JP2000321006A - 球面計 - Google Patents
球面計Info
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- JP2000321006A JP2000321006A JP11135259A JP13525999A JP2000321006A JP 2000321006 A JP2000321006 A JP 2000321006A JP 11135259 A JP11135259 A JP 11135259A JP 13525999 A JP13525999 A JP 13525999A JP 2000321006 A JP2000321006 A JP 2000321006A
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- spherical surface
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガラスの如き球面形成部材に球面を加工する
に際して一台で凹球面、凸球面、および平面の全ての曲
率半径を精度良く測定する球面計を提供する。 【解決手段】 測定対象に接触する解放端部１１を有す
る円筒リング１と、円筒リング１の軸心に沿って変位し
て下端が測定対象に接触する触針４と、触針４の下端の
変位を表示する表示部とを有する球面計において、開放
端部１１の端面に互に直径を異にする端面内径部１７１
および端面外径部１７２を円筒リング１と同軸に構成し
た球面計。
に際して一台で凹球面、凸球面、および平面の全ての曲
率半径を精度良く測定する球面計を提供する。 【解決手段】 測定対象に接触する解放端部１１を有す
る円筒リング１と、円筒リング１の軸心に沿って変位し
て下端が測定対象に接触する触針４と、触針４の下端の
変位を表示する表示部とを有する球面計において、開放
端部１１の端面に互に直径を異にする端面内径部１７１
および端面外径部１７２を円筒リング１と同軸に構成し
た球面計。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、球面計に関し、
特に、ガラスの如き球面形成部材に球面を加工するに際
して、一台で凹球面、凸球面、および平面の全ての曲率
半径を精度良く測定する球面計に関する。
特に、ガラスの如き球面形成部材に球面を加工するに際
して、一台で凹球面、凸球面、および平面の全ての曲率
半径を精度良く測定する球面計に関する。
【０００２】
【従来の技術】球面計の従来例を図２を参照して説明す
る。図２（ａ）は一部断面正面図、図２（ｂ）は図２
（ａ）の部分Ａを拡大して示した図、図２（ｃ）は円筒
リングが摩耗したところを示す図である。１は一端側を
開放端部１１とする円筒リングである。円筒リング１の
開放端部１１における外周縁部はＲ面取り部１３より成
る接触部が形成されており、他端側である底壁部１２に
は固定部材３を介してダイヤルゲージ２の非可動部が取
り付けられている。４は軸方向に変位する触針であり、
この触針４の位置はダイヤルゲージ２の目盛りに表示さ
れる構成とされている。
る。図２（ａ）は一部断面正面図、図２（ｂ）は図２
（ａ）の部分Ａを拡大して示した図、図２（ｃ）は円筒
リングが摩耗したところを示す図である。１は一端側を
開放端部１１とする円筒リングである。円筒リング１の
開放端部１１における外周縁部はＲ面取り部１３より成
る接触部が形成されており、他端側である底壁部１２に
は固定部材３を介してダイヤルゲージ２の非可動部が取
り付けられている。４は軸方向に変位する触針であり、
この触針４の位置はダイヤルゲージ２の目盛りに表示さ
れる構成とされている。
【０００３】球面計の測定原理を、特に、図２（ｂ）を
参照して説明するに、被測定球面である凹球面７に対し
て、Ｒ面取り部１３が第１の接触点５において接触する
と共に、触針４が第２の接触点６において接触し、第１
の接触点５が形成する半径Ｒｍの円断面に対する第２の
接触点６の高さ、即ち、凹球面７の底の部分の高さＨを
測定する。
参照して説明するに、被測定球面である凹球面７に対し
て、Ｒ面取り部１３が第１の接触点５において接触する
