專利名稱：眼鏡框形狀測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測量眼鏡框的鏡圈的形狀的眼鏡框形狀測量裝置，且涉及可測量型板(或定型鏡片)的形狀的眼鏡框形狀測量裝置。
背景技術(shù)：
已知眼鏡框形狀測量裝置包括將眼鏡框保持在希望的狀態(tài)的眼鏡框保持機構(gòu)和將插入到眼鏡框的鏡圈(鏡片框)的溝槽內(nèi)的跟蹤筆沿鏡圈的溝槽移動且檢測跟蹤筆的移動以獲得鏡圈的三維形狀的測量機構(gòu)(例如，參考JP-A-2000-314617和JP-A-2011-122899)。眼鏡框保持機構(gòu)包括第一滑塊和第二滑塊以用于從縱向方向(佩戴眼鏡框時的縱向方向)上按壓眼鏡框的右側(cè)和左鏡圈且確定右側(cè)和左鏡圈的縱向位置。具有用于分別夾緊左鏡圈和右鏡圈的夾緊銷的夾緊機構(gòu)設(shè)置在每一個滑塊的內(nèi)部。眼鏡框的鏡圈被夾緊銷夾緊，且第一滑塊和第二滑塊之間的間隔縮窄，以此將眼鏡框的右鏡圈和左鏡圈保持在預(yù)定狀態(tài)。在此狀態(tài)下，跟蹤筆插入到一個鏡圈的溝槽內(nèi)，且測量鏡圈的三維形狀。另外，在此類型的測量裝置中，可測量型板(包括附接到眼鏡框的鏡圈的定型鏡片)。在型板測量中，使用了作為用于附接型板的夾具的型板保持器，型板保持器附接到與眼鏡框保持機構(gòu)分開地設(shè)置的附接部分，且型板設(shè)定在相對于測量機構(gòu)的預(yù)定測量位置。因為型板保持器在眼鏡框的測量期間是不需要的且變成障礙，所以型板保持器從附接部分分離。另外，在近年來，其中鏡圈的翹曲大的高彎框日益增加。為高精度地測量高彎框的鏡圈，提出了眼鏡框形狀測量裝置，提出的眼鏡框形狀測量裝置通過使得跟蹤筆的尖端(跟蹤筆軸)根據(jù)鏡圈的翹曲(垂直方向)的高度可傾斜而跟蹤鏡圈(例如，參考JP-A-2001-174252 和 JP-A-2011-122898)。

發(fā)明內(nèi)容
在現(xiàn)有技術(shù)的眼鏡框形狀測量裝置中，從附接部分分離的型板保持器被保持在與測量裝置不同的位置中，或被保持在設(shè)置于測量裝置的覆蓋件(在眼鏡框形狀測量裝置整體地組裝到眼鏡鏡片鏡圈測量裝置內(nèi)的情況中為處理裝置的覆蓋件)內(nèi)的收納部分內(nèi)。然而，在型板保持器被保持在與測量裝置不同的位置內(nèi)的系統(tǒng)中，型板保持器可能丟失或在使用中可能不能直接取出。在用于型板保持器的收納位置設(shè)置在測量裝置(或處理裝置)的覆蓋件內(nèi)的構(gòu)造中，存在的問題是裝置可能被放大或收納位置應(yīng)根據(jù)測量裝置或處理裝置的覆蓋件被固定，且要求對此設(shè)計的考慮。在型板的測量機構(gòu)中，有利的是用于測量鏡圈的跟蹤筆軸也用作與型板的邊緣相接觸的跟蹤筆軸。然而，在跟蹤筆軸制成為可傾斜的JP-A-2011-122898中，存在如下構(gòu)造，即不生成跟蹤筆軸的傾斜的側(cè)表面接觸型板。為進一步改進型板跟蹤的可跟隨性的精度，裝置的機構(gòu)不能不變得復雜且放大。另外，測量壓力的控制也變得復雜。在專門設(shè)置用于型板測量的跟蹤筆軸的構(gòu)造中，裝置變得復雜且成本變高。已考慮到相關(guān)技術(shù)的裝置實現(xiàn)本發(fā)明的方面，且本發(fā)明的技術(shù)目的是提供帶有使用者友好的型板保持器的眼鏡框形狀測量裝置，即使在裝置的覆蓋件等內(nèi)未設(shè)置型板保持器收納位置。另外，本發(fā)明的方面的另一個技術(shù)目的是提供眼鏡框形狀測量裝置，該眼鏡框形狀測量裝置可即使在型板測量中改進型板測量精度而不導致構(gòu)造復雜化和高成本，同時允許以高精度測量高彎框的鏡圈。為解決以上目的，本發(fā)明的方面提供了如下構(gòu)造。(I) 一種眼鏡框形狀測量裝置，包括眼鏡框保持單元，所述眼鏡框保持單元包括構(gòu)造為用于保持眼鏡框的第一滑塊和
第二滑塊；鏡圈測量單元，所述鏡圈測量單元包括用于插入到所述眼鏡框的鏡圈的溝槽內(nèi)的跟蹤筆，所述鏡圈測量單元構(gòu)造為檢測所述跟蹤筆的移動位置以測量所述鏡圈的形狀；型板保持器，所述型板保持器構(gòu)造為用于附接型板和定型鏡片的測量對象；型板測量單元，所述型板測量單元包括構(gòu)造為與附接到所述型板保持器的所述測量對象的邊緣相接觸的跟蹤筆軸，所述型板測量單元構(gòu)造為檢測所述跟蹤筆軸在所述測量對象的徑向方向上的移動以測量所述測量對象的半徑矢量信息；和收納部分，當不在執(zhí)行使用所述型板測量單元的測量時，所述收納部分被設(shè)置為收納所述型板保持器，并且所述收納部分被設(shè)置在所述第一滑塊和所述第二滑塊中的一個內(nèi)。(2)根據(jù)(I)所述的眼鏡框形狀測量裝置，其中所述第一滑塊和所述第二滑塊中的每一個包括左鏡圈夾緊機構(gòu)和右鏡圈夾緊機構(gòu)，所述左鏡圈夾緊機構(gòu)包括用于夾緊左鏡圈的夾緊銷，所述右鏡圈夾緊機構(gòu)包括用于夾緊右鏡圈的夾緊銷，所述第一滑塊和所述第二滑塊中的至少一個具有形成在所述左鏡圈夾緊機構(gòu)和所述右鏡圈夾緊機構(gòu)之間的空間，通過使所述至少一個滑塊的上部凹入形成所述空間，并且所述收納部分被設(shè)置在所述空間內(nèi)。(3)根據(jù)⑴所述的眼鏡框形狀測量裝置，其中所述第一滑塊和所述第二滑塊中的一個的在所述第一滑塊和所述第二滑塊延伸的橫向方向上的中央的上部是凹入的，并且所述收納部分被設(shè)置在所述空間中。(4)根據(jù)⑴所述的眼鏡框形狀測量裝置，進一步包括附接部分，所述型板保持器可分離地附接到所述附接部分。(5)根據(jù)(I)所述的眼鏡框形狀測量裝置，其中所述型板保持器具有橫向尺寸、縱向尺寸和高度尺寸，以落入在所述收納部分的橫向尺寸、縱向尺寸和高度尺寸內(nèi)。
