专利名称：眼镜框形状测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及测量眼镜框的镜圈的形状的眼镜框形状测量装置，且涉及可测量型板(或定型镜片)的形状的眼镜框形状测量装置。
背景技术：
已知眼镜框形状测量装置包括将眼镜框保持在希望的状态的眼镜框保持机构和将插入到眼镜框的镜圈(镜片框)的沟槽内的跟踪笔沿镜圈的沟槽移动且检测跟踪笔的移动以获得镜圈的三维形状的测量机构(例如，参考JP-A-2000-314617和JP-A-2011-122899)。眼镜框保持机构包括第一滑块和第二滑块以用于从纵向方向(佩戴眼镜框时的纵向方向)上按压眼镜框的右侧和左镜圈且确定右侧和左镜圈的纵向位置。具有用于分别夹紧左镜圈和右镜圈的夹紧销的夹紧机构设置在每一个滑块的内部。眼镜框的镜圈被夹紧销夹紧，且第一滑块和第二滑块之间的间隔缩窄，以此将眼镜框的右镜圈和左镜圈保持在预定状态。在此状态下，跟踪笔插入到一个镜圈的沟槽内，且测量镜圈的三维形状。另外，在此类型的测量装置中，可测量型板(包括附接到眼镜框的镜圈的定型镜片)。在型板测量中，使用了作为用于附接型板的夹具的型板保持器，型板保持器附接到与眼镜框保持机构分开地设置的附接部分，且型板设定在相对于测量机构的预定测量位置。因为型板保持器在眼镜框的测量期间是不需要的且变成障碍，所以型板保持器从附接部分分离。另外，在近年来，其中镜圈的翘曲大的高弯框日益增加。为高精度地测量高弯框的镜圈，提出了眼镜框形状测量装置，提出的眼镜框形状测量装置通过使得跟踪笔的尖端(跟踪笔轴)根据镜圈的翘曲(垂直方向)的高度可倾斜而跟踪镜圈(例如，参考JP-A-2001-174252 和 JP-A-2011-122898)。
发明内容
在现有技术的眼镜框形状测量装置中，从附接部分分离的型板保持器被保持在与测量装置不同的位置中，或被保持在设置于测量装置的覆盖件(在眼镜框形状测量装置整体地组装到眼镜镜片镜圈测量装置内的情况中为处理装置的覆盖件)内的收纳部分内。然而，在型板保持器被保持在与测量装置不同的位置内的系统中，型板保持器可能丢失或在使用中可能不能直接取出。在用于型板保持器的收纳位置设置在测量装置(或处理装置)的覆盖件内的构造中，存在的问题是装置可能被放大或收纳位置应根据测量装置或处理装置的覆盖件被固定，且要求对此设计的考虑。在型板的测量机构中，有利的是用于测量镜圈的跟踪笔轴也用作与型板的边缘相接触的跟踪笔轴。然而，在跟踪笔轴制成为可倾斜的JP-A-2011-122898中，存在如下构造，即不生成跟踪笔轴的倾斜的侧表面接触型板。为进一步改进型板跟踪的可跟随性的精度，装置的机构不能不变得复杂且放大。另外，测量压力的控制也变得复杂。在专门设置用于型板测量的跟踪笔轴的构造中，装置变得复杂且成本变高。已考虑到相关技术的装置实现本发明的方面，且本发明的技术目的是提供带有使用者友好的型板保持器的眼镜框形状测量装置，即使在装置的覆盖件等内未设置型板保持器收纳位置。另外，本发明的方面的另一个技术目的是提供眼镜框形状测量装置，该眼镜框形状测量装置可即使在型板测量中改进型板测量精度而不导致构造复杂化和高成本，同时允许以高精度测量高弯框的镜圈。为解决以上目的，本发明的方面提供了如下构造。(I) 一种眼镜框形状测量装置，包括眼镜框保持单元，所述眼镜框保持单元包括构造为用于保持眼镜框的第一滑块和
第二滑块；镜圈测量单元，所述镜圈测量单元包括用于插入到所述眼镜框的镜圈的沟槽内的跟踪笔，所述镜圈测量单元构造为检测所述跟踪笔的移动位置以测量所述镜圈的形状；型板保持器，所述型板保持器构造为用于附接型板和定型镜片的测量对象；型板测量单元，所述型板测量单元包括构造为与附接到所述型板保持器的所述测量对象的边缘相接触的跟踪笔轴，所述型板测量单元构造为检测所述跟踪笔轴在所述测量对象的径向方向上的移动以测量所述测量对象的半径矢量信息；和收纳部分，当不在执行使用所述型板测量单元的测量时，所述收纳部分被设置为收纳所述型板保持器，并且所述收纳部分被设置在所述第一滑块和所述第二滑块中的一个内。(2)根据(I)所述的眼镜框形状测量装置，其中所述第一滑块和所述第二滑块中的每一个包括左镜圈夹紧机构和右镜圈夹紧机构，所述左镜圈夹紧机构包括用于夹紧左镜圈的夹紧销，所述右镜圈夹紧机构包括用于夹紧右镜圈的夹紧销，所述第一滑块和所述第二滑块中的至少一个具有形成在所述左镜圈夹紧机构和所述右镜圈夹紧机构之间的空间，通过使所述至少一个滑块的上部凹入形成所述空间，并且所述收纳部分被设置在所述空间内。(3)根据⑴所述的眼镜框形状测量装置，其中所述第一滑块和所述第二滑块中的一个的在所述第一滑块和所述第二滑块延伸的横向方向上的中央的上部是凹入的，并且所述收纳部分被设置在所述空间中。(4)根据⑴所述的眼镜框形状测量装置，进一步包括附接部分，所述型板保持器可分离地附接到所述附接部分。(5)根据(I)所述的眼镜框形状测量装置，其中所述型板保持器具有横向尺寸、纵向尺寸和高度尺寸，以落入在所述收纳部分的横向尺寸、纵向尺寸和高度尺寸内。