と共に、触針４が第２の接触点６において接触し、第１
の接触点５が形成する半径Ｒｍの円断面に対する第２の
接触点６の高さ、即ち、凹球面７の底の部分の高さＨを
測定する。
【０００４】ダイヤルゲージ２の触針４の変位範囲は第
１の接触点５が構成する円断面から第２の接触点６まで
の高さＨと比較して小さい場合が多いので、一般的に
は、先ず、測定の基準となる図示されない球面原器に円
筒リング１および触針４を押し当ててダイヤルゲージ２
の目盛りの０点調整をした後、実際に測定する被測定球
面である凹球面７に対して球面計を押し当て、球面原器
に押し当てたときの目盛りとの間の差ΔＨを読み取る。
即ち、被測定球面である凹球面７と球面原器の頂点の高
さの差が読み取ったダイヤルゲージの目盛りの差とな
る。
１の接触点５が構成する円断面から第２の接触点６まで
の高さＨと比較して小さい場合が多いので、一般的に
は、先ず、測定の基準となる図示されない球面原器に円
筒リング１および触針４を押し当ててダイヤルゲージ２
の目盛りの０点調整をした後、実際に測定する被測定球
面である凹球面７に対して球面計を押し当て、球面原器
に押し当てたときの目盛りとの間の差ΔＨを読み取る。
即ち、被測定球面である凹球面７と球面原器の頂点の高
さの差が読み取ったダイヤルゲージの目盛りの差とな
る。
【０００５】球面原器の曲率半径は、予め干渉計、３次
元測定器その他の測定器により測定しておき、球面原器
の曲率半径Ｒ0 と、被測定球面である凹球面７と球面原
器の頂点の高さの差ΔＨに基づいて被測定球面である凹
球面７の曲率半径を次式により算出する（詳細は、特開
平９−８９５０７号公報 参照）。 Ｒ＝（Ｈ2 ＋Ｒm 2 −Ｒc 2 ）／２（Ｈ−Ｒc ）・・・・・・式１−１ Ｈ＝Ｒ0 −ＳＱＲ（Ｒ0 2−Ｒm 2 ＋Ｒc 2 −２Ｒ0 Ｒc ）−ΔＨ ・・・・・・式１−２ ここで、Ｒ：被測定球面の曲率半径 Ｈ：被測定球面の頂点の高さ Ｒ0 ：球面原器の曲率半径 Ｒm ：円筒リングの母線半径 Ｒc ：円筒リングの子線半径 ΔＨ：球面原器と被測定球面の頂点の高さの差
元測定器その他の測定器により測定しておき、球面原器
の曲率半径Ｒ0 と、被測定球面である凹球面７と球面原
器の頂点の高さの差ΔＨに基づいて被測定球面である凹
球面７の曲率半径を次式により算出する（詳細は、特開
平９−８９５０７号公報 参照）。 Ｒ＝（Ｈ2 ＋Ｒm 2 −Ｒc 2 ）／２（Ｈ−Ｒc ）・・・・・・式１−１ Ｈ＝Ｒ0 −ＳＱＲ（Ｒ0 2−Ｒm 2 ＋Ｒc 2 −２Ｒ0 Ｒc ）−ΔＨ ・・・・・・式１−２ ここで、Ｒ：被測定球面の曲率半径 Ｈ：被測定球面の頂点の高さ Ｒ0 ：球面原器の曲率半径 Ｒm ：円筒リングの母線半径 Ｒc ：円筒リングの子線半径 ΔＨ：球面原器と被測定球面の頂点の高さの差
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した球面計の従来
例は、中空の円筒リング１を具備し、円筒リング１の中
心にダイヤルゲージ２の如き目盛り表示部を有する構成
のものである。即ち、接触円の直径を特定する部材が中
空の円筒リング１であるところから、被測定物に対する
Ｒ面取り部１３の接触位置が被測定物が凹球面、凸球面
および平面の何れかに対応して変化する。そして、円筒
リング１のＲ面取り部１３が摩耗することにより、被測
定物に対するＲ面取り部１３の接触面積も変化し、曲率
半径を求めるに必要な接触円直径の特定を正確に実施す
ることができなくなる。
例は、中空の円筒リング１を具備し、円筒リング１の中
心にダイヤルゲージ２の如き目盛り表示部を有する構成
のものである。即ち、接触円の直径を特定する部材が中
空の円筒リング１であるところから、被測定物に対する
Ｒ面取り部１３の接触位置が被測定物が凹球面、凸球面
および平面の何れかに対応して変化する。そして、円筒
リング１のＲ面取り部１３が摩耗することにより、被測
定物に対するＲ面取り部１３の接触面積も変化し、曲率
半径を求めるに必要な接触円直径の特定を正確に実施す
ることができなくなる。
【０００７】この球面計も、凹球面専用、凸球面専用、
平面専用とすることにより以上の問題を解消することは
できる。しかし、ガラスを球面形成部材としてレンズを
