JP2001296120A - Spherometer - Google Patents

Spherometer

Info

Publication number
JP2001296120A
JP2001296120A JP2000112830A JP2000112830A JP2001296120A JP 2001296120 A JP2001296120 A JP 2001296120A JP 2000112830 A JP2000112830 A JP 2000112830A JP 2000112830 A JP2000112830 A JP 2000112830A JP 2001296120 A JP2001296120 A JP 2001296120A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spherical
means
ring
measured
object
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000112830A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norio Kimura
Yoshinori Murasugi
紀夫 木村
芳徳 村杉
Original Assignee
Canon Inc
キヤノン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc, キヤノン株式会社 filed Critical Canon Inc
Priority to JP2000112830A priority Critical patent/JP2001296120A/en
Publication of JP2001296120A publication Critical patent/JP2001296120A/en
Application status is Pending legal-status Critical

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spherometer, with which a spherical surface can be measured at all times, with high accuracy by suppressing measurement dispersion.
SOLUTION: The spherometer is provided with a ring 5, which is arranged and installed in such a way that its open part coming into contact with the spherical surface of an object W to be measured is directed upward. The spherometer is provided with an electric micrometer 9, equipped with a gauge head 6 which protrudes toward the opening part from the rear surface of the ring 5 and which is moved freely to the axial direction. The spherometer is provided with a pressurization means P, which is arranged and installed at the upper part of the ring 5, so as to move freely in the vertical direction. For the electric micrometer 9, an electrical signal which corresponds to the displacement of the gauge head 6 is input to a computing device 20. An LPF 22 smoothes the signal input electric signal, so as to be changed into a stable electric without irregularities. An S&H 23 holds an electric signal to be used as a reference by a spherical surface prototype Wo. By having the held electric signal and the electric signal of the object W to be measured subtracted by a subtracter 25, the electric signal, which is composed of displacement with reference to a spherical surface prototype Wo of the object W to be measured, can be obtained. The electric signal of the displacement portion is processed, and the displacement, with reference to the spherical surface prototype Wo of the object W to be measured, is displayed on a display part 31.
COPYRIGHT: (C)2001,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ等光学素子の曲率形状の測定を基準光学素子との比較測定で行う球面計に関するものである。 The present invention relates to relates to a spherical gauge for measuring the curvature shape of the lens such as an optical element in comparison measurement with a reference optical element.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来、凹球面や凸球面を有するレンズ等の光学素子の研削工程における研削面の曲率半径を測定する方法として、次に説明するような球面計が一般に用いられている。 Conventionally, as a method of measuring the radius of curvature of the grinding surface in a grinding process of the optical element such as a lens having a concave spherical surface and a convex spherical surface, the spherical meter as described below it is generally used. 図14は、従来の球面計の構成とその測定原理を説明する概略図であり、図15には、球面計に用いられている測定子の形状を示す。 Figure 14 is a schematic diagram illustrating the structure and the measurement principle of a conventional spherical meter, Figure 15 shows the shape of the measuring element used in the spherical meter. 球面計100は、 Spherical total of 100,
一端側に開放部101aを有する円筒状のリング101 Cylindrical ring at one end has an opening 101a 101
と、リング101の底壁部101bに固定部材104を介して取り付けられたダイヤルゲージ102と、軸方向に移動自在な測定子103を備えている。 When a dial gauge 102 mounted via a fixing member 104 to the bottom wall portion 101b of the ring 101, and a movable feeler 103 in the axial direction. 測定子103 The probe 103
は一般に鋼で形成されているが、真球度が要求される場合はルビーやサファイヤ等で形成されている。 It is generally formed of steel, but if the sphericity is required are formed in ruby, sapphire and the like.

【0003】この種の球面計100の測定原理を、凸球面を有する被測定物の球面形状を測定する場合を例に挙げて説明する。 [0003] The measurement principle of this type of spherical meter 100 will be described as an example the case of measuring the spherical shape of the workpiece having a convex spherical surface.

【0004】(1)先ず、図14の(a)に示すように、マスターゲージとなる球面原器Woに球面計100 [0004] (1) First, as shown in (a) of FIG. 14, a spherical gauge 100 to the spherical prototype Wo of the master gauge
のリング101の開放部101aの内周縁部および測定子103を押し当てて、ダイヤルゲージ102の目盛りの0点調整を行う。 Inner peripheral edge portion of the opening portion 101a of the ring 101 and pressed against the feeler 103, performs zero point adjustment of the scale of the dial gauge 102.

【0005】(2)次いで、図14の(b)に示すように、球面原器Woに代えて被測定物Wに0点調整を行った球面計100のリング101の開放部101aの内周縁部および測定子103を押し当てて、ダイヤルゲージ102の目盛りを読み取る。 [0005] (2) Next, as shown in (b) of FIG. 14, the inner peripheral edge of the opening portion 101a of the ring 101 of the spherical monitor 100 was 0 point adjustment with the workpiece W in place of the spherical prototype Wo by pressing the parts and the probe 103, read the scale of the dial gauge 102. すなわち、ダイヤルゲージ102の目盛りには、被測定物Wとリング101との接触点107で形成される円断面に対する被測定物Wの頂点と測定子103との接触点108の高さYと、球面原器Woとリング101との接触点105で形成される円断面に対する球面原器Woの頂点と測定子103との接触点106の高さXとの差Zが表れる。 That is, the scale of the dial gauge 102, the height Y of the contact point 108 between the apex and the gauge head 103 of the workpiece W with respect to the circle section which is formed at the contact point 107 between the workpiece W and the ring 101, the difference Z between the height X of the contact point 106 between the apex and the tracing stylus 103 spherical prototype Wo for circular cross-section which is formed at the contact point 105 of the spherical prototype Wo and the ring 101 appears. ここで、Y−X Here, Y-X
=+Zの場合は、凸球面形状が小さいことを示し、Y− = + For Z, it indicates that the convex spherical surface is small, Y-
X=−Zの場合は、凸球面形状が大きいことを示す。 For X = -Z, indicating a greater convex spherical shape.

【0006】なお、凹球面の場合は、リング101の開放部101aの外周縁部が、前記凹球面に当接される点が、前述した凸球面の場合と異なるだけであるので、その説明は省略する。 [0006] In the case of a concave spherical surface, an outer peripheral edge portion of the opening portion 101a of the ring 101, that is brought into contact with the concave spherical surface, since only different from that of the convex spherical surface as described above, a description thereof will be omitted.

