にダミーレンズに加工されている溝カーブ値を求めた値をバンド配設溝の加工に使用すると、実際のこのカーブ値はバンド配設溝の溝カーブ値と異なるために、バンド配設溝を正確に加工できないものであった。
【００１０】
そこで、本発明では、レンズの溝に直接接触子を挿入し、レンズの溝形状に対しても測定を行い、溝が描く湾曲した３次元的な輪形状を測定し、正確な溝カーブ値を得ることができる玉型形状測定装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、この発明は、レンズの周面に周方向に向けて形成されたバンド配設溝に当接させるバンド配設溝用測定子と、前記バンド配設溝用測定子を前記レンズの周方向に移動させる測定子駆動装置と、前記バンド配設溝用測定子の移動位置を検出する三次元位置検出装置と、前記バンド配設溝用測定子の移動位置を前記バンド配設溝に沿って移動させたときの前記三次元位置検出装置からの検出信号に基づいてバンド配設溝形状を求める演算制御回路を備える玉型形状測定装置としたことを特徴とする。。
【発明の効果】
【００１２】
この構成によれば、レンズの溝に直接接触子を挿入し、レンズの溝形状に対しても測定を行い、溝が描く湾曲した３次元的な輪形状を測定し、正確な溝カーブ値を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明にかかる玉型形状測定装置の部分概略斜視図である。
【図１Ａ】この発明に係る玉型形状測定装置の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａの玉型形状測定装置を視点を変えて見たときの斜視図である。
【図１Ｃ】図１Ａの玉型形状測定装置を図１Ａの矢印Ｃ方向から見たときの側面図である。
【図１Ｄ】図１Ａの玉型形状測定装置の平面である。
【図１Ｅ】フレーム保持部をスイングさせる機構を示す図である。
【図２】図１の玉型形状測定装置の測定機構の斜視図である。
【図３】図２の測定機構の正面図である。
【図４】図２の測定機構の背面図である。
【図５】図４の測定機構の右側面図である。
【図５Ａ】図２の測定機構の回転ベースの駆動手段を示す模式図である。
【図５Ｂ】図２のスライダ駆動機構を説明するための模式図である。
【図５Ｃ】図５Ｂの平面図である。
【図５Ｄ】図２のスライダの原点検出手段の概略説明図である。
【図６】図２の測定子の昇降機構を示す斜視図である。
【図７】図６の昇降機構によるレンズ枠の測定のための説明図である。
【図８】図７の左側面図である。
【図９】図１に示した玉型用測定子の部分拡大斜視図である。
【図９Ａ】図１に示した玉型用測定子の側面図である。
【図９Ｂ】図１に示したバンド配設溝用測定子の要部拡大説明図である。
【図１０】図９の側面図である。
【図１０Ａ】図１に示した玉型形状測定装置の制御回路図である。
【図１１】図６の測定子の昇降機構の作用を説明する斜視図である。
【図１２】図１１の昇降機構によるレンズ枠の測定のための説明図である。
【図１３】図１１の昇降機構のリニアスケールの説明図である。
【図１４】図１３の右側面図である。
【図１５】図６の測定子の昇降機構の作用を説明する斜視図である。
【図１６】図１５の昇降機構によるレンズ枠の測定のための説明図である。
【図１７】図１６の左側面図である。
【図１７Ａ】スライド枠全体をスイングさせる際の動作を示すフローチャートである。
【図１７Ｂ】図１７Ａの動作を具体的に示しており、（ａ）はフレーム枠を水平にして第一の玉型形状を測定する様子を示す図、（ｂ）は第二の玉型形状を測定する様子を示す図である。
【図１７Ｃ】図１７Ｂの続きを示しており、（ａ）はフレーム枠をフレーム保持角（α）だけスイングさせた様子を示す図、（ｂ）は第一の玉型形状を測定する様子を示す図、（ｃ）はフレーム枠をフレーム保持角（−α）だけスイングさせた様子を示す図である。
【図１８】図２の昇降機構による玉型測定の説明図である。
【図１９】図２の昇降機構による玉型測定の説明図である。
【図２０】溝掘枠（ハーフリム）タイプのメガネの斜視図である。
【図２１】図２０の眼鏡レンズとリム及びバンド等との関係を示す説明図である。
【図２２】図９Ｂに示したバンド配設溝用測定子とバンド配設溝の形状との関係を示す説明図である。
【図２３】図９Ｂに示したバンド配設溝用測定子とバンド配設溝の他の形状との関係を示す説明図である。
【図２４】図９Ｂに示したバンド配設溝用測定子とバンド配設溝の他の形状との関係を示す説明図である。
【図２５】バンド配設溝用測定子によるバンド配設溝の形状測定のフローチャートである。
【図２６】玉型用測定子によるレンズ周面の玉型形状の測定の説明図である。
【図２７】バンド配設溝用測定子によるレンズのバンド配設溝の測定の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１５】
[構成]
図１はこの発明に係る玉型形状測定装置の要部構成を示しており、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の上部に配設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に示したベース２が設けられている。
【００１６】
また、図１のレンズ枠保持機構１ｂは図１Ａの可動枠４００を有する。また、この可動枠４００は対向する側壁に両端が固定された一対の平行なガイドロッド（ガイド部材）１ｃ，１ｃを有する。しかも、このガイド部材１ｃ，１ｃにはスライド枠３，３が相対接近・離反可能に保持されている。このスライド枠３，３は、図示しないコイルスプリング等で互いに接近する方向にバネ付勢されている。このスライド枠３，３は、互いに対向させられていてメガネ（眼鏡）のレンズ枠（図示せず）が当接させられる縦壁３ａ，３ａを有すると共に、このレンズ枠を保持させるレンズ枠保持手段３ｂを有する。このレンズ枠保持手段３ｂは、縦壁３ａから突出する下部側の保持棒（固定保持棒）３ｂ１と、保持棒３ｂ１に対して上側から開閉可能にスライド枠３に取り付けられた上側の保持棒（可動保持棒）３ｂ２を有する。このレンズ枠保持手段３ｂは、図示しないメガネの左右のレンズ枠に対してそれぞれ設けられる。尚、こ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る。
＜測定機構＞
図１Ａはこの発明に係る玉型形状測定装置の斜視図、図１Ｂは図１Ａの玉型形状測定装置を視点を変えて見たときの斜視図である。図１Ｃは図１Ａの玉型形状測定装置を矢印Ｃ方向から見たときの側面図、図１Ｄは図１Ａの玉型形状測定装置の上面図である。尚、図１Ａ〜図１Ｄでは、構成の説明の便宜上、図１のスライド枠３，３の形状の一部を省略して、概略的に示してある。
【００１７】
可動枠４００（揺動枠、スイング枠）は、図１Ａ〜図１Ｃに示すように対向する側壁と底面を有し、底面が下に多角形の凸形状に形成されている。可動枠４００の底面には、その中央部に開口４００Ａが形成されている。この開口４００Ａは、レンズ枠用測定子３７および取付穴用測定子３８が下側から上方へ向かって挿通されるためのものである。レンズ枠用測定子３７および取付穴用測定子３８については後述する。
【００１８】
尚、可動枠４００を下に凸の円筒面にしてもよい。また、両スライド枠３の外側端面４０１には、帯状を成し、且つ仮想軸４０２を中心とした円弧状に曲げられたガイドレール４０３が取り付けられている。
【００１９】
一方、図１の測定装置本体１のケース部１ａは図１Ａの下部ケース４０４を有する。この下部ケース４０４の上壁の両側上部にブラケット４０５，４０５が上方に向かって一体に設けられている。この下部ケース４０４の上壁には図示を省略した測定子挿通孔が形成されている。尚、この測定子挿通孔は、開口４００Ａと同じ大きさかそれ以上の大きさに形成されている。各ブラケット４０５には、その上部に支持コロ４０６が、支持コロ４０６の下方に支持コロ４０７がそれぞれ回転自在に設けられている。そして、各ブラケット４０５の支持コロ４０６，４０７は、スライド枠３のガイドレール４０３を上下で挟持するよう配置されている。すなわち、両スライド枠３は、ガイドレール４０３がその上下を支持コロ４０６，４０７で挟持されることによって、測定装置本体１の下部ケース４０４上に支持されており、これにより、両スライド枠３は仮想軸４０２を中心にして矢印Ｄ方向にスイングすることができる。
【００２０】