加工する場合、凹球面および凸球面を一対として加工す
るので、凹球面用球面計および凸球面用球面計の２台の
球面計を準備する必要がある。そして、凸面測定時は測
定円直径が外径となるので、打痕その他の特異個所によ
り変形し、測定精度を悪くする。この発明は、上述の問
題を解消した簡易な球面計を提供するものである。
平面専用とすることにより以上の問題を解消することは
できる。しかし、ガラスを球面形成部材としてレンズを
加工する場合、凹球面および凸球面を一対として加工す
るので、凹球面用球面計および凸球面用球面計の２台の
球面計を準備する必要がある。そして、凸面測定時は測
定円直径が外径となるので、打痕その他の特異個所によ
り変形し、測定精度を悪くする。この発明は、上述の問
題を解消した簡易な球面計を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１：測定対象に接
触する解放端部１１を有する円筒リング１と、円筒リン
グ１の軸心に沿って変位して下端が測定対象に接触する
触針４と、触針４の下端の変位を表示する表示部とを有
する球面計において、開放端部１１の端面に互に直径を
異にする端面内径部１７１および端面外径部１７２を円
筒リング１と同軸に構成した球面計を構成した。
触する解放端部１１を有する円筒リング１と、円筒リン
グ１の軸心に沿って変位して下端が測定対象に接触する
触針４と、触針４の下端の変位を表示する表示部とを有
する球面計において、開放端部１１の端面に互に直径を
異にする端面内径部１７１および端面外径部１７２を円
筒リング１と同軸に構成した球面計を構成した。
【０００９】そして、請求項２：請求項１に記載される
球面計において、円筒リング１はその内側壁１４および
外側壁１５に同軸の内側周壁１６１および外側周壁１６
２より成る環状溝部１６を開放端部１１の端面に形成
し、端面内径部１７１を内側周壁１６１に形成すると共
に端面外径部１７２を外側周壁１６２に形成した球面計
を構成した。
球面計において、円筒リング１はその内側壁１４および
外側壁１５に同軸の内側周壁１６１および外側周壁１６
２より成る環状溝部１６を開放端部１１の端面に形成
し、端面内径部１７１を内側周壁１６１に形成すると共
に端面外径部１７２を外側周壁１６２に形成した球面計
を構成した。
【００１０】また、請求項３：請求項２に記載される球
面計において、円筒リング１の開放端部１１の内側壁１
４には外方下向きに傾斜する内側円錐面１４１を形成す
ると共に開放端部１１の外側壁１５には内方下向きに傾
斜する外側円錐面１４２を形成し、内側円錐面１４１と
内側周壁１６１とは円形に交差して端面内径部１７１を
構成すると共に外側円錐面１４２と外側周壁１６２とは
円形に交差して端面外径部１７２を構成した球面計を構
成した。
面計において、円筒リング１の開放端部１１の内側壁１
４には外方下向きに傾斜する内側円錐面１４１を形成す
ると共に開放端部１１の外側壁１５には内方下向きに傾
斜する外側円錐面１４２を形成し、内側円錐面１４１と
内側周壁１６１とは円形に交差して端面内径部１７１を
構成すると共に外側円錐面１４２と外側周壁１６２とは
円形に交差して端面外径部１７２を構成した球面計を構
成した。
【００１１】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図１の実
施例を参照して説明する。図１（ａ）は実施例全体を説
明する図、図１（ｂ）は凸球面測定を説明する図、図１
（ｃ）は凹球面測定を説明する図である。先ず、図１
（ａ）を参照するに、１は一端側を開放端部１１とする
円筒リングを示す。この円筒リング１は、その内側壁１
４および外側壁１５に同軸の内側周壁１６１および外側
周壁１６２より成る環状溝部１６を開放端部１１の端面
に形成している。円筒リング１の開放端部１１の内側壁
１４には外方下向きに傾斜する内側円錐面１４１が形成
される。この内側円錐面１４１と内側周壁１６１とは円
形に交差して端面内径部１７１を構成している。一方、
開放端部１１の外側壁１５には内方下向きに傾斜する外
側円錐面１４２が形成される。外側円錐面１４２と外側
周壁１６２とは円形に交差して端面外径部１７２を構成
している。