【0007】 [0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述した従来の技術では、片方の手で球面計を把持するとともに、被測定物を他方の手に把持して、両者を互いに押し付けて測定を行うため、測定圧が変動することにより測定値にバラツキが発生し、また、測定作業者が異なる場合には、前記測定圧に個人差が生じ測定値に個人差が生じるといった問題があった。 [SUMMARY OF THE INVENTION However, the conventional techniques described above, as well as gripping the spherical gauge with one hand, holding the object to be measured on the other hand, in order to perform the measurement by pressing both the mutually , measured pressure variation occurs in the measured value by varying, and if the measurement operator are different, individual difference is a problem of individual differences in measurements occur occurs in the measured pressure.

【0008】このような問題点を解決するために、特開平09−089508号公報において、球面形状定圧測定装置が提案されている。 In order to solve such problems, in JP-A 09-089508, JP-spherical pressure measuring devices have been proposed. しかし、この球面形状定圧測定装置においては、測定子に鋼やルビーボールを使用しており、表面粗さがRtmax3μm程度より小さい球面形状を有する被測定物、例えば、精研削や研磨加工レンズ等、の測定に対しては効果があるけれども、粗研削加工レンズ等においては、被測定物の表面粗さがRtm However, in the spherical shape pressure measuring device is using steel or ruby ​​ball measuring element, the measuring object surface roughness has a smaller spherical than about Rtmax3myuemu, for example, fine grinding and polishing lenses and the like, Although a certain effect on the measurement, in the rough grinding the lens, etc., the surface roughness of the object to be measured Rtm
ax10μm程度あり、また、表面形状にうねりがある場合、前述した従来の測定子では表面粗さおよび形状の影響を大きく受けるために、測定値のバラツキは0.5 There about Ax10myuemu, also when there is a swell on the surface shape, in order to greatly influenced by the surface roughness and shape by conventional measuring element described above, the variation of the measured value 0.5
μm〜1.0μmとなり、どの測定値を正しい値として取るか判別できず、0.5μm程度の高い精度が要求される粗研削レンズの測定には用いることができないという問題点があった。 μm~1.0μm next can not determine to take any measurements as the correct value, there is a problem that is as high as 0.5μm accuracy can not be used for the measurement of rough grinding lenses required.

【0009】また、同一の球面計で何回も測定することにより、測定子の当接部が摩耗した場合、粗研削工程により発生することのある粗研削加工レンズ中心部の突起に摩耗した測定子の当接部が干渉し、測定バラツキが1 [0009] By also measuring times in the same spherical meter, measuring contact portion of the probe is that worn projections of the rough grinding the lens center which may occur when worn, by the rough grinding step interfere with the contact portion of the slave, measuring variation 1
μm以上となり、正確な測定ができないという問題点もあった。 Become μm or more, there is a problem that can not be accurately measured. これに関しては、時々測定子の形状を測定し、 In this regard, from time to time to measure the shape of the measuring element,
規定の量以上に摩耗している場合には測定子を交換するという手法がとられているが、この手法では、測定子形状の測定時期を被測定物の測定回数から経験に依り決めており、規定の摩耗量に達する前に交換することが難しく、また、形状測定機器も高価でかつ測定に時間がかかるといった問題点もあった。 While techniques is taken that to replace the gauge head when worn over an amount specified in, this approach has decided depending on the experience from the number of measurements of the DUT to the measurement timing of the probe shape , it is difficult to exchange before reaching the wear amount of the provision, the shape measuring device also there is a problem such takes time to expensive and measurement.

【0010】そこで、本発明は、前述した従来技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであって、測定バラツキを抑制して常に精度の高い測定ができる球面計を提供することを主目的とし、さらに、測定子の変位を電気信号に変換し、該信号変化を平滑化することで被測定物の表面粗さおよび形状による変位への影響を平均化して測定バラツキを抑制して、常に精度の高い測定ができる球面計を提供すること、および、測定子または測定子頭部の材質の硬度を低くして表面粗さにより測定子または測定子頭部の摩耗をしやすくすることで被測定物の表面粗さの影響を吸収して測定バラツキの発生を防止し、また、測定子または測定子頭部の摩耗度に応じてこれらを交換することにより、常に精度の高い測定ができる球面計を提供する [0010] The present invention, which was made in view of the unsolved problems of the prior art described above, mainly to provide a spherical meter always accurate measurement by suppressing the measurement variation the purpose, furthermore, converts the displacement of the probe into an electric signal, to suppress the measurement variation by averaging the effects of the displacement due to the surface roughness and shape of the workpiece by smoothing the signal change, always providing a spherical gauge capable of high precision measurement, and, by easily wear of the gauge or feeler head by surface roughness to lower the hardness of the material of the probe or feeler head to absorb the impact of the surface roughness of the workpiece to prevent occurrence of measurement variation, also, by exchanging them in accordance with the degree of wear of the probe or feeler head, it is always accurate measurement to provide a spherical meter とを目的とするものである。 The door it is an object of the present invention.

【0011】 [0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明の球面計は、被測定物の球面に当接される開放部を上向きにして配設されたリングと、該リングの下面側から前記開放部へ向かって突出する軸方向へ移動自在な測定子を備え、前記リングの下方部位に配設された微小変位計と、前記リングの上方部位に上下方向へ移動自在に配設された加圧手段とを具備する球面計において、前記微小変位計からの電気信号を増幅する手段と、 To achieve the above object, according to an aspect of the spherical meter of the present invention includes a ring disposed in the upwardly open portion that contacts the spherical surface of the object to be measured, the lower surface of the ring comprising a movable measuring element in the axial direction protruding toward the side to the opening portion, and the micro-displacement meter disposed below the site of the ring, movably disposed vertically on the upper part of the ring in the spherical meter comprising a by pressurizing means, means for amplifying the electric signal from the micro-displacement gauge,
増幅された電気信号を平滑化する手段と、電気信号をサンプルホールドするサンプルホールド手段と、減算する減算手段と、前記減算された電気信号をデジタル信号に変換する手段と、該デジタル信号を変位信号に変換する手段と、変位に変換されたデジタル信号を表示可能な信号に変換する手段と、変換された表示可能な信号を表示する手段とを備えることを特徴とする。 Means for smoothing the amplified electric signal, a sample-and-hold means for sampling and holding an electrical signal, subtracting means for subtracting, means for converting electrical signals above are subtracted digital signal, the displacement signal the digital signal means for converting, the means for converting the digital signal converted to a displacement in the displayable signal, characterized in that it comprises means for displaying the converted visible signal.