(6)根据⑴所述的眼镜框形状测量装置，其中所述镜圈测量单元包括跟踪笔保持单元，所述跟踪笔保持单元包括跟踪笔轴，所述跟踪笔保持单元的所述跟踪笔轴具有附接到所述跟踪笔保持单元的所述跟踪笔轴的上部的所述跟踪笔，所述跟踪笔保持单元构造为将所述跟踪笔保持单元的所述跟踪笔轴保持为能够在所述跟踪笔的尖端方向上倾斜；倾斜角检测单元，所述倾斜角检测单元构造为检测所述跟踪笔保持单元的所述跟踪笔轴的倾斜角；移动单元，所述移动单元构造为使所述跟踪笔保持单元在所述镜圈的径向方向上二维地移动；和旋转单元,所述旋转单元构造为使所述跟踪笔保持单元绕与所述径向方向垂直的轴线旋转，并且所述镜圈测量单元被用作型板测量单元，并且所述跟踪笔保持单元的所述跟踪笔轴被用作与所述测量对象的边缘相接触的所述跟踪笔轴，所述眼镜框形状测量装置进一步包括测量模式选择单元，所述测量模式选择单元构造为选择镜圈测量模式和型板测量模式；控制单元,所述控制单元构造为控制所述旋转单元和所述移动单元,使得在所述型板测量模式中所述跟踪笔轴的位于与所述跟踪笔相反的一侧的背表面接触所述测量对象的边缘；和运算单元，所述运算单元构造为基于所述跟踪笔保持单元在所述径向方向上的位置信息、所述旋转单元的旋转信息和所述倾斜角检测单元的检测信息来获得所述测量对象的半径矢量信息，并且在测量所述测量对象期间，所述控制单元基于检测到的信息控制所述旋转单元和所述移动单元，使得当所述跟踪笔轴的背表面接触所述测量对象的边缘时所述跟踪笔轴的倾斜被保持为垂直于所述测量对象的边缘。(7)根据(6)所述的眼镜框形状测量装置，其中所述运算单元基于由所述倾斜角检测单元检测到的倾斜角校正所述跟踪笔保持单元在所述径向方向上的位置信息，以获得所述测量对象的半径矢量信息。(8)根据(6)所述的眼镜框形状测量装置，进一步包括第一测量压力施加机构，所述第一测量压力施加机构构造为在所述镜圈测量模式中施加测量压力，使得所述跟踪笔轴在所述跟踪笔的尖端方向上倾斜；第二测量压力施加机构，所述第二测量压力施加机构构造为在所述型板测量模式中施加测量压力，使得所述跟踪笔轴的背表面朝向所述测量对象的边缘倾斜；和切换单元，所述切换单元构造为在所述第一测量压力施加机构和所述第二测量压力施加机构之间切换。(9)根据(6)所述的眼镜框形状测量装置，其中在所述倾斜角检测单元检测到的倾斜角超过预定范围的情况中，所述控制单元停止所述型板测量单元的测量操作。根据本发明，即使型板保持器收纳位置未设置在装置的覆盖件等内，也可改进型板保持器的使用者友好性。另外，即使在型板测量中，型板测量的精度可改进而不导致构造的复杂化和高成本，同时允许以高精度测量高弯框的镜圈。
图1是眼镜框形状测量装置的外观示意图。图2A是型板保持器的示意性构造图，且是型板保持器的前表面的透视图。图2B是型板保持器的示意性构造图，且是型板保持器的背表面的透视图。图3是处在其中眼镜框被保持的状态下的眼镜框保持单元的顶视图。图4是在型板测量期间的眼镜框保持单元的透视图。图5是处在眼镜框F未被保持的状态下的眼镜框保持单元的顶视图。
图6是夹紧机构的构造图。图7是沿图5的线B-B截取的横截面图。图8是测量单元的移动机构的示意性构造图。图9是跟踪笔保持单元的总体透视图。图10是垂直倾斜保持单元的说明图。图1lA是垂直倾斜保持单元的说明图。图1lB是垂直倾斜保持单元的说明图。图12是装置的控制方框图。
具体实施例方式本发明的实施例将在下文中参考附图描述。图1是眼镜框形状测量装置的外观示意图。眼镜框形状测量装置I包括将眼镜框F保持在希望的状态的眼镜框保持单元100 ；和通过将跟踪笔插入到被眼镜框保持单元100保持的眼镜框的镜圈的沟槽内且通过检测所述跟踪笔的移动来测量镜圈的三维形状(目标镜片形状)的测量单元200。测量装置I的覆盖件具有开口窗2，且眼镜框保持单元100布置在开口窗2的下方。另外，在测量附接到型板或眼镜框的定型镜片的测量对象TP(在后文中简称为型板TP)时使用的用于可分离地附接型板保持器310的附接部分300被布置在装置I的横向方向上的中央后方。作为镜圈测量单元的测量单元200也用作型板测量单元，以测量附接到型板保持器310的型板ΤΡ。带有测量开始开关等的切换部分4布置在装置I的壳体的前侧上。带有触摸面板显示器的面板部分3布置在装置I的壳体的后侧上。