また、ガイドレール４０３の下側縁には、図１Ｅに示すように、ベルト４０８が設けられている。このベルト４０８は、その両端部がガイドレール４０３の下側縁に固定され、両端部以外の部分はガイドレール４０３の下側縁には固定されていない。つまり、ベルト４０８は、その両端部以外の部分はガイドレール４０３の下側縁から離間することができるようになっている。
【００２１】
測定装置本体１の下部ケース４０４上には、駆動部としてモータ４０９（図１Ａ〜１Ｄ参照）が設けられ、このモータ４０９の出力軸には駆動コロ４１０が取り付けられている。駆動コロ４１０は、その両側のブラケット４０５，４０５にそれぞれ取り付けられた支持コロ４０７，４０７間のほぼ中間で且つ支持コロ４０７，４０７よりも下方の位置に配置されている。
【００２２】
そして、ガイドレール４０３の下側縁に設けられたベルト４０８は、一方の支持コロ４０７に巻き回された後、駆動コロ４１０に巻き回され、さらに、他方の支持コロ４０７に巻き回されている。ベルト４０８は、その上面（ガイドレール４０３の下側縁に接触する側の面）がギザギザになっており、また、駆動コロ４１０の外周面もギザギザになっている。その結果、ベルト４０８の上面と駆動コロ４１０の外周面との間の摩擦係数は大きく、駆動コロ４１０が回転すると、ベルト４０８は滑ることなく、図１Ｅにおいて、右方向または左方向へ移動する。その結果、スライド枠３を、仮想軸４０２を中心にして矢印Ｄ方向（図１Ａおよび図１Ｃ参照）スイングさせることができる。尚、図には示してないが、測定装置本体１には、スライド枠３がスイングしたときの角度（スイング角）を検出するためのスイング角検出部が設けられている。
【００２３】
尚、ガイドレール４０３、支持コロ４０６，４０７、ベルト４０８、モータ４０９および駆動コロ４１０は、保持手段スイング機構を構成している。
【００２４】
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１ｄは、図１Ａでは図示を省略したが図１Ａの下部ケース４０４内に配設されていると共に、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には大径の従動ギヤ５が鉛直軸を中心に水平回転自在に取り付けられている。また、ベース２には、図５Ａに模式的に示した駆動モータ６が従動ギヤ（タイミングギヤ）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（タイミングギヤ）７が固定され、このピニオン７と従動ギヤ５にはタイミングベルト８が掛け渡されている。
【００２５】
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及びタイミングベルト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っている。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。
【００２６】
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、原点検出装置（原点検出手段）としてのフォトセンサ９ａが取り付けられている。この場合、例えば、ベース２上に、原点位置指示用の発光手段９ｂを配設しておいて、この発光手段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、回転ベース９の水平回転の原点位置とすることができる。
【００２７】
尚、原点検出装置としては、透過型のフォトセンサや反射型のフォトセンサ或いは近接センサ等の周知の技術を採用することができる。
【００２８】
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が一体に固定され、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の一側部には側板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の長手方向端部がそれぞれ固定されている。
【００２９】
また、図２〜図４に示したように、対向するレール取付板１０，１１の上部間には互いに平行で且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の両端部はレール取付板１０，１１に固定されていて、ガイドレール１４，１４にはスライダ１５が長手方向に進退移動可能に保持されている。
【００３０】
更に、側板１２には、図２，図３に示したように、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に近接させてモータ取付用のブラケット１６が固定されている。
【００３１】
そして、プーリ支持板部１２ａには従動プーリ１７が上下に延びる軸線を中心に水平回転自在に取り付けられ、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いる。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１８ａの軸線が上下に向けられていて、この出力軸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。
【００３２】
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軸状のワイヤ保持部材２１に保持されている。このワイヤ保持部材２１はブラケット２２，２２'を介してスライダ１５に固定されている。また、ワイヤ２０の両端部はコイルスプリング２３を介して連結されている。これにより、駆動モータ１８を正転又は逆転させると、出力軸１８ａ及び駆動プーリ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。
【００３３】
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の移動位置（移動量）の原点を検出するための原点センサ（原点検出手段）２０ａが介装されている。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）が設けられた反射板２０ｂを有すると共に、発光素子と受光素子を備えた反射型のフォトセンサ２０ｃを有する。そして、反射板２０ｂはブラケット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。
【００３４】
尚、原点センサ２０ａとしては、透過型のフォトセンサや近接センサ等の周知の技術を採用することができる。
【００３５】
また、図４の側板１３の長手方向中央部には、図４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に示したように、ガイドレール１４の延びる方向へのスライダ１５の水平方向の移動位置を検出するリニアスケール（位置測定手段）２４が動径検出センサ（動径検出手段）として介装されている。
【００３６】
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ンスケール２５と、支持板部１３ａに固定されてメインスケール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、メインスケール２５の位置検出用情報（移動量検出用情報）からスライダ１５の水平方向への移動位置を検出するようになっている。このリニアスケール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。
【００３７】
例えば、磁気式の場合、メインスケール２５に軸線方向に磁極Ｓ，Ｎの磁気パターンを位置検出用情報（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で検出することにより、スライダ１５の移動量（移動位置）を検出できる。また、光学式の場合、メインスケール２５を板状に形成し且つこのメインスケール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子と受光素子を配設すると共に、発光素子からの光をメインスケール２５のスリットを介して受光素子により検出して、スリットの数を求めることにより、スライダ１５の移動量（移動位置）を検出できる。
【００３８】
また、スライダ１５の略中央部には図２に示したように貫通孔１５ａが形成され、この貫通孔１５ａには上下に延びるガイド筒２７が挿通されている。このスライダ１５の下方には、図４に示したように、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に保持された縦フレーム２９，３０と、縦フレーム２９，３０の下端部に固定された横板（底板）３１を備えている。