【0012】本発明の球面計において、前記サンプルホールド手段は、任意のトリガーにより電気信号をサンプルホールドすることが好ましく、また、サンプルホールドする電気信号は被測定物に対応する球面原器の測定信号であることが好ましく、さらに、前記減算手段は、前記平滑化された電気信号から前記サンプルホールドされた電気信号を基準信号として減算することが好ましい。 [0012] In the spherical meter of the present invention, the sample-and-hold means, it is preferable to sample and hold the electrical signal by any trigger, also, an electric signal for sampling and holding the measurement signal of the spherical standard corresponding to the object to be measured is preferably further said subtraction means preferably subtracting the electric signal the sample-and-hold from the electric signal the smoothed as a reference signal.

【0013】さらに、本発明の球面計は、被測定物の球面に当接される開放部を上向きにして配設されたリングと、該リングの下面側から前記開放部へ向かって突出する軸方向へ移動自在な測定子を備え、該測定子の変位を測定する前記リングの下方部位に配設された微小変位計と、前記リングおよび前記微小変位計を一体として円弧方向の任意の角度に固定可能な手段と、前記リングの上方部位に上下左右方向へ移動自在に設けられ、かつ円弧方向の任意の角度に固定可能に配設された加圧手段とを具備することを特徴とする。 Furthermore, spherical meter of the present invention, the axial projecting toward a ring disposed in the upwardly open portion that contacts the spherical surface of the object to be measured, from the lower surface of the ring to the opening comprising a movable measuring element in the direction, and the surveying stator micro displacement meter the disposed below the site of ring for measuring the displacement of an arbitrary angle of the arc direction said ring and said micro displacement meter as an integral and fixable means, provided to be movable in the vertical horizontal direction in the upper part of the ring, and characterized by comprising a pressure means which is fixably disposed at any angle of the arc direction.

【0014】本発明の球面計においては、前記リングおよび微小変位計と前記加圧手段において、いずれか一方を垂直に固定し、他方を前記測定子の被測定物に当接される部分の曲率半径と被測定物の曲率半径および被測定物測定面中央に存在する場合の突起部の許容できる直径と高さとから求められる角度に固定することができる。 [0014] In the spherical meter of the present invention, in the pressurizing means and the ring and small displacement meter, either a vertically fixed, the curvature of the portion that contacts the other object to be measured of the measuring element it can be secured to an acceptable angle obtained from the diameter and the height of the projection portion when present in the radius of curvature and the measured object measurement surface central radius and the object to be measured.

【0015】本発明の球面計においては、前記加圧手段の上下移動を検知し、その移動回数をカウントするカウント手段をさらに具備することが好ましく、さらに、前記カウント手段は、所定のカウント値を設定する手段と、該カウント値とカウント数が一致した際に一致したことを表示する手段とを備えていることが好ましく、また、前記所定のカウント値は、測定子の被測定物に当接する部分の磨耗量と被測定物の測定回数との関係から求められ、前記測定子は前記所定のカウント値によって交換することが好ましい。 [0015] In the spherical meter of the present invention, the detecting the vertical movement of the pressurizing means, it is preferable that the comprise a counting means for counting the number of movements addition, further, the counting means is a predetermined count value means for setting, it is preferable that a means for displaying that match when said count value and the count number are matched, and the predetermined count value abuts the object to be measured of the probe determined from the relationship between the number of measurements of the wear amount and the object to be measured portion, the feeler is preferably exchanged by the predetermined count value.

【0016】本発明の球面計において、前記測定子は、 [0016] In the spherical meter of the present invention, the gauge head,
被測定物に当接する部分が球面に形成され、摩耗度の高い材質で作製されていることが好ましい。 Portion contacting the object to be measured is formed in a spherical, it is preferably made with a high degree of wear material.

【0017】また、本発明の球面計において、前記測定子は、測定子頭部と測定子頭部支持部とから構成され、 Further, in the spherical meter of the present invention, the measuring element is composed of a feeler head and the feeler head support,
前記測定子頭部は球体形状に形成され、前記測定子頭部支持部は、一端部に前記測定子頭部を受けるように形成された受け部と、該受け部に前記測定子頭部を着脱自在に吸引保持する吸引手段を有していることが好ましく、 The feeler head is formed in a spherical shape, said feeler head support includes a receiving portion formed to receive the feeler head at one end, the feeler head in the receiving part preferably it has a suction means for removably sucking and holding,
前記測定子頭部支持部の吸引手段は、前記受け部から測定子頭部支持部の内部を通り外部へ通じる導管と、該導管に連通する外部吸引装置とを有し、前記導管を介し外部吸引装置により前記受け部に前記測定子頭部を吸着して前記測定子頭部を固定することが好ましく、また、前記測定子頭部は摩耗度の高い材質で作製することができ、さらに、前記測定子は板ばねにより装置本体に支持されていることが好ましい。 Suction means of the feeler head support has a duct leading to the interior of the measuring element head support and into the outside from the receiving unit, and an external suction device communicating with the conduit, the outside via said conduit it is preferable to fix the feeler head by adsorbing the feeler head in the receiving part by a suction device and the feeler head can be manufactured at a high degree of wear material, further, the measuring element is preferably supported on the apparatus body by a leaf spring.

【0018】 [0018]

【作用】本発明の球面計によれば、開放部を上向きにして配設されたリング上に球面を下向きに載置した被測定物に対し、加圧手段による重力で被測定物を押圧し、加圧手段の重量によって定まる一定の測定圧を加えた状態で被測定物の変位を測定することができ、さらに、ローパスフィルター回路(LPF)によって、被測定物の表面の有する粗さおよびうねり形状が平滑化され、バラツキのない安定した変位量を測定することができ、また、 According to the spherical gauge the present invention, with respect to the open portion measured object mounting the spherical down on the ring which is disposed in the upward, it presses the object to be measured by gravity by pressurizing means , it is possible to measure the displacement of the object to be measured while applying a constant measuring pressure determined by the weight of the pressing means, further, the low-pass filter (LPF), roughness and waviness having the surface of the object shape is smoothed, it is possible to measure the variation with no stable displacement amount, also,
サンプルホールド回路(S&H)を設けたことによって、球面原器のような基準となるものの変位を保持することができ、さらに、減算器を設けたことにより基準と被測定物との比較測定が可能となるために、従来の簡易球面計と同等の測定形態でバラツキのない常に精度の高い安定した測定が可能となる。 By the provided sample and hold circuit (S & H), it is possible to hold the displacement of which a reference such as a spherical standard, furthermore, possible to compare the measurement of the reference and the object to be measured by providing the subtractor and to become, it is possible to always accurate stable measurement without variation in the conventional simple spherical meter equivalent measurement variant.