在眼镜片的镜圈处理期间，眼镜片的相对于目标镜片形状数据的布局数据、镜片的处理条件等通过面板部分3输入。在装置I内获得的镜圈的三维形状数据和在面板部分3内输入的数据被传输到眼镜片镜圈测量装置。另外，装置I可合并到眼镜片镜圈测量装置内，类似于JP-A-2000-314617。图2是型板保持器310的示意性构造图，图2Α是型板保持器310的前表面的透视图，且图2Β是型板保持器310的背表面的透视图。型板保持器310具有主体部分311和用于将附接部分300安装在主体部分311的纵向方向上的一端上的安装表面340。安装表面340设有磁体341和两个销342，所述销342配合形成在附接部分300侧上的孔。如在图2Α中所示，主体部分311的前表面侧形成有插入孔311以用于安装固定到定型镜片的前表面的杯形部CU的基部。总是被布置在主体部分311内侧的弹簧(未示出)推动而向从主体部分311分开的一侧被偏置的推动构件314布置在主体部分311的在纵向方向上的另一端处。杯形部CU的基部在推动构件314被推入到主体部分311侧内的状态下安装到插入孔311内，且当推动构件314返回到其初始状态时定型镜片被型板保持器310保持。如在图2B中所示，插入到型板TP所具有的中心孔内的中心销323和插入到型板TP所具有的两个小孔内的两个小销321被设置在主体部分311的背表面侧内。中心销323固定到推动构件314且与推动构件314 —起被移动。当在推动构件314被推入到主体部分311侧内的状态下型板TP的中心孔配合到中心销323且型板TP的小孔配合到小销321之后，型板TP随着推动构件314返回到其初始状态时而被型板保持器310保持。图3是眼镜框F被保持的状态下的眼镜框保持单元100的顶视图。在图3中的横向方向限定为X方向，且纵向方向限定为Y方向。眼镜框F的镜圈的径向方向限定为XY方向。与XY方向正交的垂直方向限定为Z方向。在下文中，装置I的上下方向限定为垂直方向(Z方向)(使用者佩戴眼镜框F的状态下的纵向方向)。测量单元200设置在眼镜框保持单元100的底侧上。用于以大致水平的方式保持眼镜框F的第一滑块102和第二滑块103被布置在保持部分基部101上。第一滑块102具有第一表面1021，该第一表面1021抵靠眼镜框F的左镜圈RIL和右镜圈RIR的纵向方向上的顶侧上。第二滑块103具有第二表面1031，该第二表面1031抵靠左镜圈RIL和右镜圈RIR的纵向方向上的下侧上。第一表面1021和第二表面1031相互面对。第一滑块102的第一表面1021和第二滑块103的第二表面1031被保持为能够通过在两个滑块之间的间隔被打开和关闭的方向(在两个滑块之间的间隔展宽的方向上和在两个滑块之间的间隔缩窄的方向上)上打开和关闭移动机构110而移动。打开和关闭移动机构110包括布置在保持部分基部101的右侧和左侧上且在Y方向上延伸的两个导轨1101 ;在图3中在Y方向上布置在右侧上的两个滑轮1105和1107 ;和拉伸过两个滑轮1105和1107上的线1109 ;和总是在关闭滑块之间的间隔的方向上偏置第一滑块102和第二滑块103的弹簧1110(参考图5)。在图3中，第一滑块102的右端部分102E附接到线的左侧，且第二滑块103的右端部分103E附接到线的右侧。第一滑块102和第二滑块103通过具有这些构造的打开和关闭移动机构110保持，以能够绕两个滑块之间的中心线LX在展宽两个滑块之间的间隔的方向上和缩窄两个滑块之间的间隔的方向上移动。如果第一滑块102或第二滑块103的任一个被移动，则另一个也以互锁的方式被移动。图4是在型板测量期间的眼镜框保持单元100的透视图，其中型板保持器310附接到附接部分300。图5是眼镜框F未被第一滑块102和第二滑块103保持的状态下的眼镜框保持单元100的顶视图。用于从厚度方向上夹紧眼镜框F的左镜圈RIL和右镜圈RIR的顶部(镜圈的顶部和底部是指在眼镜佩戴时的纵向方向上的顶部和底部)的夹紧销230a和230b布置在第一滑块102中的分别两个位置上。类似地，用于在厚度方向上夹紧左镜圈RIL和右镜圈RIR的底部的夹紧销230a和230b也布置在第二滑块103内的分别两个位置上。布置在第一滑块102上的两个位置中的夹紧销230a和230b布置为分别从第一表面1021向第二滑块103侧突出。布置在第二滑块103侧上的两个位置中的夹紧销230a和230b也布置为从第二表面1031向第一滑块102侧突出。图6是布置在第一滑块102的左侧上以夹紧左镜圈RIL的顶侧的夹紧机构2300的方框图。基板2301布置在第一滑块102的内部。夹紧销230a附接到第一臂2302的尖端。