【００３９】
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）。この支持部材３２，３２の上端部には保持部材（連結部材）３３が固定され、この保持部材３３には側面形状をＬ字状に形成したガイド支持部材３４の縦壁３４ａ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の下端部が固定されている。
【００４０】
そして、ガイド筒２７には上下に延びる測定子軸３５が上下動自在に嵌合保持され、測定子軸３５の上端部には玉型用測定子（玉型用周縁形状測定子）３６が一体に設けられている。この玉型用測定子３６は、測定子軸３５の上端部に垂直に取り付けられた取付部３６ａと、取付部３６ａから上方に延びる垂直部３６ｂがＬ字状に形成されている。また、垂直部３６ｂの背面３６ｃは玉型用周縁形状測定のため、一定のＲにて加工されている。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。尚、レンズ枠用測定子３７は、垂直部３６ｂの背面３６ｃとは反対側の正面３６ｄに取り付けられている。
【００４１】
また、メガネ（眼鏡）Ｍには溝掘枠タイプ（ハーフリムタイプ）のものがある。この溝掘枠タイプのメガネＭは、図２０に示したように、溝付きの左右の眼鏡レンズＭＬ，ＭＲを玉型Ｌｍとして有すると共に、ハーフリムタイプのメガネフレームＭＦを有する。このメガネフレームＭＦは、眼鏡レンズＭＬ，ＭＲの上半分を保持するリムＬｒｍ，Ｒｒｍと、このリムＬｒｍ，Ｒｒｍを結合するブリッジＢを有する。
【００４２】
また、このメガネＭでは、図２１に示したように眼鏡レンズの周縁部に周面に開口し且つ周方向に環状に延びるバンド配設溝Ｌｇを設け、このバンド配設溝Ｌｇにナイロール紐等のバンド（吊りバンドすなわち吊り紐状体）Ｂｄを配設して、このバンドＢｄで眼鏡レンズＭＬ，ＭＲをリムＬｒｍ（Ｒｒｍ）に保持させるようにしている。このタイプのメガネＭには、装用者の眼屈折力を矯正する度数のある眼鏡レンズを使用しているものと、メガネ選択のために眼鏡店等で展示しているものとがある。眼鏡店等で展示しているメガネでは、眼鏡レンズに度数のないダミーレンズを用いている。
【００４３】
この眼鏡レンズＭＬ，ＭＲのバンド配設溝Ｌｇの三次元的なレンズ形状（玉型形状）はバンド配設溝Ｌｇの精確な加工に際して必要となる。しかし、このようなメガネＭのバンド配設溝Ｌｇの断面形状としては、図２２に示したように矩形溝状（角底）のものや、図２３に示したようにレンズ周面に向かうに拡開する拡開テーパ溝状で丸底状のもの、或いは図２４に示したようにレンズ周面に向かうに従って間隔の狭くなり蟻溝状（逆三角形状）のものがある。
【００４４】
このような種々の断面形状のメガネＭのバンド配設溝Ｌｇはレンズ周面への開口端の幅が小さいために、このバンド配設溝Ｌｇのレンズ形状（玉型形状情報）を測定する測定子は径が小さなものである必要がある。しかも、径が小さても、測定子の強度を充分に保持する必要がある。
【００４５】
そして、図９Ａに示したように、このような条件を満足させるバンド配設溝用測定子３６ｅが垂直部３６ｂの上端部に設けられている。すなわち、垂直部３６ｂの上端部には、背面３６ｃ側からレンズ枠用測定子３７と反対方向に伸びるピン状のバンド配設溝用測定子３６ｅが取り付けられている。
【００４６】
このバンド配設溝用測定子３６ｅは、図９Ｂに示したように、垂直部３６ｂへの取付基端から先端に向かうに従って先細り形状（テーパ状）に形成されたテーパピン部３６ｆと、テーパピン部３６ｆの先端に更に連設された先細り形状（テーパ状すなわち円錐状）の当接部３６ｇを備えている。この当接部３６ｇは、テーパピン部３６ｆのテーパ角よりも大きなテーパ角に形成されていると共に、長さが短く形成されていて、先端に微小な球状部（図では詳細な図示を省略）を有する。しかも、この球状部（図示せず）は、バンド配設溝Ｌｇが球状底面を有していても、この球状底面の半径よりも小さな半径に形成されていて、球状底面に点で当接させられるようになっている。
【００４７】
このようにテーパピン部３６ｆは、垂直部３６ｂへの取付基端側を径が太くなるようにすることで、強度が維持される。また、テーパピン部３６ｆを先細り形状とすることで、種々の断面形状のバンド配設溝Ｌｇにテーパピン部３６ｆを挿入できるようになっている。しかも、テーパピン部３６ｆの先端に、細り形状（テーパ状すなわち円錐状）の当接部３６ｇを設けることで、種々の断面形状のバンド配設溝Ｌｇにバンド配設溝用測定子３６ｅを挿入しやすくしている。
【００４８】
尚、本実施例では、テーパピン部３６ｆの基端寸法ｔ１は１．０ｍｍ、テーパピン部３６ｆの先端寸法（先端径）ｔ２は０．５〜０．９ｍｍに設定されている。また、当接部３６ｇの長さは、先端寸法（先端径）ｔ２に対応して、側面形状が略正三角形となるような寸法に設定されている。
【００４９】
しかも、玉型用測定子３６の上端には、図１０に示したように、上方に突出する取付穴用測定子３８が一体に設けられている。この取付穴用測定子３８は、測定子軸３５の軸線と平行に玉型用測定子３６の垂直部３６ｂの上端に一体に取り付けた軸部３８ａと、軸部３８ａの上端部に設けた半球３８ｂを有する。この半球３８ｂは、いろいろな取付穴径に対応するため、一般的な取付穴径（２．２φ）よりも大きな半球形状が望ましい。また、取付穴用測定子３８は前述のように玉型用測定子３６と一体である必要はない。例えば、図９に示すように玉型用測定子３６にネジ部３６ｓを設けて、このネジ部３６ｓを垂直部３６ｂの上端部に螺着することにより、取付穴用測定子３８を垂直部３６ｂの上端部に着脱可能に取り付けられるようにしても良い。
【００５０】
また、図６〜図８に示したように、測定子軸３５の下端部にはブラケット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とガイド支持部材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（位置測定手段）４０が高さ検出センサ（高さ検出手段）として介装されている。
【００５１】
このリニアスケール４０は、上下に向けて測定子軸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の上下方向への移動量から測定子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。このメインスケール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。このリニアスケール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。
【００５２】
尚、図６〜図８に示したように、ブラケット３９と横板（底板）３１との間には測定子軸３５を上方に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。また、横板（底板）３１上には図６に示したようにＵ字状に形成したブラケット４５が固定され、このブラケット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の上部に当接させられている。しかも、この押さえレバー４７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。この引張りコイルスプリング４８の引張りバネ力は、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。
【００５３】
また、支持軸４６には、上昇位置規制レバー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，玉型用測定子３６，バンド配設溝用測定子３６ｅ，レンズ枠用測定子３７，取付穴用測定子３８等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。
【００５４】