【0019】さらに、リングおよび微小変位計または加圧手段の角度を変えられる構成とすることにより、被測定物測定面中央の突起部分を避けることができ、測定子と突起部とが干渉することなくバラツキのない変位量を測定することができる。 Furthermore, with the configuration that can change the angle of the ring and small displacement gauge or pressure means, it is possible to avoid the protrusion portion of the object measurement surface center, that the measuring element and the projection interferes without it is possible to measure the displacement of no variation. また、測定子または測定子頭部に摩耗度の高い材質を用いることにより、表面粗さの粗い被測定物の測定では、被測定物の粗さにより測定子または測定子頭部が摩耗することで変位量のバラツキを押えることができる。 Further, by using a material having high wear degree feeler or feeler head, in the measurement of the coarse measurement object surface roughness, the measuring element or feeler head is worn by the roughness of the object to be measured in can suppress the variation in displacement.

【0020】さらに、被測定物交換の際に加圧手段が上下することを検知器で検知することにより測定回数をカウントし、予め設定した測定子等の材質の摩耗度に応じた規定カウント値に達した場合に測定子交換指示の表示を行うようになし、測定子等の摩耗度と測定回数との関係から被測定物測定面中央の突起部と干渉する測定回数に基づきカウント値を設定しておくことで、測定子等が一定摩耗に達し被測定物測定面中央の突起部に干渉する前に測定子等を交換できるために、常に精度の高い測定が可能となる。 Furthermore, by counting the number of measurements by detecting with a detector that pressurizing means moves up and down during the measurement object exchange, preset fixed count value corresponding to the material of the wear of such feeler None to perform the display of the gauge change instruction when reached, setting a count value based on interference measurement number and the protruding portion of the object measurement surface from the center relationship between the degree of wear and the number of measurements, such as measuring element and by advance, in order to measure the child or the like can be exchanged feeler or the like before interferes with the projecting portion of the object measurement surface center reached a certain wear, it can be always highly accurate measurement.

【0021】また、板ばねを介して測定子と変位計とを分離する構成とすることにより、簡易な構造で測定子に吸引構造をもたせることができ、測定子と測定子頭部との分離が容易にでき、測定子頭部が規定量以上摩耗した場合には吸引を停めることにより測定子頭部を交換あるいは摩耗した部分以外の部分に移動させることができ、 Further, with the configuration for separating the the measuring element via the plate spring displacement meter, it is possible to have a suction structure measuring element with a simple structure, separation of the measuring element and the measuring element head can be easily, can be moved to the portion other than the portion has been replaced or worn the feeler head by stopping the suction when worn feeler head specified amount or more,
常に精度の高い測定が可能となる。 Always it is possible to high-precision measurement.

【0022】 [0022]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 It is described with reference to the embodiment of the embodiment of the present invention in the drawings.

【0023】図1は、本発明に係る球面計の第1の実施例の模式正面図である。 [0023] Figure 1 is a schematic front view of a first embodiment of a spherical gauge according to the present invention.

【0024】図1において、ベース1上には下部支柱2 [0024] In FIG. 1, the lower strut is on the base 1 2
が立設されており、下部支柱2の上端には前方へ突出する支持台3が一体的に設けられ、支持台3の自由端近傍に形成された取付け孔3aには、リング取付け台4の小径部が着脱自在に嵌挿されており、支持台3の先端面に螺合されたセットねじ4aの先端をリング取付け台4の図示しない小径部の底面に当接させることにより、リング取付け台4は支持台3に固定されている。 There are upright, the upper end of the lower strut 2 support base 3 which projects forwardly integrally provided, the mounting hole 3a formed in the vicinity of the free end of the supporting table 3, the ring mount 4 small diameter portion is fitted removably, by the tip of the screwed set screws 4a on the distal end surface of the support table 3 abuts the bottom surface of the small diameter portion (not shown) of the ring mount 4, ring mount 4 is fixed to the support table 3.

【0025】リング取付け台4の上端面には、被測定物Wの球面に当接される開放部を上向きにしたリング5が着脱自在に取り付けられ、また、リング取付け台4を貫通する中心孔には、後述する電気マイクロ9の測定子6 [0025] the upper end surface of the ring mount 4, ring 5 has an upwardly open portion that is in contact with the spherical surface of the workpiece W is detachably attached, The center hole penetrating the ring mount 4 the tracing stylus electric micro 9 to be described later 6
が遊嵌される。 There is loosely fitted.

【0026】支持台3の下方部位の下部支柱2の前面には、スライドテーブル7が図示しないガイドを介して上下動自在に配設されており、スライドテーブル7に突設されたホルダ8には、リング5の下面側から開放部へ向かって突出する軸方向へ移動自在な測定子6を備えた電気マイクロ9が支持されている。 [0026] front surface of the lower strut 2 of lower portion of the support 3 is vertically movable disposed through the guide slide table 7 is not shown, the holder 8 projecting from the slide table 7 , electric micro 9 having a measuring element 6 which is movable in the axial direction to protrude toward the opening from the lower surface side of the ring 5 is supported. また、スライドテーブル7の側面には当接部材7aが突設され、この当接部材7aの下面には下部支柱2に突設されたブラケット10 Further, the side surface of the slide table 7 is abutting member 7a is protruded, the bracket 10 on the lower surface of the contact member 7a projecting from the lower strut 2
に支持されたマイクロメータ11の軸部材11aの先端面が当接されている。 The distal end surface of the shaft member 11a of the supported micrometer 11 is in contact with the. これにより、マイクロメータ11 As a result, the micrometer 11
の軸部材11aを伸縮させてスライドテーブル7を上下方向へ移動させることができ、リング5上に載置される被測定物Wの下面へ電気マイクロ9の測定子6を所定の高さに位置決めすることができるように構成されている。 To extend and retract the shaft member 11a of the slide table 7 can be moved in the vertical direction, positioning the measuring element 6 of an electrical micro-9 at a predetermined height to the lower surface of the workpiece W to be placed on the ring 5 and it is configured to be able to. つまり、微小変位計である測定子6を有する電気マイクロ9は、上下方向へ移動自在な位置決め手段によって支持されており、測定子6の上下方向の位置を被測定物Wの球面形状に対応して適宜変更できるように構成されている。 That is, the electric micro 9 having a measuring element 6 is very small displacement gauge is supported by movable positioning means in the vertical direction corresponds to the vertical position of the probe 6 into a spherical shape of the workpiece W It is configured to be appropriately changed Te.