第一臂2303的中央部分被旋转轴2304保持以能够相对于基板2301旋转。夹紧销230b附接到第二臂2305的尖端。第二臂2305的中央部分被旋转轴2306保持以能够相对于基板2301旋转。压缩弹簧2307附接在第一臂2303和第二臂2305之间。两个夹紧销230a和230b总是被压缩弹簧2307在打开夹紧销之间的间隔的方向上偏置。另外，定心在旋转轴2304上的齿轮2309形成在第一臂2303的中央部分处。类似地，定心在旋转轴2306上的齿轮2311形成在第二臂2305的中央部分处，且齿轮2309与齿轮2311啮合。弹簧2313的一端附接到第一臂2303的后端。线2315固定到弹簧2313的另一端。线2315通过可旋转地附接到基板2301的滑轮2317连接到驱动单元2320。驱动单元2320具有用于拉动线2315的轴2321和用于使轴2321旋转的马达2322。如果线2315通过马达2322的驱动而被拉动，则第一臂2303绕旋转轴2304逆时针旋转。此时，当齿轮2309和齿轮2311相互啮合时，第二臂绕旋转轴2306顺时针旋转。因此，两个夹紧销230a和230b以互锁方式闭合，且镜圈RIL被两个夹紧销230a和230b夹紧。为夹紧右镜圈RIR的顶侧，布置在第一滑块102的右侧上的夹紧机构具有其中夹紧机构2300的左侧和右侧被反转的构造。另外，为夹紧左镜圈RIL和右镜圈RIR的底侧，布置在第一滑块102的左侧和右侧的两个位置中的夹紧机构与其中其纵向方向相对于布置在第一滑块102内的夹紧机构2300反转的夹紧机构相同。因此，省略了其它夹紧机构的描述。另外，虽然可以采用其中马达2322和轴2321被布置在四个夹紧机构2300中的每一个处的构造，但也可采用其中马达和轴被四个夹紧机构2300共用的构造。在任何情况中，可采用其中四个夹紧机构230a和230b可同时打开和关闭的构造。图7是图5中的横向中心线LY的B-B横截面图。如在图3至图5中所示，作为用于收纳(储存)型板保持器310的存储空间(凹入)的收纳部分1024设置在第一滑块102的横向方向上的中央的上部处。收纳部分1024如在图5中所示设置在用于左镜圈夹紧的布置在第一滑块102的左侧上的夹紧机构2300和用于右镜圈夹紧的布置在第一滑块102的右侧上的夹紧机构2300之间的中央处。如在图5中所示，收纳部分1024在横向方向上的横向尺寸WL2形成为大于型板保持器310的横向尺寸WL1。收纳部分1024的纵向尺寸DL2形成为大于型板保持器310的纵向尺寸DL1。另外，收纳部分1024的在垂直方向上的高度尺寸HL2形成为大于型板保持器310的高度尺寸HLl。换言之，在第一滑块102的构造中，型板保持器310的横向尺寸WL1、纵向尺寸DLl和高度尺寸HLl设定为落在可被固定在用于左镜圈夹紧的夹紧机构2300和用于右镜圈夹紧的夹紧机构2300之间的收纳部分1024的横向尺寸WL2、纵向尺寸DL2和高度尺寸HL2之内。另外，收纳部分1024可被设置在第二滑块103侧上在用于左镜圈夹紧的夹紧机构2300和用于右镜圈夹紧的夹紧机构2300之间。通过以此方式为第一滑块102 (或第二滑块103)设置收纳部分1024，不需要在测量装置I的壳体(或眼镜片镜圈处理装置的其中一体地设置了测量装置I的壳体)内提供用于型板保持器310的收纳空间。另外，当使用型板保持器310时，操作者可目视确定型板保持器310存在的位置且能够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的测量装置I。接着，将描述测量单元200的构造。图8是测量单元200所具有的XYZ方向移动机构的示意性构造图。测量单元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镜圈RIL或RIR的上端的其沟槽内的跟踪笔281的跟踪笔轴282的跟踪笔保持单元250 ;和使跟踪笔保持单元250在XYZ方向上移动的移动单元210。基部部分211布置在眼镜框保持单元100下方。移动单元210具有使跟踪笔保持单元250在Y方向上移动的Y移动单元230 ;在X方向上移动Y移动单元230的X移动单元240 ;和在Z方向上移动跟踪笔保持单元250的Z移动单元220。Y移动单元230包括在Y方向上延伸的导轨且通过马达235的驱动将跟踪笔保持单元250在Y方向上沿导轨移动。X移动单元240包括在X方向上延伸的导轨241且通过马达245的驱动将Y移动单元230在X方向上移动。Z移动单元220附接到Y移动单元230且通过马达225的驱动将跟踪笔保持单元250沿在Z方向上延伸的导轨221在Z方向上移动。