(6)根據(jù)⑴所述的眼鏡框形狀測量裝置，其中所述鏡圈測量單元包括跟蹤筆保持單元，所述跟蹤筆保持單元包括跟蹤筆軸，所述跟蹤筆保持單元的所述跟蹤筆軸具有附接到所述跟蹤筆保持單元的所述跟蹤筆軸的上部的所述跟蹤筆，所述跟蹤筆保持單元構(gòu)造為將所述跟蹤筆保持單元的所述跟蹤筆軸保持為能夠在所述跟蹤筆的尖端方向上傾斜；傾斜角檢測單元，所述傾斜角檢測單元構(gòu)造為檢測所述跟蹤筆保持單元的所述跟蹤筆軸的傾斜角；移動單元，所述移動單元構(gòu)造為使所述跟蹤筆保持單元在所述鏡圈的徑向方向上二維地移動；和旋轉(zhuǎn)單元,所述旋轉(zhuǎn)單元構(gòu)造為使所述跟蹤筆保持單元繞與所述徑向方向垂直的軸線旋轉(zhuǎn)，并且所述鏡圈測量單元被用作型板測量單元，并且所述跟蹤筆保持單元的所述跟蹤筆軸被用作與所述測量對象的邊緣相接觸的所述跟蹤筆軸，所述眼鏡框形狀測量裝置進一步包括測量模式選擇單元，所述測量模式選擇單元構(gòu)造為選擇鏡圈測量模式和型板測量模式；控制單元,所述控制單元構(gòu)造為控制所述旋轉(zhuǎn)單元和所述移動單元,使得在所述型板測量模式中所述跟蹤筆軸的位于與所述跟蹤筆相反的一側(cè)的背表面接觸所述測量對象的邊緣；和運算單元，所述運算單元構(gòu)造為基于所述跟蹤筆保持單元在所述徑向方向上的位置信息、所述旋轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)信息和所述傾斜角檢測單元的檢測信息來獲得所述測量對象的半徑矢量信息，并且在測量所述測量對象期間，所述控制單元基于檢測到的信息控制所述旋轉(zhuǎn)單元和所述移動單元，使得當所述跟蹤筆軸的背表面接觸所述測量對象的邊緣時所述跟蹤筆軸的傾斜被保持為垂直于所述測量對象的邊緣。(7)根據(jù)(6)所述的眼鏡框形狀測量裝置，其中所述運算單元基于由所述傾斜角檢測單元檢測到的傾斜角校正所述跟蹤筆保持單元在所述徑向方向上的位置信息，以獲得所述測量對象的半徑矢量信息。(8)根據(jù)(6)所述的眼鏡框形狀測量裝置，進一步包括第一測量壓力施加機構(gòu)，所述第一測量壓力施加機構(gòu)構(gòu)造為在所述鏡圈測量模式中施加測量壓力，使得所述跟蹤筆軸在所述跟蹤筆的尖端方向上傾斜；第二測量壓力施加機構(gòu)，所述第二測量壓力施加機構(gòu)構(gòu)造為在所述型板測量模式中施加測量壓力，使得所述跟蹤筆軸的背表面朝向所述測量對象的邊緣傾斜；和切換單元，所述切換單元構(gòu)造為在所述第一測量壓力施加機構(gòu)和所述第二測量壓力施加機構(gòu)之間切換。(9)根據(jù)(6)所述的眼鏡框形狀測量裝置，其中在所述傾斜角檢測單元檢測到的傾斜角超過預(yù)定范圍的情況中，所述控制單元停止所述型板測量單元的測量操作。根據(jù)本發(fā)明，即使型板保持器收納位置未設(shè)置在裝置的覆蓋件等內(nèi)，也可改進型板保持器的使用者友好性。另外，即使在型板測量中，型板測量的精度可改進而不導致構(gòu)造的復雜化和高成本，同時允許以高精度測量高彎框的鏡圈。


圖1是眼鏡框形狀測量裝置的外觀示意圖。圖2A是型板保持器的示意性構(gòu)造圖，且是型板保持器的前表面的透視圖。圖2B是型板保持器的示意性構(gòu)造圖，且是型板保持器的背表面的透視圖。圖3是處在其中眼鏡框被保持的狀態(tài)下的眼鏡框保持單元的頂視圖。圖4是在型板測量期間的眼鏡框保持單元的透視圖。圖5是處在眼鏡框F未被保持的狀態(tài)下的眼鏡框保持單元的頂視圖。
圖6是夾緊機構(gòu)的構(gòu)造圖。圖7是沿圖5的線B-B截取的橫截面圖。圖8是測量單元的移動機構(gòu)的示意性構(gòu)造圖。圖9是跟蹤筆保持單元的總體透視圖。圖10是垂直傾斜保持單元的說明圖。圖1lA是垂直傾斜保持單元的說明圖。圖1lB是垂直傾斜保持單元的說明圖。圖12是裝置的控制方框圖。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例將在下文中參考附圖描述。圖1是眼鏡框形狀測量裝置的外觀示意圖。眼鏡框形狀測量裝置I包括將眼鏡框F保持在希望的狀態(tài)的眼鏡框保持單元100 ；和通過將跟蹤筆插入到被眼鏡框保持單元100保持的眼鏡框的鏡圈的溝槽內(nèi)且通過檢測所述跟蹤筆的移動來測量鏡圈的三維形狀(目標鏡片形狀)的測量單元200。測量裝置I的覆蓋件具有開口窗2，且眼鏡框保持單元100布置在開口窗2的下方。另外，在測量附接到型板或眼鏡框的定型鏡片的測量對象TP(在后文中簡稱為型板TP)時使用的用于可分離地附接型板保持器310的附接部分300被布置在裝置I的橫向方向上的中央后方。作為鏡圈測量單元的測量單元200也用作型板測量單元，以測量附接到型板保持器310的型板ΤΡ。帶有測量開始開關(guān)等的切換部分4布置在裝置I的殼體的前側(cè)上。帶有觸摸面板顯示器的面板部分3布置在裝置I的殼體的后側(cè)上。