【0027】支持台3上に立設された上部支柱12には、支持台3から上方へ所定の間隔をおいた部位に加圧手段Pを上下動自在に支持するためのスライド軸支持部材18が支持台3とほぼ平行して突出されている。 The support base 3 upper strut 12 erected on the slide shaft support for supporting the support table 3 pressurizing means at a site at a predetermined distance upward from P vertically movable member 18 There are projected substantially in parallel to the support table 3.

【0028】加圧手段Pは、スライド軸支持部材18の自由端近傍部位に上下動自在に支持されたスライド軸1 The pressurizing means P, the slide shaft 1 which is vertically movably supported near a free end portion of the sliding shaft support member 18
3と、スライド軸13の下端に着脱可能に取り付けられ、下端面側から突出する小径のレンズ押え15を有するレンズ押え取付け部14と、スライド軸13の上部に一体的に設けられた頭部部材17と、頭部部材17に支持され、レンズ押え取付け部14へ適度な荷重を加えるための重り16とから構成され、レンズ押え取付け部1 3, detachably attached to the lower end of the slide shaft 13, the lens retainer mounting portion 14 having a small diameter lens retainer 15 projecting from the lower surface side, a head member integrally provided on the upper portion of the slide shaft 13 and 17, is supported on the head member 17 is constituted by a weight 16. for applying an appropriate load to the lens presser mounting portion 14, the lens presser mounting portion 1
4にはレンズ押え取付け部14を上下させるために把持するためのハンドル14aが突設されている。 Handle 14a for gripping in order to lower the lens pressing mounting portion 14 is projected from the 4. さらに、 further,
加圧手段Pには、頭部部材17に枢軸19aを介して回動自在に枢支された棒状のストッパ19を設け、スライド軸13を上方位置に引き上げてストッパ19を図1に示すようにスライド軸13と平行するように直立させると、ストッパ19の自由端(下端面)がスライド軸支持部材18に当接し、スライド軸13が自由落下しないようにロックするロック手段が設けられている。 The pressurizing means P, and a rod-shaped stopper 19 which is rotatably pivoted via a pivot 19a on the head member 17 is provided, the stopper 19 by pulling the slide shaft 13 to the upper position as shown in FIG. 1 when the upright to be parallel with the slide axis 13, the free end of the stopper 19 (the lower end surface) is brought into contact with the sliding shaft support member 18, the slide shaft 13 is provided with locking means for locking to prevent free fall.

【0029】測定子6の微小変位は、電気マイクロ9からの電気信号として信号線20aを介して演算装置20 The small displacement of the probe 6, computing device via a signal line 20a as an electrical signal from the electrical micro 9 20
へ入力される。 It is input to. 電気マイクロ9から入力される電気信号は増幅器21で増幅され、ローパスフィルター回路(L Electric signal input from the electrical micro 9 is amplified by an amplifier 21, a low pass filter circuit (L
PF)22により平滑化される。 Is smoothed by PF) 22. 平滑化された電気信号は、サンプルホールド回路(S&H)23に入力され、 Electrical signal smoothed is input to the sample-and-hold circuit (S & H) 23,
スイッチ(SW)24が押されたタイミングで電気信号がホールドされ、このホールドされた電気信号は減算器25に入力される。 Electrical signal at a timing switch (SW) 24 is pressed is held, the hold electrical signal is input to the subtracter 25. 一方、LPF22からS&H23を介さない電気信号と前記S&H23からの電気信号が減算器25で減算されてアナログデジタル(A/D)変換器26に入力される。 On the other hand, the input is subtracted by an electrical signal subtracter 25 from the electrical signal S & H23 without through the S & H23 to the analog-to-digital (A / D) converter 26 from the LPF 22. A/D変換器26でデジタル信号に変換されたデータは、ROM28のプログラムにしたがい中央演算処理装置(CPU)27によりRAM29 Data is converted into a digital signal by the A / D converter 26, a central processing unit (CPU) 27 in accordance with ROM28 program RAM29
を用いて演算され、その演算結果が表示ドライバ30を介して表示部31に表示される。 It is calculated using a calculation result is displayed on the display unit 31 via the display driver 30.

【0030】次に、上述した本実施例の球面計を用いて凸球面を有する被測定物の球面を測定する手順について説明する。 [0030] Next, the procedure for measuring the spherical surface of the object to be measured having a convex spherical surface with the spherical meter of the present embodiment described above.

【0031】(1)レンズ押え取付け部14に突設されたハンドル14aを把持して加圧手段Pを上方へ引き上げ、ストッパ19を直立させて加圧手段Pが落下しないようにロックし、頭部部材17上に所定の重量を有するリング状の重り16を嵌挿して取り付ける。 [0031] (1) grips the lens retainer projecting from the mounting portion 14 by handle 14a pulling the pressing means P upward, locks as pressing means P by upright stopper 19 does not fall, the head mounting on the section member 17 fitted to ring-shaped weight 16 having a predetermined weight.

【0032】(2)その後、球面原器Woをその凸球面を下向きにしてリング5上に載置する。 [0032] (2) Then, placed on the ring 5 and the spherical prototype Wo downwards the convex spherical surface.