そして、この上昇位置規制レバー４９の下方に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上に固定されたモータ本体５０ａと、このモータ本体５０ａから上方に向けて突出し且つ軸線が測定子軸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、上昇位置規制レバー４９が引張りコイルスプリング４８の引張りバネ力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にはパルス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ト５１が上方に進出し、逆転させることによりシャフト５１が下方に移動するように成っている。
【００５５】
尚、コイルスプリング４３、支持軸４６、押さえレバー４７、引張りコイルスプリング４８、上昇位置規制レバー４９、アクチュエータモータ５０等は、測定子３７，３８等（バンド配設溝用測定子、玉型用測定子）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センサ（原点検出手段）９ａからの原点検出信号、フォトセンサ（原点検出手段）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からの移動量検出信号（位置検出信号）等は、演算制御回路（制御回路）５２に入力されるようになっている。また、この演算制御回路（制御手段）５２は、駆動モータ６，１８及びアクチュエータモータ５０をモータドライブ回路Ｐｄ１，Ｐｄ２及びＰｄ３を介してパルス駆動するようになっている。
【００５６】
この駆動モータ６，１８及びアクチュエータモータ５０等は測定子駆動装置（三次元駆動装置）Ｄを構成している。また、リニアスケール２４，リニアスケール４０及び駆動モータ６のモータドライブ回路Ｐｄ１等は三次元位置検出装置を構成している。
【００５７】
また、スライド枠３，３の一方の側壁には、図１に示したように玉型ホルダ（図示せず）を検出するホルダー検出手段５３が設けられている。このホルダー検出手段５３には、マイクロスイッチ等が用いられている。このホルダー検出手段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。尚、５５は演算制御回路５２に接続されたメモリである。
【００５８】
更に、演算制御回路５２には、測定状態やメッセージの表示、或いは測定に必要な選択を行うための表示等をさせる液晶表示器５６が表示装置（表示手段）として接続されている。
【００５９】
また、演算制御回路５２には、バンド配設溝を有する玉型Ｌｍの玉型形状の測定を実行させるための溝有りスイッチ５７と、バンド配設溝が無い玉型Ｌｍｌレンズ形状の測定を実行させるための溝無しスイッチ５８が接続されている。
【００６０】
そして、演算制御回路５２は、ホルダー検出手段５３が玉型ホルダ（図示せず）を検出したとき、液晶表示器５６に玉型ホルダ（図示せず）に保持された玉型が溝有りか否かの選択を促すメッセージを表示させるようになっている。しかも、演算制御回路５２は、このメッセージに従って、スイッチ５７，５８のいずれか一方を選択して押すと、玉型ホルダ（図示せず）に保持された玉型がバンド配設溝を有するか否かの判断を行うようになっている。
[作用]
以下、このような玉型形状測定装置の作用を説明する。
【００６１】
(Ｉ)レンズ枠形状の測定と測定機構の基本的動作
この玉型形状測定装置でメガネのレンズ枠の形状測定、又はデモレンズ等の玉型の形状測定を行う前には、アクチュエータモータ５０のシャフト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。この位置では押さえレバー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によって、支持軸４６を中心に下方に回動するよう回動付勢されている。これにより押さえレバー４７は、係合軸４４を介して測定子軸３５を下方に押し下げている。これにより、レンズ枠用測定子３７及び玉型用測定子３６は最下端に位置させられている。
【００６２】
この状態の玉型形状測定装置でメガネのレンズ枠の形状測定を行う場合には、例えば特開平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を図１のスライド枠３，３間に配設し（図１ではメガネフレームＭＦの図示を省略）、レンズ枠ＬＦ（ＲＦ）を図７の如く保持棒３ｂ１，３ｂ２間で挟持させる。この保持は特開平１０−３２８９９２号公報と同様である。
【００６３】
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前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）よりも下方の初期位置（イ）に位置させられている。しかも、図７に示したように、レンズ枠用測定子３７及び取付穴用測定子３８は、保持棒３ｂ１，３ｂ２間に保持されたレンズ枠ＬＦ（ＲＦ）の略中央の初期位置(i)に対応するように位置させられる。
【００６４】
この位置では、フォトセンサ９ａが発光手段９ｂからの光束から回転ベース９の水平回転の原点を検出し、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。
【００６５】
尚、レンズ枠が三次元方向に湾曲していても、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、レンズ枠の形状測定開始位置Ｂｓとなる。
【００６６】
この状態から図１０Ａのスタートスイッチ５４をＯＮさせると、演算制御回路５２はアクチュエータモータ５０を正転させて、図６〜図８の位置からシャフト５１を図１１〜図１４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のバネ力に抗して上方に所定量持ち上げて、上昇位置規制レバー４９を支持軸４６と一体に回動させる。
【００６７】
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の自由端部の上昇により、係合軸４４がコイルスプリング４３のバネ力により押さえレバー４７の自由端部に追従して上昇させられ、測定子軸３５が所定量上昇させられる。
【００６８】
この測定子軸３５の上昇量、即ちアクチュエータモータ５０によるシャフト５１の上方への進出（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Ｂｓのヤゲン溝Ｙｍに臨む高さ（ロ）まで上昇する量Ｌとなる。
【００６９】
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。この移動は、レンズ枠用測定子３７の先端が形状測定開始位置Ｂｓ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に当接した状態では、レンズ枠用測定子３７はヤゲン溝Ｙｍにコイルスプリング２３のバネ力で弾接させられる。この状態で、駆動モータ１８が停止させられる。
【００７０】
尚、レンズ枠用測定子３７の先端がヤゲン溝Ｙｍに当接したときには駆動モータ１８にかかる負荷が増大して、駆動モータ１８に流れる電流が増大するので、この電流変化を検出することで、レンズ枠用測定子３７の先端がヤゲン溝Ｙｍに当接したのを検出して、駆動モータ１８を停止させることができる。
【００７１】
この後、演算制御回路５２は、更にアクチュエータモータ５０を正転させて、図１１〜図１４の位置からシャフト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、シャフト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のバネ力に抗して上方に所定量持ち上げて、上昇位置規制レバー４９を支持軸４６と一体に回動させる。
【００７２】
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の自由端部が係合軸４４から所定量離反させられ、測定子軸３５が上下変移可能となる。
【００７３】
次に、演算制御回路５２は、駆動モータ６を駆動制御して、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、従動ギヤ５が回転ベース９と一体に水平回転させられる（図５Ａ参照）。
【００７４】
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品が回転ベース９と一体に水平回転し、レンズ枠用測定子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がレンズ枠用測定子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ライダ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。この移動量は、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により求められる。