在眼鏡片的鏡圈處理期間，眼鏡片的相對于目標鏡片形狀數(shù)據(jù)的布局數(shù)據(jù)、鏡片的處理條件等通過面板部分3輸入。在裝置I內(nèi)獲得的鏡圈的三維形狀數(shù)據(jù)和在面板部分3內(nèi)輸入的數(shù)據(jù)被傳輸?shù)窖坨R片鏡圈測量裝置。另外，裝置I可合并到眼鏡片鏡圈測量裝置內(nèi)，類似于JP-A-2000-314617。圖2是型板保持器310的示意性構(gòu)造圖，圖2Α是型板保持器310的前表面的透視圖，且圖2Β是型板保持器310的背表面的透視圖。型板保持器310具有主體部分311和用于將附接部分300安裝在主體部分311的縱向方向上的一端上的安裝表面340。安裝表面340設(shè)有磁體341和兩個銷342，所述銷342配合形成在附接部分300側(cè)上的孔。如在圖2Α中所示，主體部分311的前表面?zhèn)刃纬捎胁迦肟?11以用于安裝固定到定型鏡片的前表面的杯形部CU的基部?？偸潜徊贾迷谥黧w部分311內(nèi)側(cè)的彈簧(未示出)推動而向從主體部分311分開的一側(cè)被偏置的推動構(gòu)件314布置在主體部分311的在縱向方向上的另一端處。杯形部CU的基部在推動構(gòu)件314被推入到主體部分311側(cè)內(nèi)的狀態(tài)下安裝到插入孔311內(nèi)，且當推動構(gòu)件314返回到其初始狀態(tài)時定型鏡片被型板保持器310保持。如在圖2B中所示，插入到型板TP所具有的中心孔內(nèi)的中心銷323和插入到型板TP所具有的兩個小孔內(nèi)的兩個小銷321被設(shè)置在主體部分311的背表面?zhèn)葍?nèi)。中心銷323固定到推動構(gòu)件314且與推動構(gòu)件314 —起被移動。當在推動構(gòu)件314被推入到主體部分311側(cè)內(nèi)的狀態(tài)下型板TP的中心孔配合到中心銷323且型板TP的小孔配合到小銷321之后，型板TP隨著推動構(gòu)件314返回到其初始狀態(tài)時而被型板保持器310保持。圖3是眼鏡框F被保持的狀態(tài)下的眼鏡框保持單元100的頂視圖。在圖3中的橫向方向限定為X方向，且縱向方向限定為Y方向。眼鏡框F的鏡圈的徑向方向限定為XY方向。與XY方向正交的垂直方向限定為Z方向。在下文中，裝置I的上下方向限定為垂直方向(Z方向)(使用者佩戴眼鏡框F的狀態(tài)下的縱向方向)。測量單元200設(shè)置在眼鏡框保持單元100的底側(cè)上。用于以大致水平的方式保持眼鏡框F的第一滑塊102和第二滑塊103被布置在保持部分基部101上。第一滑塊102具有第一表面1021，該第一表面1021抵靠眼鏡框F的左鏡圈RIL和右鏡圈RIR的縱向方向上的頂側(cè)上。第二滑塊103具有第二表面1031，該第二表面1031抵靠左鏡圈RIL和右鏡圈RIR的縱向方向上的下側(cè)上。第一表面1021和第二表面1031相互面對。第一滑塊102的第一表面1021和第二滑塊103的第二表面1031被保持為能夠通過在兩個滑塊之間的間隔被打開和關(guān)閉的方向(在兩個滑塊之間的間隔展寬的方向上和在兩個滑塊之間的間隔縮窄的方向上)上打開和關(guān)閉移動機構(gòu)110而移動。打開和關(guān)閉移動機構(gòu)110包括布置在保持部分基部101的右側(cè)和左側(cè)上且在Y方向上延伸的兩個導軌1101 ;在圖3中在Y方向上布置在右側(cè)上的兩個滑輪1105和1107 ;和拉伸過兩個滑輪1105和1107上的線1109 ;和總是在關(guān)閉滑塊之間的間隔的方向上偏置第一滑塊102和第二滑塊103的彈簧1110(參考圖5)。在圖3中，第一滑塊102的右端部分102E附接到線的左側(cè)，且第二滑塊103的右端部分103E附接到線的右側(cè)。第一滑塊102和第二滑塊103通過具有這些構(gòu)造的打開和關(guān)閉移動機構(gòu)110保持，以能夠繞兩個滑塊之間的中心線LX在展寬兩個滑塊之間的間隔的方向上和縮窄兩個滑塊之間的間隔的方向上移動。如果第一滑塊102或第二滑塊103的任一個被移動，則另一個也以互鎖的方式被移動。圖4是在型板測量期間的眼鏡框保持單元100的透視圖，其中型板保持器310附接到附接部分300。圖5是眼鏡框F未被第一滑塊102和第二滑塊103保持的狀態(tài)下的眼鏡框保持單元100的頂視圖。用于從厚度方向上夾緊眼鏡框F的左鏡圈RIL和右鏡圈RIR的頂部(鏡圈的頂部和底部是指在眼鏡佩戴時的縱向方向上的頂部和底部)的夾緊銷230a和230b布置在第一滑塊102中的分別兩個位置上。類似地，用于在厚度方向上夾緊左鏡圈RIL和右鏡圈RIR的底部的夾緊銷230a和230b也布置在第二滑塊103內(nèi)的分別兩個位置上。布置在第一滑塊102上的兩個位置中的夾緊銷230a和230b布置為分別從第一表面1021向第二滑塊103側(cè)突出。布置在第二滑塊103側(cè)上的兩個位置中的夾緊銷230a和230b也布置為從第二表面1031向第一滑塊102側(cè)突出。圖6是布置在第一滑塊102的左側(cè)上以夾緊左鏡圈RIL的頂側(cè)的夾緊機構(gòu)2300的方框圖。基板2301布置在第一滑塊102的內(nèi)部。夾緊銷230a附接到第一臂2302的尖端。第一臂2303的中央部分被旋轉(zhuǎn)軸2304保持以能夠相對于基板2301旋轉(zhuǎn)。夾緊銷230b附接到第二臂2305的尖端。