【0033】(3)そして、ストッパ19を枢軸19a [0033] (3) Then, the stopper 19 pivot 19a
を支点として回動させてロックを解除し、ハンドル14 Is rotated to release the lock as a fulcrum, the handle 14
aを把持して加圧手段Pを下降させ、レンズ押え取付け部14のレンズ押え15の下端面を球面原器Woの裏面に当接させてハンドル14aより手を離す。 Gripping the a is lowered pressurizing means P, and the lower end surface of the lens retainer 15 of the lens presser mounting portion 14 is abutted against the back surface of the spherical prototype Wo let go from the handle 14a by. これにより、重り16の重量によって定まる一定の押圧力(測定圧)によって球面原器Woがリング5に押し付けられ、 Thus, the spherical prototype Wo is pressed against the ring 5 by the constant pressing force determined by the weight of the weight 16 (measuring pressure),
球面原器Woはリング5に当接するとともに測定子6に当接する。 Spherical prototype Wo abuts the feeler 6 with contacts the ring 5.

【0034】(4)測定子6の微小変位は、電気マイクロ9により電気信号に変換され、信号線20aを介して演算装置20へ入力される。 [0034] (4) small displacement of the probe 6 is converted into an electric signal by an electric micro-9, are input to the arithmetic unit 20 via a signal line 20a. 電気信号は増幅器21に入力され、増幅器21で後の回路で処理可能なように定まった係数分増幅される。 Electrical signal is input to the amplifier 21, is amplified coefficients fraction was definite as can be processed by the circuit after an amplifier 21. 増幅された電気信号は、LPF Amplified electrical signal, LPF
22に入力され、LPF22が有する定数に従った周波数成分のみが通過し、またノイズ成分等を除去処理されてS&H23に送られる。 It is input to the 22 passes only frequency components in accordance with the constant included in the LPF 22, also are removed processed noise components and the like are sent to the S & H23. S&H23に入力された電気信号は、SW24の押されたタイミングでその信号がS The electric signals inputted to the S & H23, the signal pressed timing of SW24 is S
&Hにトリガーとして入力され、前記電気信号をホールドする。 & Inputted as a trigger to H, and holds the electrical signal. このホールドされた電気信号は、次のトリガーがSW24から印加されるまでホールドされる。 The hold electrical signal is held until the next trigger is applied from the SW24. また、 Also,
ホールドされた電気信号は、LPF22からの電気信号とともに減算器25に入力され、減算器25によってL Held electrical signal is input to the subtractor 25 together with the electric signal from the LPF 22, L by the subtractor 25
PF22からの電気信号からホールドされた電気信号が減算される。 Electrical signal is held from the electrical signals from the PF22 is subtracted. ここで、球面原器WoでSW24を押しているため、減算器25の出力信号は0となる。 Here, since the pressing SW24 spherical prototype Wo, the output signal of the subtractor 25 becomes zero. 減算器2 Subtracter 2
5により減算された電気信号は、A/D変換器26に入力され逐次デジタル信号に変換される。 Electrical signal subtracted by 5 is converted into a sequential digital signal is input to the A / D converter 26. 一方、CPU2 On the other hand, CPU2
7は、ROM28に記録されているプログラムからの命令に従いA/D変換器26により変換されたデジタル信号を取り込み、予め求められている電気マイクロ9に合った変位変換係数をROM28から読み出し、RAM2 7 reads captures the digital signal converted by the A / D converter 26 in accordance with instructions from the program recorded in the ROM 28, the displacement conversion coefficient that matches the electrical micro 9 are obtained in advance from the ROM 28, RAM 2
9を用いて変位値に変換するとともに、表示可能な形式に変換を行う。 It converts the displacement values ​​using a 9 performs conversion into a displayable format. このように表示可能な形式に変換されたデータは、表示ドライバ30に送られ、表示ドライバ3 The converted data into displayable format so is sent to the display driver 30, the display driver 3
0によって、表示部31に変位として表示される。 By 0, it is displayed as a displacement on the display unit 31. 球面原器Woの場合は、上記動作により0が表示されることとなる。 For spherical prototype Wo, so that the zero by the operation is displayed.

【0035】(5)その後、ハンドル14aを把持して加圧手段Pを上方へ引き上げるとともに、ストッパ19 [0035] (5) After that, the grips the handle 14a is pulled up the pressing means P upward, the stopper 19
を直立状態にして加圧手段Pが落下しないようにロックし、リング5より球面原器Woを取り外す。 The lock as in the upright position and pressing means P does not fall, remove the spherical prototype Wo than ring 5.

【0036】(6)そして、被測定物Wをその測定部位を下向きにしてリング5の上に載置する。 [0036] (6) and is placed on top of ring 5 facing downward and the measurement site measured object W.

【0037】(7)その後、ストッパ19を枢軸19a [0037] (7) Then, the stopper 19 pivot 19a
を支点として回動させてロックを解除し、ハンドル14 Is rotated to release the lock as a fulcrum, the handle 14
aを把持して加圧手段Pを下降させ、レンズ押え取付け部14のレンズ押え15の下端面を被測定物Wの裏面に当接させてハンドル14aより手を離す。 Gripping the a is lowered pressurizing means P, let go from the handle 14a of the lower end surface of the lens retainer 15 of the lens presser mounting portion 14 is brought into contact with the rear surface of the workpiece W. これにより、 As a result,
重り16の重量によって定まる一定の押圧力(測定圧) Constant pressing force determined by the weight of the weight 16 (measuring pressure)
によって被測定物Wがリング5に押し付けられ、被測定物Wはリング5に当接するとともに測定子6に当接する。 The object W is pressed against the ring 5, the workpiece W abuts against the feeler 6 with contact to the ring 5 by.

【0038】(8)次に、上述した(4)と同様に、測定子6の微小変位は電気マイクロ9により電気信号に変換され、信号線20aを介して演算装置20へ入力される。 Next (8), in the same manner as described above (4), small displacement of the probe 6 is converted into an electric signal by an electric micro-9, are input to the arithmetic unit 20 via a signal line 20a. 電気信号は増幅器21に入力され、増幅された電気信号は、LPF22に入力され、LPF22が有する定数に従った周波数成分を通過させまたノイズ成分等を除去処理して減算器25に送る。 Electrical signal is input to the amplifier 21, the amplified electrical signal is input to the LPF 22, and sends to the subtracter 25 is passed through a frequency component in accordance with the constant addition to removal processing a noise component or the like included in the LPF 22. 一方、S&H23には球面原器Woでホールドされた電気信号が保持されており、この保持された電気信号は、常に減算器25に印加されており、減算器25によりLPF22で処理された被測定物Wの電気信号から減算される。 On the other hand, S & the H23 is held electric signal is held in a spherical prototype Wo is, electrical signals the held has always been applied to the subtracter 25, to be measured is processed by the subtracter 25 by the LPF22 It is subtracted from the electrical signal of the object W. したがって、減算器25からの出力信号は、被測定物Wの球面原器Wo Therefore, the output signal from the subtracter 25, the workpiece W spherical prototype Wo
に対する変位分からなる電気信号となる。 The electric signal composed of a displacement amount with respect. この変位分の電気信号は、上述した(4)と同様に、A/D変換器2 Electrical signal of the displacement amount, in the same manner as described above (4), A / D converter 2
6にてA/D変換され、CPU27によって表示可能な変位値に変換されて、表示部31に表示される。 6 A / D converted at, is converted to a displacement value that can be displayed by the CPU 27, are displayed on the display unit 31.