跟踪笔保持单元250的构造将参考图9、图10、图1lA和图1lB描述。跟踪笔保持单元250包括垂直倾斜保持单元(在下文中称为VH单元)280，所述VH单元280将具有附接在跟踪笔轴282的上端处的跟踪笔281的跟踪笔轴282保持为能够在垂直方向上(Z方向上)移动，且将跟S示笔轴282保持为能够在跟S示笔281的尖端方向上(在下文中称为方向H)绕设定在跟踪笔轴282下方的支承点倾斜；和使VH单元280绕在Z方向上延伸的轴线LO旋转的旋转单元260。跟踪笔281具有针状的尖端形状。因此，即使在其中跟踪笔被倾斜的情况中，跟踪笔281也易于插入到镜圈的沟槽中。图9是跟踪笔保持单元250的总体透视图。旋转单元260包括保持VH单元280的旋转基部261 ;和使旋转基部261旋转的马达265。保持VH单元280的旋转基部261被Z方向移动支承基部222保持，以能够绕轴线LO旋转。Z方向移动支承基部222被图8中所示的导轨221引导，且在Z方向上通过马达225的驱动移动。旋转基部261通过马达265的驱动通过例如齿轮的旋转传动机构绕轴线LO旋转。旋转基部261的旋转角被附接到马达265的旋转轴的编码器266检测。图10、图1lA和图1lB是VH单元280的构造的说明图。在Z方向上延伸的引导轴263固定到与旋转基部261整体地形成的凸缘262的下表面。VH单元280的Z方向移动支承基部270固定到被引导轴263通过的管状构件264。VH单元280被保持为通过Z方向移动支承基部270和管状构件264沿引导轴263在Z方向上可移动。另外，为减轻VH单元280的载荷和/或实现载荷均衡，弹簧(偏置构件)267附接在凸缘262和管状构件264之间。VH单元280在Z方向上的移动位置(VH单元相对于旋转基部261在Z方向上的移动位置)被编码器268即位置检测器检测(参考图11A)。图1lB是VH单元280的说明图，其中的状态为旋转基部261、凸缘262等被移除，且是关于图10的从附图的背侧观察的VH单元280的说明图。图1lB是关于图1IA的VH单元280的说明图，其中的状态为跟踪笔轴282等被移除。跟踪笔轴282被保持为在H方向上绕轴线SI (支承点)通过保持在Z方向移动支承基部270的上部处的轴承271可倾斜。旋转角检测板283通过附接构件284附接在跟踪笔轴282下方。定心在轴线SI上的跟踪笔轴282的在H方向上的倾斜角(旋转角)被作为旋转角检测器的编码器285通过旋转角检测板283检测。另外，为限制跟踪笔281在尖端方向上的倾斜，邻靠附接构件284的左端的限制构件291附接到旋转板292，如在图1lA中所示。另外，如在图10中所示，作为用于在跟踪笔281的尖端方向上施加测量压力的第一测量压力施加机构的弹簧(偏置构件)290布置在附接板284和管状构件264之间。总是由弹簧290施加偏置力(测量压力)，使得跟踪笔轴282在跟踪笔281的尖端方向Hf上倾斜。在镜圈测量期间的初始状态下，跟踪笔轴282的倾斜被邻靠限制构件291的附接构件284限制到图1lB中的状态。此初始状态是其中跟踪笔轴282被相对于垂直轴线的Z轴线在与跟踪笔281的尖端方向相反的方向Hf上倾斜预定角度(2度)的状态。旋转板292被旋转以在图1lB中可绕Z方向移动支承基部270下方的支承点292a逆时针(在箭头Cl的方向上)旋转。旋转板292的顺时针旋转被限制构件(未示出)限制。因而，由布置在Z方向移动支承基部270和旋转板292之间的作为第二测量压力施加机构的弹簧(偏置构件)293施加了偏置力(在型板测量期间的测量压力)，使得旋转板292总是在图1lB中的顺时针方向上旋转。弹簧293的偏置力形成为大于弹簧290的偏置力。因此，跟踪笔轴282在镜圈和型板TP测量时在初始状态下维持图1lA中的状态。然而，在型板TP测量期间，跟踪笔轴282的背表面282a(位于与跟踪笔281的尖端方向相反的Hr方向上的表面)接触型板TP的边缘，且当HV单元280在Hr方向上通过由控制部分50控制的移动单元210移动时跟踪笔轴282在Hf方向上以轴线S I作为支承点倾斜。由于跟踪笔轴282在Hf方向上的旋转，位于跟踪笔轴282下方的附接构件284推入限制构件291，且旋转板292在箭头Cl的方向上旋转。此时，在Hr方向上的测量压力被弹簧293施加到跟踪笔轴282的背表面282a。通过该构造，在型板测量期间完成从第一测量压力施加机构到第二测量压力施加机构的切换。另外，跟踪笔轴282 (背表面282a)也用作与型板TP的边缘相接触的跟踪笔轴。为此原因，跟踪笔轴282适于相对于垂直方向(Z方向)在Hf方向上能够进一步倾斜2度至5度。图12是装置I的控制方框图。