【００７５】
しかも、測定子軸３５の中心からレンズ枠用測定子３７の先端までの寸法（長さ）は既知であるので、スライダ１５が原点にあるときの回転ベース９の回転中心からレンズ枠用測定子３７の先端までの距離を予め設定しておけば、スライダ１５がガイドレール１４に沿って移動したときにおいて、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とすることができる。
【００７６】
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の駆動パルス数から求め、この回転角θｉに対応する動径ρｉを求めることで、レンズ枠ＬＦ（ＲＦ）のヤゲン溝Ｙｍの周方向の形状（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。
【００７７】
また、レンズ枠用測定子３７の先端がヤゲン溝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。
【００７８】
従って、レンズ枠ＬＦ（ＲＦ）のレンズ枠形状は、演算制御回路５２により三次元のレンズ枠形状情報（θｉ，ρｉ，Ｚｉ）として求められる。この求められた三次元のレンズ枠形状情報（θｉ，ρｉ，Ｚｉ）は、演算制御回路５２によりメモリ５５に記憶される。
【００７９】
本実施例においては、レンズ枠形状測定の際、モータ４０９を正転および逆転させて、図１Ｅに示したように、駆動コロ４１０に巻き回されたベルト４０８を右方向および左方向へ移動させることにより、スライド枠３全体を、仮想軸４０２を中心にして矢印Ｄ方向にスイングさせることができる。
【００８０】
その結果、例えばプラス８カーブ以上のハイカーブフレーム（プラス１２カーブまで可能）を自動で傾斜させ、フィーラをフレーム枠のヤゲン溝から外れることなく、また、ヤゲン溝の底を測定可能とすることで、フレームＰＤも正確に測定することができる。
【００８１】
また、スライド枠３全体を、フレーム枠のカーブの曲率中心に近い仮想軸を中心にスイングさせることで、プラス８カーブのようなフレーム枠を水平に保持することができ、接触子をヤゲン溝に正確に係合させ、正確なフレーム枠（レンズ枠）形状を測定することができる。
【００８２】
図１７Ａは、スライド枠３全体を矢印Ｄ方向にスイングさせる際の動作を示すフローチャートである。また、図１７Ｂおよび図１７Ｃは、図１７Ａの動作を具体的に説明する図である。
【００８３】
図１７Ａにおいて、先ず、制御手段としての演算制御回路５２（図１０Ａ参照）は、ガイドレール４０３、支持コロ４０６，４０７、ベルト４０８、モータ４０９および駆動コロ４１０等からなる保持手段スイング機構を制御して、フレーム枠を保持するスライド枠３を水平状態（図１７Ｂ（ａ）参照）にして、フレーム枠の第一の玉型の形状測定を行う（ステップＳ１１）。
【００８４】
そして、フレーム枠の反り量Ｗｐが一定値を超えているか否か判断する（ステップＳ１２）。フレーム枠の反り量Ｗｐが一定値を超えていない場合、演算制御回路５２は、スライド枠３を水平状態に維持したままで、フレーム枠の第二の玉型の形状測定を行う（ステップＳ１３：図１７Ｂ（ｂ）参照）。
【００８５】
フレーム枠の反り量Ｗｐが一定値を超えている場合は、演算制御回路５２は、上記保持手段スイング機構を制御して、スライド枠３を一方向にスイングさせる（ステップＳ１４：図１７Ｃ（ａ）参照）。このスイング角度はフレーム枠の反り量Ｗｐを打ち消すことができる量（これをフレーム保持角（α）とする）に設定される。そして、このスイングさせた状態で第一の玉型の形状測定を再度行う（ステップＳ１５：図１７Ｃ（ｂ）参照）。このときの測定結果であるスイング角度はメモリ５５（図１０Ａ参照）に記憶する。
【００８６】
次に、フレーム枠の第二の玉型の形状測定を行うために、演算制御回路５２は、上記保持手段スイング機構を制御して、スライド枠３を前記一方向とは逆の方向にスイングさせる（ステップＳ１６：図１７Ｃ（ｃ）参照）。このとき、演算制御回路５２は、メモリ５５に記憶したスイング角度に基づいてスライド枠３をスイングさせる。つまり、演算制御回路５２は、第二の玉型を水平状態とするために、フレーム保持角（−α）だけスライド枠３をスイングさせる。そして、この状態で第二の玉型の形状測定を行う（ステップＳ１３）。
【００８７】
上記のように、フレーム保持角（α）をメモリ５５に記憶し、その記憶結果に基づいて、スライド枠３をフレーム保持角（−α）だけスイングさせることにより、第一の玉型および第二の玉型をほぼ水平状態にして枠形状を測定することが可能となる。また、スタイラスとヤゲン溝の角度変化も少なくできるので、更に測定誤差も軽減することができる。
（II）度数のある眼鏡レンズやデモレンズ等の玉型の形状測定
(II-ａ)通常の玉型の周縁形状測定
(i)眼鏡レンズやデモレンズ等の玉型のセット
上述したように、メガネ（眼鏡）Ｍには、溝掘枠タイプ（ハーフリムタイプ）のものがある。このメガネＭでは、図２０に示したように、溝付きの左右の眼鏡レンズＭＬ，ＭＲを玉型Ｌｍとして有すると共に、ハーフリムタイプのメガネフレームＭＦを有する。このメガネフレームＭＦは、左右の眼鏡レンズＭＬ，ＭＲの上半分を保持するリムＬｒｍ，Ｒｒｍと、リムＬｒｍ，Ｒｒｍを結合するブリッジＢを有する。このタイプのメガネＭでは、図２１に示したように眼鏡レンズＭＬ（ＭＲ）の周縁部に周面に開口し且つ周方向に環状に延びるバンド配設溝Ｌｇを設け、このバンド配設溝Ｌｇにナイロール紐等のバンド（紐状体）Ｂを配設して、このバンドＢｄで眼鏡レンズＭＬ（ＭＲ）をリムＬｒｍ（Ｒｒｍ）に保持させるようにしている。このタイプのメガネＭには、装用者の眼屈折力を矯正する度数のある眼鏡レンズを使用しているものと、メガネ選択のために眼鏡店等で展示しているものとがある。眼鏡店等で展示しているメガネでは、眼鏡レンズに度数のないダミーレンズを用いている。
【００８８】
このような実際の眼鏡レンズやダミーレンズ等の玉型Ｌｍのバンド配設溝の形状測定を行う場合、例えば特開平１０−３２８９９２号公報や特開平８−２９４８５５号公報等に開示された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デモレンズ等の玉型を保持させるためには、特開平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。
【００８９】
上述した玉型ホルダーにデモレンズ等の玉型を保持させて、玉型ホルダーをスライド枠３，３間に配設し、特開平１０−３２８９９２号公報の玉型ホルダーの側壁又は特開平８−２９４８５５号公報の側部のフランジを保持棒（固定保持棒）３ｂ１と保持棒（可動保持棒）３ｂ２との間で挟持させる。この際、玉型ホルダーに保持された玉型は、下方に向けられることになる。
【００９０】
この玉型ホルダー（図示せず）がホルダー検出手段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。この際、演算制御回路５２は、ホルダー検出手段５３が玉型ホルダ（図示せず）を検出したとき、液晶表示器５６に玉型ホルダ（図示せず）に保持された玉型が溝有りか否かの選択を促すメッセージを表示させる。
【００９１】
これに伴い、バンド配設溝を有する玉型Ｌｍの玉型形状の測定を実行させる場合について、図２５のフローチャートに基づいて説明する。この場合、溝有りスイッチ５７を押し、バンド配設溝が無い玉型Ｌｍのｌレンズ形状の測定を実行させるためには溝無しスイッチ５８を押す。
【００９２】
そして、演算制御回路５２は、スイッチ５７，５８のいずれか一方が押されると、玉型ホルダ（図示せず）に保持された玉型がバンド配設溝を有するか否かの判断をステップＳ１で行う。しかも、演算制御回路５２は、スイッチ５７が押されたとき玉型が溝有りと判断してステップＳ２に移行し、スイッチ５８が押されたとき玉型が溝無しと判断してステップＳ８に移行する。
【００９３】
このステップＳ2，ステップＳ８では、玉型用測定子３６の玉型Ｌｍへの当接動作および玉型の周縁形状測定を実行する。
(ii)玉型への玉型用測定子３６の当接動作
(ａ)当接動作１