第二臂2305的中央部分被旋轉(zhuǎn)軸2306保持以能夠相對于基板2301旋轉(zhuǎn)。壓縮彈簧2307附接在第一臂2303和第二臂2305之間。兩個夾緊銷230a和230b總是被壓縮彈簧2307在打開夾緊銷之間的間隔的方向上偏置。另外，定心在旋轉(zhuǎn)軸2304上的齒輪2309形成在第一臂2303的中央部分處。類似地，定心在旋轉(zhuǎn)軸2306上的齒輪2311形成在第二臂2305的中央部分處，且齒輪2309與齒輪2311嚙合。彈簧2313的一端附接到第一臂2303的后端。線2315固定到彈簧2313的另一端。線2315通過可旋轉(zhuǎn)地附接到基板2301的滑輪2317連接到驅(qū)動單元2320。驅(qū)動單元2320具有用于拉動線2315的軸2321和用于使軸2321旋轉(zhuǎn)的馬達2322。如果線2315通過馬達2322的驅(qū)動而被拉動，則第一臂2303繞旋轉(zhuǎn)軸2304逆時針旋轉(zhuǎn)。此時，當齒輪2309和齒輪2311相互嚙合時，第二臂繞旋轉(zhuǎn)軸2306順時針旋轉(zhuǎn)。因此，兩個夾緊銷230a和230b以互鎖方式閉合，且鏡圈RIL被兩個夾緊銷230a和230b夾緊。為夾緊右鏡圈RIR的頂側(cè)，布置在第一滑塊102的右側(cè)上的夾緊機構(gòu)具有其中夾緊機構(gòu)2300的左側(cè)和右側(cè)被反轉(zhuǎn)的構(gòu)造。另外，為夾緊左鏡圈RIL和右鏡圈RIR的底側(cè)，布置在第一滑塊102的左側(cè)和右側(cè)的兩個位置中的夾緊機構(gòu)與其中其縱向方向相對于布置在第一滑塊102內(nèi)的夾緊機構(gòu)2300反轉(zhuǎn)的夾緊機構(gòu)相同。因此，省略了其它夾緊機構(gòu)的描述。另外，雖然可以采用其中馬達2322和軸2321被布置在四個夾緊機構(gòu)2300中的每一個處的構(gòu)造，但也可采用其中馬達和軸被四個夾緊機構(gòu)2300共用的構(gòu)造。在任何情況中，可采用其中四個夾緊機構(gòu)230a和230b可同時打開和關(guān)閉的構(gòu)造。圖7是圖5中的橫向中心線LY的B-B橫截面圖。如在圖3至圖5中所示，作為用于收納(儲存)型板保持器310的存儲空間(凹入)的收納部分1024設(shè)置在第一滑塊102的橫向方向上的中央的上部處。收納部分1024如在圖5中所示設(shè)置在用于左鏡圈夾緊的布置在第一滑塊102的左側(cè)上的夾緊機構(gòu)2300和用于右鏡圈夾緊的布置在第一滑塊102的右側(cè)上的夾緊機構(gòu)2300之間的中央處。如在圖5中所示，收納部分1024在橫向方向上的橫向尺寸WL2形成為大于型板保持器310的橫向尺寸WL1。收納部分1024的縱向尺寸DL2形成為大于型板保持器310的縱向尺寸DL1。另外，收納部分1024的在垂直方向上的高度尺寸HL2形成為大于型板保持器310的高度尺寸HLl。換言之，在第一滑塊102的構(gòu)造中，型板保持器310的橫向尺寸WL1、縱向尺寸DLl和高度尺寸HLl設(shè)定為落在可被固定在用于左鏡圈夾緊的夾緊機構(gòu)2300和用于右鏡圈夾緊的夾緊機構(gòu)2300之間的收納部分1024的橫向尺寸WL2、縱向尺寸DL2和高度尺寸HL2之內(nèi)。另外，收納部分1024可被設(shè)置在第二滑塊103側(cè)上在用于左鏡圈夾緊的夾緊機構(gòu)2300和用于右鏡圈夾緊的夾緊機構(gòu)2300之間。通過以此方式為第一滑塊102 (或第二滑塊103)設(shè)置收納部分1024，不需要在測量裝置I的殼體(或眼鏡片鏡圈處理裝置的其中一體地設(shè)置了測量裝置I的殼體)內(nèi)提供用于型板保持器310的收納空間。另外，當使用型板保持器310時，操作者可目視確定型板保持器310存在的位置且能夠立即容易地取出型板保持器310，并且可提供使用者友好的型板保持器310的測量裝置I。接著，將描述測量單元200的構(gòu)造。圖8是測量單元200所具有的XYZ方向移動機構(gòu)的示意性構(gòu)造圖。測量單元200包括具有在水平方向上(XY方向上)延伸的方形框的基部部分211 ;保持具有插入到附接到鏡圈RIL或RIR的上端的其溝槽內(nèi)的跟蹤筆281的跟蹤筆軸282的跟蹤筆保持單元250 ;和使跟蹤筆保持單元250在XYZ方向上移動的移動單元210。基部部分211布置在眼鏡框保持單元100下方。移動單元210具有使跟蹤筆保持單元250在Y方向上移動的Y移動單元230 ;在X方向上移動Y移動單元230的X移動單元240 ;和在Z方向上移動跟蹤筆保持單元250的Z移動單元220。Y移動單元230包括在Y方向上延伸的導軌且通過馬達235的驅(qū)動將跟蹤筆保持單元250在Y方向上沿導軌移動。X移動單元240包括在X方向上延伸的導軌241且通過馬達245的驅(qū)動將Y移動單元230在X方向上移動。Z移動單元220附接到Y(jié)移動單元230且通過馬達225的驅(qū)動將跟蹤筆保持單元250沿在Z方向上延伸的導軌221在Z方向上移動。跟蹤筆保持單元250的構(gòu)造將參考圖9、圖10、圖1lA和圖1lB描述。