控制部分50连接到马达225、235、245和265、编码器268和285、面板部分3和切换部分4。然后，将描述具有以上构造的装置I的操作。首先，将描述眼镜框F的镜圈的测量操作。可通过布置在切换部分4内的测量模式选择开关(测量模式选择装置)选择镜圈测量模式和型板测量模式。另外，如在图4中所示，如果型板保持器310如在图4中所示在第一滑块102和第二滑块103被打开的状态下附接到附接部分300，则第一滑块102接触型板保持器310，且第一滑块102的向近侧(操作者侧)的移动被限制。当此状态被检测器(未示出)检测到时，测量模式自动地选择为型板测量模式，且当第一滑块102和第二滑块103被关闭而不处于图4中的状态时，镜圈测量模式可被自动选择。在镜圈测量模式中，在镜圈RIR在径向方向上的测量期间，控制部分50基于测量到的镜圈的半径矢量信息确定跟踪笔保持单元250被移动到的XY位置，且根据所确定的XY位置控制移动单元210的每一个马达的驱动。优选地，控制部分50基于测量到镜圈的半径矢量信息预测镜圈的未测量部分的半径矢量改变，且确定跟踪笔保持单元250被移动到的XY位置，使得跟踪笔281的尖端沿未测量部分的半径矢量改变来移动。基于通过切换部分4输入的测量开始信号，控制部分50使位于初始位置处的跟踪笔保持单元250在XYZ方向上移动，且将跟踪笔281的尖端插入到被夹紧销230a和230b保持的镜圈RIR的测量开始位置(镜圈被第二滑块103的夹紧销230a和230b夹紧的位置)处的沟槽内。当编码器285检测到跟踪笔轴282在Hr方向上倾斜了 5度时，则检测到了跟踪笔281的尖端到镜圈RIR的沟槽内的插入。
在测量开始时，控制部分50确定镜圈RIR的半径矢量正在在X方向上改变，且使跟踪笔保持单元250在X方向上移动。跟踪笔轴282被倾斜，使得跟踪笔281的尖端移动以跟随镜圈的半径矢量改变。当编码器285检测到跟踪笔轴282的倾斜角时，获得了跟踪笔281的尖端相对于跟踪笔保持单元250的参考位置的XY位置信息。镜圈的半径矢量信息通过此XY位置信息和执行跟踪笔保持单元250的XY移动的马达235和245的驱动信息获得。如果获得了从测量开始的预定数目的测量点(例如，当总计测量1000个点时，五个点)的半径矢量信息，则控制部分50基于测量到的半径矢量信息预测下一测量点(未测量的点)的改变，且基于该结果使跟踪笔保持单元250在XY方向上移动，使得跟踪笔281沿镜圈RIR行进。另外，控制部分50控制马达265的驱动且使旋转基部261旋转以因此使VH单元280绕轴线LO旋转。确定此时的旋转角使得跟踪笔281的尖端方向变成镜圈的被预测的半径矢量改变的法向方向。在其它情况中，旋转角被确定为定心在镜圈测量开始时的参考点(在图3中的中心线LX上的在测量开始点的Y方向上的点)上的径向角度。在其它情况中，旋转角确定为在定心在测量开始时的参考点上的径向角度与镜圈的半径矢量改变的法向方向之间的角度。通过重复此操作测量镜圈的整个周长的半径矢量信息。另外，对于镜圈的从测量开始在Z方向上的位置，跟踪笔轴282在Z方向上与跟踪笔281 —起移动以跟随镜圈的Z方向上的改变。当跟踪笔轴282在Z方向上的移动位置被编码器268检测时，获得了跟踪笔轴282相对于跟踪笔保持单元250的参考位置的Z位置信息。镜圈的Z位置信息通过此Z位置信息和执行跟踪笔保持单元250的Z移动的马达225的驱动/[目息获得。如果已获得了从测量开始起的预定数目的测量点(五个点)的Z位置信息，则控制部分50基于测量到的Z位置信息预测下一测量点(未测量点)的位置改变，且基于该结果使跟踪笔保持单元250在Z方向上移动，使得跟踪笔281沿镜圈行进。另外，在其中镜圈从测量开始点向上弯曲的情况中(在其中未测量点的Z位置向上增大的情况中)，控制部分50执行跟踪笔保持单元250的XY移动，使得跟踪笔轴282根据Z位置的高度在Hr方向上被明显倾斜。因此，跟踪笔281的尖端的方向根据镜圈RIR的倾斜被倾斜。为此原因，即使当测量带有高弯框的镜圈时，跟踪笔281也不容易从镜圈分离，且能以高精确度测量高弯框。通过重复此操作测量整个镜圈的Z位置信息。然后，将描述型板TP的测量操作。在操作者将型板保持器310以预定状态附接到附接部分310之后，操作者使用切换部分4的开关选择型板测量模式(或型板测量模式被自动选择)，且按动测量开始开关以开始型板TP的测量。控制部分50使位于初始位置处的跟踪笔保持单元250在XY方向上移动，使得型板TP的在中心线LX上(参考图3)的边缘位置变成测量开始点。