ステップＳ2，ステップＳ３において演算制御回路５２は、スライダ１５を原点位置からガイドレール１４に沿って前方に移動させ、玉型用測定子３６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に位置させて、玉型Ｌｍのレンズ形状とバンド配設溝形状の測定動作の制御を開始する。
【００９４】
次に、演算制御回路５２は、上述したように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）から高さ（ロ）まで上昇させる。これに伴い、玉型用測定子３６もレンズ枠用測定子３７と一体に上昇して、玉型ホルダー（図示せず）に保持された玉型の周縁に対応する高さまで上昇する。
【００９５】
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の回転をワイヤ２０でスライダ１５に伝達させ、図１８に示したように玉型用測定子３６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に示したように玉型用測定子３６が玉型Ｌｍの周面に当接させられる。
【００９６】
尚、このようにして玉型用測定子３６が玉型Ｌｍの周面に当接させられる際に、玉型用測定子３６が図２６に示した玉型Ｌｍの幾何学中心Ｇｏから周面に当接させらた位置Ｘ１までの移動距離が動径ρｉとなる。
【００９７】
このような制御は、予め実験等で求められた標準の玉型のデータに基づいて行うことができる。
(ｂ)当接動作２（他の当接動作）
尚、玉型用測定子３６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の位置から引張りコイルスプリング４８のバネ力に抗して上方に図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は押さえレバー４７を回動させて、押さえレバー４７の自由端部を上昇位置規制レバー４９の自由端部と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軸３５と一体に上昇させられて、玉型用測定子３６が上昇させられ、玉型Ｌｍの後側屈折面ｆｂに当接させられる。この後、駆動モータ１８を駆動制御させて、スライダ１５をガイドレール１４に沿って所定速度で移動させ、玉型用測定子３６を玉型Ｌｍの後側屈折面ｆｂに沿って周縁部側に移動させて、玉型用測定子３６を玉型Ｌｍの後側屈折面の周縁から大きく外れる位置まで移動させる。この際、玉型用測定子３６が玉型Ｌｍの後側屈折面ｆｂの周縁から外れてコイルスプリング４３のバネ力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３６の移動速度をある程度早くしておくことで、レンズ枠用測定子３７が玉型Ｌｍに衝突するのを回避できる。
【００９８】
そして、玉型用測定子３６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３６が上昇したときの位置をリニアスケール４０が検出することで判断できる。この離脱位置の玉型用測定子３６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、離脱位置におけるリニアスケール２４，４０からの検出信号により、玉型用測定子３６が玉型Ｌｍの後側屈折面から外れる位置は三次元座標データとして求めることができる。また、この三次元座標データに基づいて、アクチュエータモータ５０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、玉型用測定子３６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の回転をワイヤ２０でスライダ１５に伝達させ、図１８に示したように玉型用測定子３６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に示したように玉型用測定子３６が玉型Ｌｍの周面に当接させられる。
(ｃ)玉型用測定子３６による周縁形状測定の実行
次に、演算制御回路５２は、駆動モータ６を駆動制御して、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、従動ギヤ５が回転ベース９と一体に水平回転させられる。
【００９９】
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品が回転ベース９と一体に水平回転し、玉型用測定子３６が玉型Ｌｍの周面（コバ端）に沿って摺接移動する。この際、スライダ１５がレンズ枠用測定子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ライダ１５が移動したときの移動量は、玉型用測定子３６の先端（玉型用測定子３６の玉型Ｌｍへの当接点）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２６の検出信号から演算制御回路５２により求められる。
【０１００】
しかも、測定子軸３５の中心から玉型用測定子３６先端までの寸法（長さ）は既知であるので、スライダ１５が原点にあるときの回転ベース９の回転中心から玉型用測定子３６の先端までの距離を予め設定しておけば、スライダ１５がガイドレール１４に沿って移動したときにおいて、回転ベース９の回転中心から玉型用測定子３６までの距離が変化しても、この距離の変化は動径ρｉとすることができる。
【０１０１】
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の駆動パルス数から求め、この回転角θｉに対応する動径ρｉを求めることで、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。
【０１０２】
そして、演算制御回路５２は、ステップＳ８で玉型形状情報（θｉ，ρｉ）を求めると、ステップＳ９で通常測定を終了する。一方、演算制御回路５２は、ステップＳ８で玉型形状情報（θｉ，ρｉ）を求めると、ステップＳ３で通常測定を終了して、ステップＳ４に移行する。
(II-ｂ)玉型Ｌｍのバンド配設溝Ｌｇの周縁形状測定
（i）バンド配設溝用測定子３６ｅのバンド配設溝Ｌｇへのセット位置算出
(a)玉型Ｌｍの周縁形状の上下方向の位置Ｚｉの算出
上述した（ｂ）の玉型Ｌｍの周縁形状測定（外周形状測定）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、ステップＳ４において図１８，図１９に示した玉型Ｌｍの後側屈折面ｆｂの曲率を測定により算出し、この算出した曲率と玉型形状情報（θｉ，ρｉ）から玉型形状情報（θｉ，ρｉ）における玉型Ｌｍのコバ端（周縁）の後側屈折面ｆｂにおける上下方向の位置Ｚｉ、すなわち玉型Ｌｍの周縁形状の上下方向の位置Ｚｉを算出して、三次元の玉型形状情報（θｉ，ρｉ，Ｚｉ）を得ることができる。
【０１０３】
この後側屈折面ｆｂの曲率は、図１９に示したように、取付穴用測定子３８の上端部を眼鏡レンズの後側屈折面ｆｂに当接させて、取付穴用測定子３８を眼鏡レンズの幾何学中心から半径方向に移動させて、取付穴用測定子３８の幾何学中心の半径方向における距離（位置、又は動径）と上下方向の位置とを測定することにより、得ることができる。この際、取付穴用測定子３８の幾何学中心の半径方向における距離（位置、又は動径）は、スライダ１５がレンズ枠用測定子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ライダ１５が移動したとき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２６の検出信号から演算制御回路５２により求められる。また、上下方向の位置は、リニアスケール４０の検出ヘッド４２の検出信号から演算制御回路５２により求める。
【０１０４】
尚、眼鏡レンズの幾何学中心は、玉型形状情報（θｉ，ρｉ）から求めることができる。この点は周知であるので、詳細な説明は省略する。
【０１０５】
さらに、玉型Ｌｍのコバ端（周縁の上下方向の位置Ｚｉは、玉型形状情報（θｉ，ρｉ）に基づいて、バンド配設溝用測定子３６ｅの上面又はレンズ枠用測定子３７の上面を用いて測定することにより算出することもできる。
【０１０６】
尚、このようにして求めた玉型形状情報（θｉ，ρｉ，Ｚｉ）はバンド配設溝Ｌｇの玉型形状情報ではないので、玉型形状情報（θ０，ρ０，Ｚ０）におけるバンド配設溝用測定子３６ｅのバンド配設溝Ｌｇへのセット位置（θ０，ρ０′，Ｚ０＋Δｚ）をＺ０と既定値Δｚから求める。この既定値Δｚは、ダミーレンズに設けられるバンド配設溝の位置から予め分かっている既知の値である。