施例を参照して説明する。図１（ａ）は実施例全体を説
明する図、図１（ｂ）は凸球面測定を説明する図、図１
（ｃ）は凹球面測定を説明する図である。先ず、図１
（ａ）を参照するに、１は一端側を開放端部１１とする
円筒リングを示す。この円筒リング１は、その内側壁１
４および外側壁１５に同軸の内側周壁１６１および外側
周壁１６２より成る環状溝部１６を開放端部１１の端面
に形成している。円筒リング１の開放端部１１の内側壁
１４には外方下向きに傾斜する内側円錐面１４１が形成
される。この内側円錐面１４１と内側周壁１６１とは円
形に交差して端面内径部１７１を構成している。一方、
開放端部１１の外側壁１５には内方下向きに傾斜する外
側円錐面１４２が形成される。外側円錐面１４２と外側
周壁１６２とは円形に交差して端面外径部１７２を構成
している。
【００１２】２はダイヤルゲージであり、触針４の上下
変位量を目盛りにより表示するものである。図１（ｂ）
を参照して凸球面測定を説明するするに、先ず、基準平
面に対して球面計を適用接触してダイヤルゲージ２の目
盛りを０合わせしておく。次いで、２点鎖線により示さ
れる凸球面に球面計を適用して端面内径部１７１を接触
した状態でダイヤルゲージ２を調整し、偏差ｈ1 を測定
する。この球面計の場合、凸球面に接触している端面内
径部１７１の直径をＤ1 とすると、この直径Ｄ1 そのも
のが接触円直径となる。ここで、凸球面の曲率半径をＲ
1 とすると、これは、凸を＋として、次式で表わすこと
ができる。
変位量を目盛りにより表示するものである。図１（ｂ）
を参照して凸球面測定を説明するするに、先ず、基準平
面に対して球面計を適用接触してダイヤルゲージ２の目
盛りを０合わせしておく。次いで、２点鎖線により示さ
れる凸球面に球面計を適用して端面内径部１７１を接触
した状態でダイヤルゲージ２を調整し、偏差ｈ1 を測定
する。この球面計の場合、凸球面に接触している端面内
径部１７１の直径をＤ1 とすると、この直径Ｄ1 そのも
のが接触円直径となる。ここで、凸球面の曲率半径をＲ
1 とすると、これは、凸を＋として、次式で表わすこと
ができる。
【００１３】Ｒ1 2＝（Ｄ1／２）2＋（Ｒ1−ｈ1）2 ∴ Ｒ1 ＝Ｄ1 2／（８ｈ1）＋ｈ1／２ 図１（ｃ）を参照して凹球面測定を説明するするに、２
点鎖線により示される凹球面に球面計を適用すると、端
面外径部１７２が凹球面に接触する。端面外径部１７２
が凹球面に接触した状態でダイヤルゲージ２を調整し、
偏差−ｈ2 を測定する。この場合、凹球面に接触してい
る端面外径部１７２の直径をＤ2 とすると、この直径Ｄ
2 が接触円直径となる。ここで、凹球面の曲率半径をＲ
2 とすると、これは次式で表わすことができる。 Ｒ2 ＝Ｄ2 2／（−８ｈ2）−ｈ2／２
点鎖線により示される凹球面に球面計を適用すると、端
面外径部１７２が凹球面に接触する。端面外径部１７２
が凹球面に接触した状態でダイヤルゲージ２を調整し、
偏差−ｈ2 を測定する。この場合、凹球面に接触してい
る端面外径部１７２の直径をＤ2 とすると、この直径Ｄ
2 が接触円直径となる。ここで、凹球面の曲率半径をＲ
2 とすると、これは次式で表わすことができる。 Ｒ2 ＝Ｄ2 2／（−８ｈ2）−ｈ2／２
【００１４】
【発明の効果】以上の通りであって、この発明によれ
ば、測定対象に接触する解放端部１１を有する円筒リン
グ１と、円筒リング１の軸心に沿って変位して下端が測
定対象に接触する触針４と、触針４の下端の変位を表示
する表示部とを有する球面計において、開放端部１１の
端面に互に直径を異にする端面内径部１７１および端面
外径部１７２を円筒リング１と同軸に構成したことによ
り、円筒リング１の開放端部１１の端面内径部１７１の
直径および端面外径部１７２の直径により一意的に測定
対象の接触円直径が決定、測定される。一般に、接触円
直径を一意的に測定することができないことが曲率半径
計算時の誤差の要因とされているが、この実施例は接触
円直径は端面内径部１７１の直径および端面外径部１７
２に一意的に決定するので、測定対象の曲率半径の測定
精度は高い。即ち、一台の球面計により凹球面、凸球
面、および平面の全ての曲率半径を精度良く測定するこ
とができる。
ば、測定対象に接触する解放端部１１を有する円筒リン