另外，在测量开始点处，控制部分50控制旋转单元260的马达265的驱动且使跟踪笔保持单元250旋转，使得跟踪笔轴282的位于与跟踪笔281的尖端相反的方向(Hr方向)上的背表面282a面向型板TP的边缘。另外，VH单元280在初始状态下位于相对于跟踪笔保持单元250的最低点处,且VH单元280的Z位置设定为使得在被型板保持器231保持的型板TP的中心高度和作为跟踪笔轴282的倾斜中心的轴线SI之间的距离变成预定距离(40mm)。当通过跟踪笔保持单元250向型板TP侧的移动，跟踪笔轴282的背表面282a接触型板TP的边缘且跟踪笔保持单元250而进一步移动到型板TP侧时，跟踪笔轴282在Hf方向上抵抗弹簧293的偏置力倾斜。跟踪笔轴282在Hf方向上的倾斜角通过编码器285检测。如果跟踪笔轴282具有垂直方向(与Z方向重合)，则控制部分50使跟踪笔保持单元250向型板TP侧的移动停止且从此时刻开始测量。在型板TP测量期间，控制部分50基于测量到的型板TP的半径矢量信息确定跟踪笔保持单元250的XY位置和旋转单元260的旋转角且控制移动单元210和旋转单元260的驱动，使得跟踪笔轴282位于垂直方向上。优选地，控制部分50基于测量到的型板TP的半径矢量信息预测型板TP的未测量部分的半径矢量改变，且确定跟踪笔保持单元250的XY位置和旋转单元260的旋转角，使得跟踪笔轴282在保持垂直的状态下沿未测量部分的半径矢量改变移动。
在测量开始时，控制部分50确定型板TP的半径矢量正在Y方向上改变，且使跟踪笔保持单元250在Y方向上移动。如果型板TP的实际半径矢量相对于型板TP的半径矢量的计划的方向(在测量开始时为Y方向)改变，则跟踪笔轴282在H方向(Hr或Hf方向)上倾斜以跟随改变，且相对于垂直方向偏移。跟踪笔轴282相对于垂直方向的倾斜角由编码器285检测。在其中跟踪笔轴282保持垂直的情况中，型板TP的半径矢量信息获得为跟踪笔保持单元250的XY位置信息。然而，在其中跟踪笔轴282相对于垂直方向倾斜的情况中，以对应的量作校正。如果跟踪笔轴282相对于垂直方向的倾斜角是α，且从型板的高度中央到跟踪笔轴282的倾斜中心(轴线SI)的距离为L，则半径矢量的半径校正量Λ R通过下式获得Δ R=LX sin α此操作通过控制部分50执行。控制部分50基于此校正操作和执行跟踪笔保持单元250的XY移动的马达235和245的驱动信息获得了型板TP的半径矢量信息。另外，虽然型板TP接触到跟踪笔轴282的背表面282a的点根据型板TP的厚度差异(在定型镜片的情况中为边缘的高度位置的差异)而略偏离，但这在型板测量的可允许误差内且保证了实际的精度。如果已获得从测量开始起的预定数目的测量点(五个点)的半径矢量信息，则控制部分50基于测量到的半径矢量信息预测下一测量点(未测量点)的改变，且基于该结果使跟踪笔保持单元250在XY方向上移动，使得跟踪笔轴282在保持垂直的状态下沿型板TP的边缘行进。另外，控制部分50控制马达265的驱动且使旋转基部261旋转以因此旋转VH单元280。此时，旋转角确定为使得跟踪笔轴282的背表面282a变成型板TP的半径矢量的法向方向。在其它情况中，旋转角确定为基于型板保持器310的保持中心的径向角度。在其它情况中，旋转角确定为在基于型板保持器310的保持中心的径向角度和镜圈的半径矢量改变的法向方向之间的角度。通过重复此操作测量整个镜圈的半径矢量信息。型板TP的整个周长的半径矢量信息通过重复此操作测量。另外，在其中在型板测量期间通过编码器285检测的跟踪笔轴282的倾斜角相对于垂直方向偏离规定范围(例如，O. 5度)的情况中，控制部分50确定镜圈的形状为不可跟踪的形状，停止型板测量，且使用警报器(显示器3)发出警告消息。不可跟踪的形状具有直径比跟踪笔轴282的半径小的不平整度。如上所述，即使在其中跟踪笔轴282根据镜圈的高度倾斜而以高精度测量带有高弯框的镜圈RIR(RIL)的构造中，跟踪笔轴282的背表面282a (位于与跟踪笔281的尖端方向相反的一侧的表面)也可用作与型板TP的边缘相接触的测量表面。通过此构造，可共享用于镜圈测量的移动机构和检测机构，且可提高型板跟踪的精度。另外，因为不需要专门提供用于型板跟踪的跟踪笔轴，所以可避免复杂的构造和高成本。
权利要求
1.一种眼镜框形状测量装置，包括眼镜框保持单元，所述眼镜框保持单元包括构造为用于保持眼镜框的第一滑块和第二滑块；镜圈测量单元，所述镜圈测量单元包括用于插入到所述眼镜框的镜圈的沟槽内的跟踪笔，所述镜圈测量单元构造为检测所述跟踪笔的移动位置以测量所述镜圈的形状；型板保持器，所述型板保持器构造为用于附接型板和定型镜片的测量对象；型板测量单元，所述型板测量单元包括构造为与附接到所述型板保持器的所述测量对象的边缘相接触的跟踪笔轴，所述型板测量单元构造为检测所述跟踪笔轴在所述测量对象的径向方向上的移动以测量所述测量对象的半径矢量信息；和收纳部分，当不在执行使用所述型板测量单元的测量时，所述收纳部分被设置为收纳所述型板保持器，并且所述收纳部分被设置在所述第一滑块和所述第二滑块中的一个内。