（ｂ）バンド配設溝用測定子３６ｅのバンド配設溝Ｌｇへのセット
すなわち、演算制御回路５２は、玉型Ｌｍの後側屈折面ｆｂの周縁の玉型形状情報（θｉ，ρｉ，Ｚｉ）に基づいて測定開始位置の位置情報（θ０，ρ０，Ｚ０）を求めて、動径ρ０にバンド配設溝用測定子３６ｅの寸法を加味したバンド配設溝Ｌｇの動径ρ０′を求めると共に、上下方向の位置Ｚ０にバンド配設溝Ｌｇのある位置までの高さΔｚを加味した上下方向の位置Ｚ０＋Δｚを求める。この高さΔｚは、玉型Ｌｍの後側屈折面ｆｂの周縁からバンド配設溝Ｌｇの幅方向中心までの寸法であり、標準のものを用いる。
【０１０７】
このようにして角度θ０，動径ρ０，上下方向の位置Ｚ０＋Δｚを、バンド配設溝用測定子３６ｅのバンド配設溝Ｌｇへのセット位置情報（セット位置データ）とする。
【０１０８】
そして、演算制御回路５２は、ステップＳ４においてセット位置情報（θ０，ρ０，Ｚ０＋Δｚ）に基づき駆動モータ６，１８及びアクチュエータモータ５０を作動制御して、バンド配設溝用測定子３６ｅをバンド配設溝Ｌｇに挿入させて、バンド配設溝用測定子３６ｅ先端をバンド配設溝Ｌｇの底部に当接させる。
【０１０９】
この際、バンド配設溝Ｌｇが角底や平面の場合には、バンド配設溝用測定子３６ｅがバンド配設溝Ｌｇの上縁にコイルスプリング４３のバネ力で軽く接触させられるので、初期セット位置情報は（θ０，ρ０，Ｚ０＋Δｚ′）となる。
【０１１０】
また、コイルスプリング２３のバネ力をコイルスプリング４３のバネ力よりも充分大きく設定しておくことで、バンド配設溝Ｌｇが丸底の場合には、バンド配設溝用測定子３６ｅがコイルスプリング２３のバネ力によりバンド配設溝Ｌｇの幅方向中心においてバンド配設溝Ｌｇの丸底に点接触させられる。この場合には、初期セット位置情報は（θ０，ρ０，Ｚ０＋Δｚ′′）となる。
【０１１１】
これにより、バンド配設溝用測定子３６ｅのバンド配設溝Ｌｇへのセットが完了する。このセットが完了すると、演算制御回路５２はステップＳ５に移行する。
【０１１２】
尚、このようにして玉型用測定子３６が玉型Ｌｍのバンド配設溝Ｌｇに当接させられる際に、玉型用測定子３６が図２７に示した玉型Ｌｍの幾何学中心Ｇｏからバンド配設溝Ｌｇに当接させらた位置Ｘ２までの移動距離が動径ρｉ′となる。以下、初期セット位置情報（θ０，ρ０，Ｚ０＋Δｚ′）の場合について、バンド配設溝Ｌｇの周縁形状の測定を説明する。尚、初期セット位置情報が（θ０，ρ０，Ｚ０＋Δｚ′′）の場合も初期セット位置情報（θ０，ρ０，Ｚ０＋Δｚ′）の場合と略同様にしてバンド配設溝Ｌｇの周縁形状の測定をすることができると共に、この測定によりえらる情報を初期セット位置情報（θ０，ρ０，Ｚ０＋Δｚ′）の場合と略同様に補正できるので、その説明は省略する。
（ｃ）バンド配設溝Ｌｇの周縁形状測定
このステップＳ５において演算制御回路５２は、駆動モータ６を駆動制御して駆動モータ６を正転させる。
【０１１３】
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、従動ギヤ５が回転ベース９と一体に水平回転させられる。
【０１１４】
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品が回転ベース９と一体に水平回転し、バンド配設溝用測定子３６ｅが玉型Ｌｍのバンド配設溝Ｌｇに沿って摺接移動する。この際、スライダ１５がバンド配設溝用測定子３６ｅ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ライダ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。この移動量は、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により求められる。
【０１１５】
しかも、測定子軸３５の中心からバンド配設溝用測定子３６ｅの先端までの寸法（長さ）は既知であるので、スライダ１５が原点にあるときの回転ベース９の回転中心からバンド配設溝用測定子３６ｅの先端までの距離を予め設定しておけば、スライダ１５がガイドレール１４に沿って移動したときにおいて、回転ベース９の回転中心からバンド配設溝用測定子３６ｅまでの距離が変化しても、この距離の変化はバンド配設溝Ｌｇの動径ρｉ′とすることができる。しかも、演算制御回路５２は、動径ρｉにおける上下方向の位置情報（Ｚi＋Δｚ′）をリニアスケール４０の検出ヘッド４２の検出信号とバンド配設溝用測定子３６ｅが実際にバンド配設溝Ｌｇに当接した位置情報から求める。
【０１１６】
また、動径ρｉにおけるバンド配設溝Ｌｇの幅方向中心の上下方向の位置情報は、バンド配設溝Ｌｇの幅をＢｔとすると（Ｚi＋Δｚ′−Ｂｔ／２）となる。
【０１１７】
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の駆動パルス数から求め、この回転角θｉに対応するバンド配設溝Ｌｇの動径ρｉ′，上下方向の位置（Ｚi＋Δｚ′−Ｂｔ／２）を求めることで、玉型Ｌｍのバンド配設溝Ｌｇの周縁形状（玉型形状）を極座標形式の三次元のバンド配設溝形状情報（θｉ，ρｉ′，Ｚi＋Δｚ′−Ｂｔ／２）として求めることができる。
【０１１８】
尚、このバンド配設溝形状情報（θｉ，ρｉ′，Ｚi＋Δｚ′−Ｂｔ／２）は、バンド配設溝Ｌｇにおける玉型形状情報ということもできる。また、バンド配設溝Ｌｇの周縁形状（周方向形状）は切込深さによっても変化するが、三次元のバンド配設溝形状情報（θｉ，ρｉ′，Ｚi＋Δｚ′−Ｂｔ／２）を測定することで、精確な溝掘加工データを得ることができる。
【０１１９】
また、演算制御回路５２は、バンド配設溝形状情報（θｉ，ρｉ′，Ｚi＋Δｚ′−Ｂｔ／２）からバンド配設溝Ｌｇの周長を求めると共に、バンド配設溝Ｌｇのカーブ値Ｃｖを求める。ここで、バンド配設溝用測定子３６ｅの突出寸法をｔとし、バンド配設溝Ｌｇの深さ情報をｈｉとすると、バンド配設溝Ｌｇの深さ情報ｈｉは、
ｈｉ＝ｔ−（ρｉ−ρｉ′）
として演算制御回路５２により求められる。尚、図２６のバンド配設溝用測定子３６ｅは図９Ａ，図８Ｂに示したように突出寸法ｔが１．５ｍｍであるので、
ｈｉ＝１．５−（ρｉ−ρｉ′）
となる。
【０１２０】
そして、演算制御回路５２は、これらの情報を算出すると、ステップＳ７に移行する。このステップＳ7において演算制御回路５２は、求めたバンド配設溝形状情報（θｉ，ρｉ′，Ｚi＋Δｚ）やバンド配設溝Ｌｇの周長、バンド配設溝Ｌｇのカーブ値，バンド配設溝Ｌｇの深さ情報ｈｉ等を図示しない加工機（レンズ周縁研削加工装置）に転送する。
【０１２１】
尚、演算制御回路５２は、深さ情報ｈｉから平均化した値の深さ情報ｈａを求めることができる。また、演算制御回路５２は、平均した深さ情報ｈａからバンド配設溝形状情報（θｉ，ρｉ′，Ｚi＋Δｚ′−Ｂｔ／２）を補正して、補正バンド配設溝形状情報（θｉ，ρｉ′′，Ｚi＋Δｚ′−Ｂｔ／２）を求めると共に、平均した深さ情報ｈａからカーブ値Ｃｖを補正して、補正した補正カーブ値Ｃｖ′を求めることができる。そして、補正バンド配設溝形状情報（θｉ，ρｉ′′，Ｚi＋Δｚ′−Ｂｔ／２）からバンド配設溝Ｌｇの補正周長を求めることができる。
【０１２２】
従って、バンド配設溝Ｌｇの深さ情報ｈｉにバラツキがあっても、溝掘加工に用いられる補正バンド配設溝形状情報（θｉ，ρｉ′′，Ｚi＋Δｚ−Ｂｔ／２）や補正カーブ値Ｃｖ′及び補正周長等を図示しない加工機（レンズ周縁研削加工装置）に加工用データとして転送することもできる。この場合には、より精確なバンド配設溝加工のためのデータを得ることができる。
【０１２３】
以上説明したように、この発明の実施の形態の玉型形状測定装置は、レンズ（玉型Ｌｍ）の周面に周方向に向けて形成されたバンド配設溝Ｌｇに当接させるバンド配設溝用測定子３６ｅと、前記バンド配設溝用測定子３６ｅを前記レンズ（玉型Ｌｍ）の周方向に移動させる測定子駆動装置Ｄと、前記バンド配設溝用測定子３６ｅの移動位置を検出する三次元位置検出装置（リニアスケール２４，リニアスケール４０及び駆動モータ６のモータドライブ回路Ｐｄ１等を含む構成）と、前記バンド配設溝用測定子３６ｅの移動位置を前記バンド配設溝Ｌｇに沿って移動させたときの前記三次元位置検出装置（リニアスケール２４，リニアスケール４０及び駆動モータ６のモータドライブ回路Ｐｄ１等を含む構成）からの検出信号に基づいてバンド配設溝形状を求める演算制御回路５２を備えている。
【０１２４】