グ１と、円筒リング１の軸心に沿って変位して下端が測
定対象に接触する触針４と、触針４の下端の変位を表示
する表示部とを有する球面計において、開放端部１１の
端面に互に直径を異にする端面内径部１７１および端面
外径部１７２を円筒リング１と同軸に構成したことによ
り、円筒リング１の開放端部１１の端面内径部１７１の
直径および端面外径部１７２の直径により一意的に測定
対象の接触円直径が決定、測定される。一般に、接触円
直径を一意的に測定することができないことが曲率半径
計算時の誤差の要因とされているが、この実施例は接触
円直径は端面内径部１７１の直径および端面外径部１７
２に一意的に決定するので、測定対象の曲率半径の測定
精度は高い。即ち、一台の球面計により凹球面、凸球
面、および平面の全ての曲率半径を精度良く測定するこ
とができる。
【００１５】そして、凹球面および凸球面測定時の接触
個所を直径を異にする端面内径部１７１および端面外径
部１７２により明確に分離し、接触円直径を明確にする
ことにより、測定対象の曲率半径測定精度を向上させる
ことができる。また、測定対象の形状が凹球面であるか
或いは凸球面であるかに対応して相異なる端面外径部１
７２或は端面内径部１７１が測定対象に接触することと
なるので、使用中の摩耗の発生が少ない。
個所を直径を異にする端面内径部１７１および端面外径
部１７２により明確に分離し、接触円直径を明確にする
ことにより、測定対象の曲率半径測定精度を向上させる
ことができる。また、測定対象の形状が凹球面であるか
或いは凸球面であるかに対応して相異なる端面外径部１
７２或は端面内径部１７１が測定対象に接触することと
なるので、使用中の摩耗の発生が少ない。
【００１６】更に、開放端部１１の端面内径部１７１お
よび端面外径部１７２が繰り返し使用により摩耗したと
しても、内側円錐面１４１および外側円錐面１４２を研
削してこれらの直径を容易に元の状態に復元することが
でき、この不変な直径に基づいて接触円直径の測定結果
を常に正確に一定に維持することができる。また、開放
端部１１の端面内径部１７１は円筒リング１の内側壁１
４からみて外方に偏位したところに位置し、端面外径部
１７２は円筒リング１の外側壁１５からみて内方に偏位
したところに位置しているので、それだけ周囲から加え
られる外力から保護される。
よび端面外径部１７２が繰り返し使用により摩耗したと
しても、内側円錐面１４１および外側円錐面１４２を研
削してこれらの直径を容易に元の状態に復元することが
でき、この不変な直径に基づいて接触円直径の測定結果
を常に正確に一定に維持することができる。また、開放
端部１１の端面内径部１７１は円筒リング１の内側壁１
４からみて外方に偏位したところに位置し、端面外径部
１７２は円筒リング１の外側壁１５からみて内方に偏位
したところに位置しているので、それだけ周囲から加え
られる外力から保護される。
【図１】実施例を説明する図。
【図２】従来例を説明する図。
１ 円筒リング １１ 開放端部 １２ 底壁部 １３ Ｒ面取り部 １４ 内側壁 １４１ 内側円錐面 １４２ 外側円錐面 １５ 外側壁 １６ 環状溝部 １６１ 内側周壁 １６２ 外側周壁 １７１ 端面内径部 １７２ 端面外径部 ２ ダイヤルゲージ ３ 固定部材 ４ 触針 ５ 第１の接触点 ６ 第２の接触点 ７ 凹球面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F061 AA24 AA25 AA37 BB06 DD08 DD22 FF06 FF34 FF46 FF74 GG01 GG21 JJ51 JJ61 2F062 AA53 BB04 CC08 CC22 CC27 EE01 EE64 FF03 GG18 HH05 HH14 HH42 2G086 FF03
Claims (3)
- 【請求項１】 測定対象に接触する解放端部を有する円
筒リングと、円筒リングの軸心に沿って変位して下端が
測定対象に接触する触針と、触針の下端の変位を表示す
る表示部とを有する球面計において、 開放端部の端面に互に直径を異にする端面内径部および
端面外径部を円筒リングと同軸に構成したことを特徴と