跟蹤筆保持單元250包括垂直傾斜保持單元(在下文中稱為VH單元)280，所述VH單元280將具有附接在跟蹤筆軸282的上端處的跟蹤筆281的跟蹤筆軸282保持為能夠在垂直方向上(Z方向上)移動，且將跟S示筆軸282保持為能夠在跟S示筆281的尖端方向上(在下文中稱為方向H)繞設(shè)定在跟蹤筆軸282下方的支承點傾斜；和使VH單元280繞在Z方向上延伸的軸線LO旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)單元260。跟蹤筆281具有針狀的尖端形狀。因此，即使在其中跟蹤筆被傾斜的情況中，跟蹤筆281也易于插入到鏡圈的溝槽中。圖9是跟蹤筆保持單元250的總體透視圖。旋轉(zhuǎn)單元260包括保持VH單元280的旋轉(zhuǎn)基部261 ;和使旋轉(zhuǎn)基部261旋轉(zhuǎn)的馬達265。保持VH單元280的旋轉(zhuǎn)基部261被Z方向移動支承基部222保持，以能夠繞軸線LO旋轉(zhuǎn)。Z方向移動支承基部222被圖8中所示的導軌221引導，且在Z方向上通過馬達225的驅(qū)動移動。旋轉(zhuǎn)基部261通過馬達265的驅(qū)動通過例如齒輪的旋轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)繞軸線LO旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)基部261的旋轉(zhuǎn)角被附接到馬達265的旋轉(zhuǎn)軸的編碼器266檢測。圖10、圖1lA和圖1lB是VH單元280的構(gòu)造的說明圖。在Z方向上延伸的引導軸263固定到與旋轉(zhuǎn)基部261整體地形成的凸緣262的下表面。VH單元280的Z方向移動支承基部270固定到被引導軸263通過的管狀構(gòu)件264。VH單元280被保持為通過Z方向移動支承基部270和管狀構(gòu)件264沿引導軸263在Z方向上可移動。另外，為減輕VH單元280的載荷和/或?qū)崿F(xiàn)載荷均衡，彈簧(偏置構(gòu)件)267附接在凸緣262和管狀構(gòu)件264之間。VH單元280在Z方向上的移動位置(VH單元相對于旋轉(zhuǎn)基部261在Z方向上的移動位置)被編碼器268即位置檢測器檢測(參考圖11A)。圖1lB是VH單元280的說明圖，其中的狀態(tài)為旋轉(zhuǎn)基部261、凸緣262等被移除，且是關(guān)于圖10的從附圖的背側(cè)觀察的VH單元280的說明圖。圖1lB是關(guān)于圖1IA的VH單元280的說明圖，其中的狀態(tài)為跟蹤筆軸282等被移除。跟蹤筆軸282被保持為在H方向上繞軸線SI (支承點)通過保持在Z方向移動支承基部270的上部處的軸承271可傾斜。旋轉(zhuǎn)角檢測板283通過附接構(gòu)件284附接在跟蹤筆軸282下方。定心在軸線SI上的跟蹤筆軸282的在H方向上的傾斜角(旋轉(zhuǎn)角)被作為旋轉(zhuǎn)角檢測器的編碼器285通過旋轉(zhuǎn)角檢測板283檢測。另外，為限制跟蹤筆281在尖端方向上的傾斜，鄰靠附接構(gòu)件284的左端的限制構(gòu)件291附接到旋轉(zhuǎn)板292，如在圖1lA中所示。另外，如在圖10中所示，作為用于在跟蹤筆281的尖端方向上施加測量壓力的第一測量壓力施加機構(gòu)的彈簧(偏置構(gòu)件)290布置在附接板284和管狀構(gòu)件264之間?？偸怯蓮椈?90施加偏置力(測量壓力)，使得跟蹤筆軸282在跟蹤筆281的尖端方向Hf上傾斜。在鏡圈測量期間的初始狀態(tài)下，跟蹤筆軸282的傾斜被鄰靠限制構(gòu)件291的附接構(gòu)件284限制到圖1lB中的狀態(tài)。此初始狀態(tài)是其中跟蹤筆軸282被相對于垂直軸線的Z軸線在與跟蹤筆281的尖端方向相反的方向Hf上傾斜預(yù)定角度(2度)的狀態(tài)。旋轉(zhuǎn)板292被旋轉(zhuǎn)以在圖1lB中可繞Z方向移動支承基部270下方的支承點292a逆時針(在箭頭Cl的方向上)旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)板292的順時針旋轉(zhuǎn)被限制構(gòu)件(未示出)限制。因而，由布置在Z方向移動支承基部270和旋轉(zhuǎn)板292之間的作為第二測量壓力施加機構(gòu)的彈簧(偏置構(gòu)件)293施加了偏置力(在型板測量期間的測量壓力)，使得旋轉(zhuǎn)板292總是在圖1lB中的順時針方向上旋轉(zhuǎn)。彈簧293的偏置力形成為大于彈簧290的偏置力。因此，跟蹤筆軸282在鏡圈和型板TP測量時在初始狀態(tài)下維持圖1lA中的狀態(tài)。然而，在型板TP測量期間，跟蹤筆軸282的背表面282a(位于與跟蹤筆281的尖端方向相反的Hr方向上的表面)接觸型板TP的邊緣，且當HV單元280在Hr方向上通過由控制部分50控制的移動單元210移動時跟蹤筆軸282在Hf方向上以軸線S I作為支承點傾斜。由于跟蹤筆軸282在Hf方向上的旋轉(zhuǎn)，位于跟蹤筆軸282下方的附接構(gòu)件284推入限制構(gòu)件291，且旋轉(zhuǎn)板292在箭頭Cl的方向上旋轉(zhuǎn)。此時，在Hr方向上的測量壓力被彈簧293施加到跟蹤筆軸282的背表面282a。通過該構(gòu)造，在型板測量期間完成從第一測量壓力施加機構(gòu)到第二測量壓力施加機構(gòu)的切換。另外，跟蹤筆軸282 (背表面282a)也用作與型板TP的邊緣相接觸的跟蹤筆軸。