2.根据权利要求1所述的眼镜框形状测量装置，其中所述第一滑块和所述第二滑块中的每一个包括左镜圈夹紧机构和右镜圈夹紧机构，所述左镜圈夹紧机构包括用于夹紧左镜圈的夹紧销，所述右镜圈夹紧机构包括用于夹紧右镜圈的夹紧销，所述第一滑块和所述第二滑块中的至少一个具有形成在所述左镜圈夹紧机构和所述右镜圈夹紧机构之间的空间，通过使所述至少一个滑块的上部凹入形成所述空间，并且所述收纳部分被设置在所述空间内。
3.根据权利要求1所述的眼镜框形状测量装置，其中所述第一滑块和所述第二滑块中的一个的在所述第一滑块和所述第二滑块延伸的横向方向上的中央的上部是凹入的，并且所述收纳部分被设置在所述空间中。
4.根据权利要求1所述的眼镜框形状测量装置，进一步包括附接部分，所述型板保持器可分离地附接到所述附接部分。
5.根据权利要求1所述的眼镜框形状测量装置，其中所述型板保持器具有横向尺寸、 纵向尺寸和高度尺寸，以落入在所述收纳部分的横向尺寸、纵向尺寸和高度尺寸内。
6.根据权利要求1所述的眼镜框形状测量装置，其中所述镜圈测量单元包括跟踪笔保持单元，所述跟踪笔保持单元包括跟踪笔轴，所述跟踪笔保持单元的所述跟踪笔轴具有附接到所述跟踪笔保持单元的所述跟踪笔轴的上部的所述跟踪笔，所述跟踪笔保持单元构造为将所述跟踪笔保持单元的所述跟踪笔轴保持为能够在所述跟踪笔的尖端方向上倾斜；倾斜角检测单元，所述倾斜角检测单元构造为检测所述跟踪笔保持单元的所述跟踪笔轴的倾斜角；移动单元，所述移动单元构造为使所述跟踪笔保持单元在所述镜圈的径向方向上二维地移动；和旋转单元，所述旋转单元构造为使所述跟踪笔保持单元绕与所述径向方向垂直的轴线旋转，并且所述镜圈测量单元被用作型板测量单元，并且所述跟踪笔保持单元的所述跟踪笔轴被用作与所述测量对象的边缘相接触的所述跟踪笔轴，所述眼镜框形状测量装置进一步包括测量模式选择单元，所述测量模式选择单元构造为选择镜圈测量模式和型板测量模式；控制单元，所述控制单元构造为控制所述旋转单元和所述移动单元，使得在所述型板测量模式中所述跟踪笔轴的位于与所述跟踪笔相反的一侧的背表面接触所述测量对象的边缘；和运算单元，所述运算单元构造为基于所述跟踪笔保持单元在所述径向方向上的位置信息、所述旋转单元的旋转信息和所述倾斜角检测单元的检测信息来获得所述测量对象的半径矢量信息，并且在测量所述测量对象期间，所述控制单元基于检测到的信息控制所述旋转单元和所述移动单元，使得当所述跟踪笔轴的背表面接触所述测量对象的边缘时所述跟踪笔轴的倾斜被保持为垂直于所述测量对象的边缘。
7.根据权利要求6所述的眼镜框形状测量装置，其中所述运算单元基于由所述倾斜角检测单元检测到的倾斜角校正所述跟踪笔保持单元在所述径向方向上的位置信息，以获得所述测量对象的半径矢量信息。
8.根据权利要求6所述的眼镜框形状测量装置，进一步包括第一测量压力施加机构，所述第一测量压力施加机构构造为在所述镜圈测量模式中施加测量压力，使得所述跟踪笔轴在所述跟踪笔的尖端方向上倾斜；第二测量压力施加机构，所述第二测量压力施加机构构造为在所述型板测量模式中施加测量压力，使得所述跟踪笔轴的背表面朝向所述测量对象的边缘倾斜；和切换单元，所述切换单元构造为在所述第一测量压力施加机构和所述第二测量压力施加机构之间切换。
9.根据权利要求6所述的眼镜框形状测量装置，其中在所述倾斜角检测单元检测到的倾斜角超过预定范围的情况中，所述控制单元停止所述型板测量单元的测量操作。
全文摘要
眼镜框形状测量装置包括眼镜框保持单元，包括用于保持眼镜框的第一滑块和第二滑块；镜圈测量单元，包括用于眼镜框的镜圈的跟踪笔且检测跟踪笔的移动位置以测量镜圈的形状；型板保持器，构造为用于附接型板和定型镜片的测量对象；型板测量单元，包括构造为与附接到型板保持器的测量对象的边缘相接触的跟踪笔轴，用于测量测量对象的半径矢量信息；和收纳部分，当不在执行使用型板测量单元的测量时，收纳部分被设置为收纳型板保持器，并且收纳部分被设置在第一滑块和第二滑块中的一个内。
文档编号G01B5/20GK103017640SQ20121035715
公开日2013年4月3日 申请日期2012年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者松山善则, 饭田康雅, 山本贵靖 申请人:尼德克株式会社