する球面計。 - 【請求項２】 請求項１に記載される球面計において、 円筒リングはその内側壁および外側壁に同軸の内側周壁
および外側周壁より成る環状溝部を開放端部の端面に形
成し、 端面内径部を内側周壁に形成すると共に端面外径部を外
側周壁に形成したことを特徴とする球面計。 - 【請求項３】 請求項２に記載される球面計において、 円筒リングの開放端部の内側壁には外方下向きに傾斜す
る内側円錐面を形成すると共に開放端部の外側壁には内
方下向きに傾斜する外側円錐面を形成し、 内側円錐面と内側周壁とは円形に交差して端面内径部を
構成すると共に外側円錐面と外側周壁とは円形に交差し
て端面外径部を構成したことを特徴とする球面計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13525999A JP3806268B2 (ja) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | 球面計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13525999A JP3806268B2 (ja) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | 球面計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000321006A true JP2000321006A (ja) | 2000-11-24 |
| JP3806268B2 JP3806268B2 (ja) | 2006-08-09 |
Family
ID=15147530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13525999A Expired - Lifetime JP3806268B2 (ja) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | 球面計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3806268B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1600729A2 (fr) * | 2004-05-24 | 2005-11-30 | André Carossino | Instrument pour mesurer le rayon de courbure de pieces convexes de diametres differents |
| JP2007256263A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-10-04 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体の検査方法、及び、ハニカム構造体の製造方法 |
| CN100398989C (zh) * | 2006-06-21 | 2008-07-02 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 紧凑型可变径接触式球面曲率半径测量仪 |
| CN102141365A (zh) * | 2010-01-28 | 2011-08-03 | 上海宝钢工业检测公司 | 钢套筒形变的测量方法 |
| GB2505193A (en) * | 2012-08-21 | 2014-02-26 | Elcometer Ltd | Surface Profile Measurement Probe |
| CN113670172A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-11-19 | 南通金硕工程玻璃有限公司 | 一种玻璃热弯加工曲率检测设备 |
-
1999
- 1999-05-17 JP JP13525999A patent/JP3806268B2/ja not_active Expired - Lifetime
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