為此原因，跟蹤筆軸282適于相對于垂直方向(Z方向)在Hf方向上能夠進一步傾斜2度至5度。圖12是裝置I的控制方框圖?？刂撇糠?0連接到馬達225、235、245和265、編碼器268和285、面板部分3和切換部分4。然后，將描述具有以上構(gòu)造的裝置I的操作。首先，將描述眼鏡框F的鏡圈的測量操作。可通過布置在切換部分4內(nèi)的測量模式選擇開關(guān)(測量模式選擇裝置)選擇鏡圈測量模式和型板測量模式。另外，如在圖4中所示，如果型板保持器310如在圖4中所示在第一滑塊102和第二滑塊103被打開的狀態(tài)下附接到附接部分300，則第一滑塊102接觸型板保持器310，且第一滑塊102的向近側(cè)(操作者側(cè))的移動被限制。當此狀態(tài)被檢測器(未示出)檢測到時，測量模式自動地選擇為型板測量模式，且當?shù)谝换瑝K102和第二滑塊103被關(guān)閉而不處于圖4中的狀態(tài)時，鏡圈測量模式可被自動選擇。在鏡圈測量模式中，在鏡圈RIR在徑向方向上的測量期間，控制部分50基于測量到的鏡圈的半徑矢量信息確定跟蹤筆保持單元250被移動到的XY位置，且根據(jù)所確定的XY位置控制移動單元210的每一個馬達的驅(qū)動。優(yōu)選地，控制部分50基于測量到鏡圈的半徑矢量信息預(yù)測鏡圈的未測量部分的半徑矢量改變，且確定跟蹤筆保持單元250被移動到的XY位置，使得跟蹤筆281的尖端沿未測量部分的半徑矢量改變來移動。基于通過切換部分4輸入的測量開始信號，控制部分50使位于初始位置處的跟蹤筆保持單元250在XYZ方向上移動，且將跟蹤筆281的尖端插入到被夾緊銷230a和230b保持的鏡圈RIR的測量開始位置(鏡圈被第二滑塊103的夾緊銷230a和230b夾緊的位置)處的溝槽內(nèi)。當編碼器285檢測到跟蹤筆軸282在Hr方向上傾斜了 5度時，則檢測到了跟蹤筆281的尖端到鏡圈RIR的溝槽內(nèi)的插入。
在測量開始時，控制部分50確定鏡圈RIR的半徑矢量正在在X方向上改變，且使跟蹤筆保持單元250在X方向上移動。跟蹤筆軸282被傾斜，使得跟蹤筆281的尖端移動以跟隨鏡圈的半徑矢量改變。當編碼器285檢測到跟蹤筆軸282的傾斜角時，獲得了跟蹤筆281的尖端相對于跟蹤筆保持單元250的參考位置的XY位置信息。鏡圈的半徑矢量信息通過此XY位置信息和執(zhí)行跟蹤筆保持單元250的XY移動的馬達235和245的驅(qū)動信息獲得。如果獲得了從測量開始的預(yù)定數(shù)目的測量點(例如，當總計測量1000個點時，五個點)的半徑矢量信息，則控制部分50基于測量到的半徑矢量信息預(yù)測下一測量點(未測量的點)的改變，且基于該結(jié)果使跟蹤筆保持單元250在XY方向上移動，使得跟蹤筆281沿鏡圈RIR行進。另外，控制部分50控制馬達265的驅(qū)動且使旋轉(zhuǎn)基部261旋轉(zhuǎn)以因此使VH單元280繞軸線LO旋轉(zhuǎn)。確定此時的旋轉(zhuǎn)角使得跟蹤筆281的尖端方向變成鏡圈的被預(yù)測的半徑矢量改變的法向方向。在其它情況中，旋轉(zhuǎn)角被確定為定心在鏡圈測量開始時的參考點(在圖3中的中心線LX上的在測量開始點的Y方向上的點)上的徑向角度。在其它情況中，旋轉(zhuǎn)角確定為在定心在測量開始時的參考點上的徑向角度與鏡圈的半徑矢量改變的法向方向之間的角度。通過重復此操作測量鏡圈的整個周長的半徑矢量信息。另外，對于鏡圈的從測量開始在Z方向上的位置，跟蹤筆軸282在Z方向上與跟蹤筆281 —起移動以跟隨鏡圈的Z方向上的改變。當跟蹤筆軸282在Z方向上的移動位置被編碼器268檢測時，獲得了跟蹤筆軸282相對于跟蹤筆保持單元250的參考位置的Z位置信息。鏡圈的Z位置信息通過此Z位置信息和執(zhí)行跟蹤筆保持單元250的Z移動的馬達225的驅(qū)動/[目息獲得。如果已獲得了從測量開始起的預(yù)定數(shù)目的測量點(五個點)的Z位置信息，則控制部分50基于測量到的Z位置信息預(yù)測下一測量點(未測量點)的位置改變，且基于該結(jié)果使跟蹤筆保持單元250在Z方向上移動，使得跟蹤筆281沿鏡圈行進。另外，在其中鏡圈從測量開始點向上彎曲的情況中(在其中未測量點的Z位置向上增大的情況中)，控制部分50執(zhí)行跟蹤筆保持單元250的XY移動，使得跟蹤筆軸282根據(jù)Z位置的高度在Hr方向上被明顯傾斜。因此，跟蹤筆281的尖端的方向根據(jù)鏡圈RIR的傾斜被傾斜。為此原因，即使當測量帶有高彎框的鏡圈時，跟蹤筆281也不容易從鏡圈分離，且能以高精確度測量高彎框。通過重復此操作測量整個鏡圈的Z位置信息。然后，將描述型板TP的測量操作。在操作者將型板保持器310以預(yù)定狀態(tài)附接到附接部分310之后，操作者使用切換部分4的開關(guān)選擇型板測量模式(或型板測量模式被自動選擇)，且按動測量開始開關(guān)以開始型板TP的測量?？刂撇糠?0使位于初始位置處的跟蹤筆保持單元250在XY方向上移動，使得型板TP的在中心線LX上(參考圖3)的邊緣位置變成測量開始點。另外，在測量開始點處，控制部分50控制旋轉(zhuǎn)單元260的馬達265的驅(qū)動且使跟蹤筆保持單元250旋轉(zhuǎn)，使得跟蹤筆軸282的位于與跟蹤筆281的尖端相反的方向(Hr方向)上的背表面282a面向型板TP的邊緣。