【0039】図2は、本実施例におけるローパスフィルター回路(LPF)の出力信号波形と、従来の測定子からの出力信号波形との比較図であり、被測定物Wを上述した測定状態において一定時間回転させながら測定した際に得られる出力信号の波形を示すものであり、横軸は被測定物Wを測定した経過時間(秒)であり、縦軸は出力電気信号の値(V)である。 [0039] Figure 2 is an output signal waveform of the low-pass filter (LPF) in the present embodiment, a comparative diagram of the output signal waveform from a conventional measuring element, fixed in the measurement state described above the workpiece W and shows the waveform of the output signal obtained when measuring while rotating time, the horizontal axis is the time obtained by measuring the object W (sec.), the vertical axis is the value of the output electric signal (V) is there. 図2において、40は本実施例を施さない場合の測定子からの出力信号波形であり、41は本実施例に基づいて測定子からの出力信号をLPF22に通した場合の出力信号波形である。 2, 40 is an output signal waveform from the measuring element when not subjected to this embodiment, 41 is the output signal waveform when through the output signal from the measuring element into LPF22 in accordance with the present embodiment . 出力信号波形40においては、40a、40b、40c、40 In the output signal waveform 40, 40a, 40b, 40c, 40
dの4つの山があるが、これは被測定物Wが有する表面上の粗さや形状が特徴として変位となって信号に現れているのであって、4回転したことがわかる。 There are four peaks of d, which is a than appearing in signal becomes displaced as characterized roughness and shape of the surface possessed by the measured object W, it can be seen that four revolutions. これに対し、出力信号波形41は、被測定物Wが有する表面上の粗さや形状の特徴がLPF22によって処理され、安定した信号となっている。 In contrast, the output signal waveform 41 is characteristic of roughness and shape of the surface of the workpiece W has is processed by LPF 22, and has a stable signal. 図2において、出力信号40の最大振れ幅は3.5mV程度あり、出力信号41の最大振れ幅は0.7mV程度であって、これを変位値に換算すると、出力信号40の最大振れ幅が約0.7μmであり、出力信号41の最大振れ幅は約0.15μmとなる。 2, the maximum amplitude of the output signal 40 is approximately 3.5 mV, the maximum amplitude of the output signal 41 is of the order of 0.7 mV, when this is converted into displacement value, the maximum amplitude of the output signal 40 about 0.7 [mu] m, the maximum amplitude of the output signal 41 is about 0.15 [mu] m.

【0040】また、前述した実施例におけるCPU27 Further, CPU 27 in the embodiment described above
からRAM29までの構成をロジック回路に代えることも可能であり、図3に示すような構成とすることもできる。 The configuration from up RAM29 is also possible to replace the logic circuit may be configured as shown in FIG. 図3において、35は、A/D変換器26で変換されたデジタル信号を変位値に変換するための係数μをかける乗算回路であり、36は乗算回路35で変換されたデジタル信号を表示形態に変換するためのデコーダ回路(表示信号変換器)である。 3, 35 is a multiplier circuit multiplying the coefficient μ for converting the digital signal converted by the A / D converter 26 to the displacement value, 36 display form a digital signal converted by the multiplier circuit 35 a decoder circuit for converting the (display signal converter). このように、ロジック回路によってCPU27からRAM29と同等のことを行うことが可能である。 Thus, it is possible to do the the CPU27 equivalent to RAM29 by the logic circuit.

【0041】以上のように、本実施例においては、開放部を上向きにして配設されたリング上に球面を下向きに載置した被測定物に対し、加圧手段による重力で被測定物を押圧し、加圧手段の重量によって定まる一定の測定圧を加えた状態で被測定物の変位を測定することができ、さらに、ローパスフィルター回路(LPF)によって、被測定物の表面の有する粗さおよびうねり形状が平滑化され、バラツキのない安定した変位量を測定することができ、また、サンプルホールド回路(S&H)を設けたことによって、球面原器のような基準となるものの変位を保持することができ、さらに、減算器を設けたことにより基準と被測定物との比較測定が可能となるために、従来の簡易球面計と同等の測定形態でバラツキのない常に精度の高い安 [0041] As described above, in this embodiment, with respect to the open portion measured object mounting the spherical down on the ring which is disposed in the upward, the object to be measured by gravity by pressurizing means pressed, while applying a constant measuring pressure determined by the weight of the pressing means can measure the displacement of the object to be measured, further by the low-pass filter circuit (LPF), roughness having a surface of the object and undulation shape is smoothed, it is possible to measure the variation with no stable displacement amount, also by providing the sample-and-hold circuit (S & H), to retain the displacement of which a reference such as a spherical standard it can, further in order to be possible to compare the measurement of the reference and the object to be measured by providing the subtractor always accurate no variation in the conventional simple spherical meter equivalent measurement variant From した測定が可能となる。 It is possible measurements.

【0042】次に、本発明の第2の実施例について、図4ないし図9を参照して説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 through 9.