この構成によれば、レンズの溝に直接接触子を挿入し、レンズの溝形状に対しても測定を行い、溝が描く湾曲した３次元的な輪形状を測定し、正確な溝カーブ値を得ることができる。
【０１２５】
また、この発明の実施の形態の玉型形状測定装置において、前記演算制御回路５２は前記バンド配設溝形状から前記バンド配設溝Ｌｇの周長を求めるようになっている。
【０１２６】
この構成によれば、正確な溝カーブ値を得ることができる。
【０１２７】
また、この発明の実施の形態の玉型形状測定装置において、前記バンド配設溝用測定子３６ｅは前記レンズの周面に当接させる玉型用測定子に設けられている。しかも、前記演算制御回路５２は、玉型用測定子により前記レンズの周面の少なくとも1測定箇所の周面位置データを前記三次元位置検出装置からの検出信号に基づいて求める一方、前記バンド配設溝用測定子３６ｅにより前記１測定箇所における前記バンド配設溝Ｌｇの溝位置データを求めて、前記周面位置データと前記溝位置データから前記バンド配設溝Ｌｇの溝深さを求めるようになっている。
【０１２８】
この構成によれば、バンド配設溝Ｌｇの溝深さを用いて、正確なバンド配設溝形状や精確な溝カーブ値を得ることができる。
【０１２９】
また、この発明の実施の形態の玉型形状測定装置において、前記バンド配設溝用測定子３６ｅは、先端に向かうに従って先細り形状に形成されていると共に、先端部に球状の当接部を有する。
【０１３０】
この構成によれば、バンド配設溝の断面形状が種々あっても、バンド配設溝の断面形状にかかわらずバンド配設溝用測定子をバンド配設溝に配設することができる。
【０１３１】
また、この発明の実施の形態の玉型形状測定装置において、前記演算制御回路５２は、前記レンズ周面用測定子により前記レンズの周面の少なくとも１測定箇所の三次元位置データを求め、前記三次元位置データに基づいて前記測定子駆動装置Ｄを作動制御することにより、前記バンド配設溝用測定子３６ｅを前記レンズのバンド配設溝Ｌｇに当接制御させるようになっている。
【０１３２】
この構成によれば、簡単な構成でバンド配設溝用測定子をバンド配設溝に挿入することができる。
【符号の説明】
【０１３３】
２４・・・リニアスケール（三次元位置検出装置の一構成要素）
３６ｅ・・・バンド配設溝用測定子
４０・・・リニアスケール（三次元位置検出装置の一構成要素）
５２・・・演算制御回路
Ｌｍ・・・玉型（レンズ）
Ｌｇ・・・バンド配設溝
Ｄ・・・測定子駆動装置
Ｐｄ１・・・モータドライブ回路（三次元位置検出装置の一構成要素）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズの周面に周方向に向けて形成されたバンド配設溝に当接させるバンド配設溝用測定子と、前記バンド配設溝用測定子を前記レンズの周方向に移動させる測定子駆動装置と、前記バンド配設溝用測定子の移動位置を検出する三次元位置検出装置と、前記バンド配設溝用測定子の移動位置を前記バンド配設溝に沿って移動させたときの前記三次元位置検出装置からの検出信号に基づいてバンド配設溝形状を求める演算制御回路を備えることを特徴とする玉型形状測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の玉型形状測定装置において、前記演算制御回路は前記バンド配設溝形状から前記バンド配設溝の周長を求めることを特徴とする玉型形状測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の玉型形状測定装置において、
前記バンド配設溝用測定子は前記レンズの周面に当接させる玉型用測定子に設けられていると共に、
前記演算制御回路は、玉型用測定子により前記レンズの周面の少なくとも1測定箇所の周面位置データを前記三次元位置検出装置からの検出信号に基づいて求める一方、前記バンド配設溝用測定子により前記１測定箇所における前記バンド配設溝の溝位置データを求めて、前記周面位置データと前記溝位置データから前記バンド配設溝の溝深さを求めることを特徴とする玉型形状測定装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載の玉型形状測定装置において、前記バンド配設溝用測定子は、先端に向かうに従って先細り形状に形成されていると共に、先端部に球状の当接部を有することを特徴とする玉型形状測定装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つに記載の玉型形状測定装置において、前記演算制御回路は、前記レンズ周面用測定子により前記レンズの周面の少なくとも１測定箇所の三次元位置データを求め、前記三次元位置データに基づいて前記測定子駆動装置を作動制御することにより、前記バンド配設溝用測定子を前記レンズのバンド配設溝に当接制御させることを特徴とする玉型形状測定装置。
【請求項１】
レンズの周面に周方向に向けて形成されたバンド配設溝に当接させるバンド配設溝用測定子と、前記バンド配設溝用測定子を前記レンズの周方向に移動させる測定子駆動装置と、前記バンド配設溝用測定子の移動位置を検出する三次元位置検出装置と、前記バンド配設溝用測定子の移動位置を前記バンド配設溝に沿って移動させたときの前記三次元位置検出装置からの検出信号に基づいてバンド配設溝形状を求める演算制御回路を備えることを特徴とする玉型形状測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の玉型形状測定装置において、前記演算制御回路は前記バンド配設溝形状から前記バンド配設溝の周長を求めることを特徴とする玉型形状測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の玉型形状測定装置において、
前記バンド配設溝用測定子は前記レンズの周面に当接させる玉型用測定子に設けられていると共に、
前記演算制御回路は、玉型用測定子により前記レンズの周面の少なくとも1測定箇所の周面位置データを前記三次元位置検出装置からの検出信号に基づいて求める一方、前記バンド配設溝用測定子により前記１測定箇所における前記バンド配設溝の溝位置データを求めて、前記周面位置データと前記溝位置データから前記バンド配設溝の溝深さを求めることを特徴とする玉型形状測定装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載の玉型形状測定装置において、前記バンド配設溝用測定子は、先端に向かうに従って先細り形状に形成されていると共に、先端部に球状の当接部を有することを特徴とする玉型形状測定装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つに記載の玉型形状測定装置において、前記演算制御回路は、前記レンズ周面用測定子により前記レンズの周面の少なくとも１測定箇所の三次元位置データを求め、前記三次元位置データに基づいて前記測定子駆動装置を作動制御することにより、前記バンド配設溝用測定子を前記レンズのバンド配設溝に当接制御させることを特徴とする玉型形状測定装置。
【図１】
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図１Ｅ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１０Ａ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１７Ｃ】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図１Ｅ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１０Ａ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１７Ｃ】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２０１１−７５３１７（Ｐ２０１１−７５３１７Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２４９８３（Ｐ２００９−２２４９８３）
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００２２０３４３）株式会社トプコン (904)
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００２２０３４３）株式会社トプコン (904)
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]