另外，VH單元280在初始狀態(tài)下位于相對于跟蹤筆保持單元250的最低點處,且VH單元280的Z位置設(shè)定為使得在被型板保持器231保持的型板TP的中心高度和作為跟蹤筆軸282的傾斜中心的軸線SI之間的距離變成預(yù)定距離(40mm)。當通過跟蹤筆保持單元250向型板TP側(cè)的移動，跟蹤筆軸282的背表面282a接觸型板TP的邊緣且跟蹤筆保持單元250而進一步移動到型板TP側(cè)時，跟蹤筆軸282在Hf方向上抵抗彈簧293的偏置力傾斜。跟蹤筆軸282在Hf方向上的傾斜角通過編碼器285檢測。如果跟蹤筆軸282具有垂直方向(與Z方向重合)，則控制部分50使跟蹤筆保持單元250向型板TP側(cè)的移動停止且從此時刻開始測量。在型板TP測量期間，控制部分50基于測量到的型板TP的半徑矢量信息確定跟蹤筆保持單元250的XY位置和旋轉(zhuǎn)單元260的旋轉(zhuǎn)角且控制移動單元210和旋轉(zhuǎn)單元260的驅(qū)動，使得跟蹤筆軸282位于垂直方向上。優(yōu)選地，控制部分50基于測量到的型板TP的半徑矢量信息預(yù)測型板TP的未測量部分的半徑矢量改變，且確定跟蹤筆保持單元250的XY位置和旋轉(zhuǎn)單元260的旋轉(zhuǎn)角，使得跟蹤筆軸282在保持垂直的狀態(tài)下沿未測量部分的半徑矢量改變移動。
在測量開始時，控制部分50確定型板TP的半徑矢量正在Y方向上改變，且使跟蹤筆保持單元250在Y方向上移動。如果型板TP的實際半徑矢量相對于型板TP的半徑矢量的計劃的方向(在測量開始時為Y方向)改變，則跟蹤筆軸282在H方向(Hr或Hf方向)上傾斜以跟隨改變，且相對于垂直方向偏移。跟蹤筆軸282相對于垂直方向的傾斜角由編碼器285檢測。在其中跟蹤筆軸282保持垂直的情況中，型板TP的半徑矢量信息獲得為跟蹤筆保持單元250的XY位置信息。然而，在其中跟蹤筆軸282相對于垂直方向傾斜的情況中，以對應(yīng)的量作校正。如果跟蹤筆軸282相對于垂直方向的傾斜角是α，且從型板的高度中央到跟蹤筆軸282的傾斜中心(軸線SI)的距離為L，則半徑矢量的半徑校正量Λ R通過下式獲得Δ R=LX sin α此操作通過控制部分50執(zhí)行?？刂撇糠?0基于此校正操作和執(zhí)行跟蹤筆保持單元250的XY移動的馬達235和245的驅(qū)動信息獲得了型板TP的半徑矢量信息。另外，雖然型板TP接觸到跟蹤筆軸282的背表面282a的點根據(jù)型板TP的厚度差異(在定型鏡片的情況中為邊緣的高度位置的差異)而略偏離，但這在型板測量的可允許誤差內(nèi)且保證了實際的精度。如果已獲得從測量開始起的預(yù)定數(shù)目的測量點(五個點)的半徑矢量信息，則控制部分50基于測量到的半徑矢量信息預(yù)測下一測量點(未測量點)的改變，且基于該結(jié)果使跟蹤筆保持單元250在XY方向上移動，使得跟蹤筆軸282在保持垂直的狀態(tài)下沿型板TP的邊緣行進。另外，控制部分50控制馬達265的驅(qū)動且使旋轉(zhuǎn)基部261旋轉(zhuǎn)以因此旋轉(zhuǎn)VH單元280。此時，旋轉(zhuǎn)角確定為使得跟蹤筆軸282的背表面282a變成型板TP的半徑矢量的法向方向。在其它情況中，旋轉(zhuǎn)角確定為基于型板保持器310的保持中心的徑向角度。在其它情況中，旋轉(zhuǎn)角確定為在基于型板保持器310的保持中心的徑向角度和鏡圈的半徑矢量改變的法向方向之間的角度。通過重復此操作測量整個鏡圈的半徑矢量信息。型板TP的整個周長的半徑矢量信息通過重復此操作測量。另外，在其中在型板測量期間通過編碼器285檢測的跟蹤筆軸282的傾斜角相對于垂直方向偏離規(guī)定范圍(例如，O. 5度)的情況中，控制部分50確定鏡圈的形狀為不可跟蹤的形狀，停止型板測量，且使用警報器(顯示器3)發(fā)出警告消息。不可跟蹤的形狀具有直徑比跟蹤筆軸282的半徑小的不平整度。如上所述，即使在其中跟蹤筆軸282根據(jù)鏡圈的高度傾斜而以高精度測量帶有高彎框的鏡圈RIR(RIL)的構(gòu)造中，跟蹤筆軸282的背表面282a (位于與跟蹤筆281的尖端方向相反的一側(cè)的表面)也可用作與型板TP的邊緣相接觸的測量表面。通過此構(gòu)造，可共享用于鏡圈測量的移動機構(gòu)和檢測機構(gòu)，且可提高型板跟蹤的精度。另外，因為不需要專門提供用于型板跟蹤的跟蹤筆軸，所以可避免復雜的構(gòu)造和高成本。
權(quán)利要求
1.一種眼鏡框形狀測量裝置，包括眼鏡框保持單元，所述眼鏡框保持單元包括構(gòu)造為用于保持眼鏡框的第一滑塊和第二滑塊；鏡圈測量單元，所述鏡圈測量單元包括用于插入到所述眼鏡框的鏡圈的溝槽內(nèi)的跟蹤筆，所述鏡圈測量單元構(gòu)造為檢測所述跟蹤筆的移動位置以測量所述鏡圈的形狀；型板保持器，所述型板保持器構(gòu)造為用于附接型板和定型鏡片的測量對象；型板測量單元，所述型板測量單元包括構(gòu)造為與附接到所述型板保持器的所述測量對象的邊緣相接觸的跟蹤筆軸，所述型板測量單元構(gòu)造為檢測所述跟蹤筆軸在所述測量對象的徑向方向上的移動以測量所述測量對象的半徑矢量信息；和收納部分，當不在執(zhí)行使用所述型板測量單元的測量時，所述收納部分被設(shè)置為收納所述型板保持器，并且所述收納部分被設(shè)置在所述第一滑塊和所述第二滑塊中的一個內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼鏡框形狀測量裝置，其中所述第一滑塊和所述第二滑塊中的每一個包括左鏡圈夾緊機構(gòu)和右鏡圈夾緊機構(gòu)，所述左鏡圈夾緊機構(gòu)包括用于夾緊左鏡圈的夾緊銷，所述右鏡圈夾緊機構(gòu)包括用于夾緊右鏡圈的夾緊銷，所述第一滑塊和所述第二滑塊中的至少一個具有形成在所述左鏡圈夾緊機構(gòu)和所述右鏡圈夾緊機構(gòu)之間的空間，通過使所述至少一個滑塊的上部凹入形成所述空間，并且所述收納部分被設(shè)置在所述空間內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼鏡框形狀測量裝置，其中所述第一滑塊和所述第二滑塊中的一個的在所述第一滑塊和所述第二滑塊延伸的橫向方向上的中央的上部是凹入的，并且所述收納部分被設(shè)置在所述空間中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼鏡框形狀測量裝置，進一步包括附接部分，所述型板保持器可分離地附接到所述附接部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼鏡框形狀測量裝置，其中所述型板保持器具有橫向尺寸、 縱向尺寸和高度尺寸，以落入在所述收納部分的橫向尺寸、縱向尺寸和高度尺寸內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼鏡框形狀測量裝置，其中所述鏡圈測量單元包括跟蹤筆保持單元，所述跟蹤筆保持單元包括跟蹤筆軸，所述跟蹤筆保持單元的所述跟蹤筆軸具有附接到所述跟蹤筆保持單元的所述跟蹤筆軸的上部的所述跟蹤筆，所述跟蹤筆保持單元構(gòu)造為將所述跟蹤筆保持單元的所述跟蹤筆軸保持為能夠在所述跟蹤筆的尖端方向上傾斜；傾斜角檢測單元，所述傾斜角檢測單元構(gòu)造為檢測所述跟蹤筆保持單元的所述跟蹤筆軸的傾斜角；移動單元，所述移動單元構(gòu)造為使所述跟蹤筆保持單元在所述鏡圈的徑向方向上二維地移動；和旋轉(zhuǎn)單元，所述旋轉(zhuǎn)單元構(gòu)造為使所述跟蹤筆保持單元繞與所述徑向方向垂直的軸線旋轉(zhuǎn)，并且所述鏡圈測量單元被用作型板測量單元，并且所述跟蹤筆保持單元的所述跟蹤筆軸被用作與所述測量對象的邊緣相接觸的所述跟蹤筆軸，所述眼鏡框形狀測量裝置進一步包括測量模式選擇單元，所述測量模式選擇單元構(gòu)造為選擇鏡圈測量模式和型板測量模式；控制單元，所述控制單元構(gòu)造為控制所述旋轉(zhuǎn)單元和所述移動單元，使得在所述型板測量模式中所述跟蹤筆軸的位于與所述跟蹤筆相反的一側(cè)的背表面接觸所述測量對象的邊緣；和運算單元，所述運算單元構(gòu)造為基于所述跟蹤筆保持單元在所述徑向方向上的位置信息、所述旋轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)信息和所述傾斜角檢測單元的檢測信息來獲得所述測量對象的半徑矢量信息，并且在測量所述測量對象期間，所述控制單元基于檢測到的信息控制所述旋轉(zhuǎn)單元和所述移動單元，使得當所述跟蹤筆軸的背表面接觸所述測量對象的邊緣時所述跟蹤筆軸的傾斜被保持為垂直于所述測量對象的邊緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的眼鏡框形狀測量裝置，其中所述運算單元基于由所述傾斜角檢測單元檢測到的傾斜角校正所述跟蹤筆保持單元在所述徑向方向上的位置信息，以獲得所述測量對象的半徑矢量信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的眼鏡框形狀測量裝置，進一步包括第一測量壓力施加機構(gòu)，所述第一測量壓力施加機構(gòu)構(gòu)造為在所述鏡圈測量模式中施加測量壓力，使得所述跟蹤筆軸在所述跟蹤筆的尖端方向上傾斜；第二測量壓力施加機構(gòu)，所述第二測量壓力施加機構(gòu)構(gòu)造為在所述型板測量模式中施加測量壓力，使得所述跟蹤筆軸的背表面朝向所述測量對象的邊緣傾斜；和切換單元，所述切換單元構(gòu)造為在所述第一測量壓力施加機構(gòu)和所述第二測量壓力施加機構(gòu)之間切換。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的眼鏡框形狀測量裝置，其中在所述傾斜角檢測單元檢測到的傾斜角超過預(yù)定范圍的情況中，所述控制單元停止所述型板測量單元的測量操作。
全文摘要
眼鏡框形狀測量裝置包括眼鏡框保持單元，包括用于保持眼鏡框的第一滑塊和第二滑塊；鏡圈測量單元，包括用于眼鏡框的鏡圈的跟蹤筆且檢測跟蹤筆的移動位置以測量鏡圈的形狀；型板保持器，構(gòu)造為用于附接型板和定型鏡片的測量對象；型板測量單元，包括構(gòu)造為與附接到型板保持器的測量對象的邊緣相接觸的跟蹤筆軸，用于測量測量對象的半徑矢量信息；和收納部分，當不在執(zhí)行使用型板測量單元的測量時，收納部分被設(shè)置為收納型板保持器，并且收納部分被設(shè)置在第一滑塊和第二滑塊中的一個內(nèi)。
文檔編號G01B5/20GK103017640SQ20121035715
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者松山善則, 飯?zhí)锟笛? 山本貴靖 申請人:尼德克株式會社