【0043】本実施例は、リングおよび微小変位計または加圧手段の角度を変えられるようにし、被測定物測定面中央の突起部分と測定子とが干渉することなくバラツキのない変位量の測定を可能にし、さらに、測定子の材質の硬度を低くして被測定物の表面粗さにより測定子の摩耗をしやすくすることで被測定物の表面粗さの影響を吸収して測定バラツキの発生を防止し、また、測定回数との関係から得られる測定子の摩耗度により規定測定回数で測定子の交換を指示表示することで、常に精度の高い測定を可能にするものである。 [0043] This example rings and micro-displacement meter or so can change the angle of the pressing means, the measurement of the free displacement variation without a protruding portion of the measured object measurement surface center and measuring element interferes enabling further measurement variation absorbing the influence of the surface roughness of the object by easily wear of the measuring element by the surface roughness of the workpiece by lowering the hardness of the material of the probe preventing generation, also, the exchange of measuring element by the instruction display at a specified number of measurements by the wear of the measuring element resulting from the relationship between the number of measurements is always to enable highly accurate measurement.

【0044】図4は、本発明に係る球面計の第2の実施例の模式正面図であり、図5は、実施例における測定回数をカウントする態様を示す部分図である。 [0044] Figure 4 is a schematic front view of a second embodiment of a spherical gauge according to the present invention, FIG. 5 is a partial view showing the manner of counting the number of times of measurement in the embodiment.

【0045】図4において、ベース51上に立設された支柱52に、下部板53が支持部53aを支点にして回動自在に設置され、図示しないストッパで任意の角度に固定できるように設けられており、下部板53の下端部に一体的に設けられた支持台53bには電気マイクロ取付け部57が配置され、電気マイクロ取付け部57の上端面にはリング取付け台54が固定され、このリング取付け台54には被測定物Wの球面に当接される開放部を上向きにしたリング55が着脱自在に取り付けられ、また、電気マイクロ取付け部57には交換可能な測定子5 [0045] In FIG. 4, the post 52 erected on the base 51, is installed rotatably bottom plate 53 by a fulcrum supporting portion 53a, provided so as to be fixed at an arbitrary angle by a stopper (not shown) is is, the support base 53b which is provided integrally with the lower end of the lower plate 53 is arranged an electric micro attachment portion 57, a ring mount 54 is fixed to the upper end face of the electro micro attachment portion 57, the ring 55 which is upwardly open portion that is in contact with the spherical surface of the workpiece W is removably attached to the ring mount 54, also interchangeable feeler 5 the electrical micro attachment portion 57
6を備えた電気マイクロ59がセットねじ59aにより取り付けられており、測定子56は、リング取付け台5 Electronic Micrometer 59 having a 6 is attached by set screws 59a, the gauge head 56, a ring mount 5
4および電気マイクロ取付け部57を貫通する中心孔に遊嵌され、リング55の下面側から開放部へ向かって突出する。 4 and is loosely fitted in the central hole passing through the electrical micro attachment portion 57, protruding toward the opening from the lower surface side of the ring 55. また、本実施例における測定子56として、摩耗度の高い材質、例えばHv硬度90程度のアラミド樹脂等の材質を球面状に形成した頭部を有するものを用い、被測定物Wの表面粗さにより摩耗しやすくし、被測定物Wの表面粗さの影響を吸収することができるようにする。 Further, as the measuring element 56 in the present embodiment, a high degree of wear material, for example, is used which has a head formed in a spherical shape the material such as Hv hardness of 90 degree aramid resin, the surface roughness of the workpiece W and easily worn by, to be able to absorb the effects of surface roughness of the workpiece W.

【0046】微小変位計である測定子56を有する電気マイクロ59は、測定子56の変位を電気信号として信号線60aを介して演算装置60に入力し、演算装置6 The electric micro 59 having a measuring element 56 is a small displacement meter, and input to the arithmetic unit 60 via the signal line 60a to the displacement of the probe 56 as an electric signal, computing device
0において、変位は演算処理されて表示部61に表示される。 At 0, the displacement is displayed on the display unit 61 is processing. 演算装置60のリセットスイッチ62は表示部6 Reset switch 62 of the operation unit 60 is a display unit 6
1に表示される変位量を0に調整するためのものである。 A displacement amount that appears in 1 is used to adjust zero.

【0047】リング55に載置される被測定物Wを上方から加圧する加圧手段としてのレンズ押え取付け部64 The lens presser mounting portion 64 as a pressurizing means for pressurizing the workpiece W placed on the ring 55 from above
は、水平方向(X軸方向)および上下方向(Y軸方向) The horizontal direction (X axis direction) and the vertical direction (Y axis direction)
に移動可能なXYスライド機構により保持されて、X軸およびY軸方向に移動しうるように構成されており、Y To be held by a movable XY slide mechanism is configured to be movable in the X-axis and Y-axis direction, Y
軸方向に延びるY軸スライドガイド63aに沿ってスライドするY軸スライダー63にねじ64aにより取り付けられ、ねじ64aと円弧状の長穴64bとにより円弧方向に任意の角度に固定できるように形成され、また、 The Y-axis slider 63 that slides along the Y-axis slide guide 63a extending in the axial direction is attached by screws 64a, are formed so as to be fixed at an arbitrary angle in a circular arc direction by the screw 64a and the arc-shaped long hole 64b, Also,
Y軸スライドガイド63aは、支柱52の上方部に固定されてX軸方向に延びるX軸スライドガイド66a上に移動自在に配設されたX軸スライダー66に固定されている。 Y-axis slide guide 63a is fixed to the X-axis slider 66 which is movably disposed and fixed on the X-axis slide guide 66a extending in the X-axis direction in the upper part of the column 52. また、レンズ押え取付け部64の下方端部には被測定物Wをレンズ押え取付け部64の角度で上方から押えるレンズ押え65が配設され、このレンズ押え65はリング55と同等のもので形成される。 Further, the lower end of the lens retainer mounting portion 64 the lens presser 65 for pressing from above the workpiece W at an angle of the lens retainer mounting portion 64 is disposed, the lens retainer 65 is formed by the equivalent of the ring 55 It is. レンズ押え取付け部64にはさらにレンズ押え取付け部64を上下左右に移動させるためのハンドル64cが設けられている。 Handle 64c for the to further move the lens presser mounting portion 64 up and down and right and left lens holding mounting portion 64 is provided.

【0048】また、レンズ押え取付け部64のY軸方向の移動を検知するための近接スイッチ68が、図示しない部材で支柱52に設置され、レンズ押え取付け部64 [0048] In addition, the proximity switch 68 for detecting the movement of the Y-axis direction of the lens presser mounting portion 64, is installed in the strut 52 by members (not shown), a lens retainer mounting portion 64
が、図5に示すように、被測定物Wを交換するためのY But, as shown in FIG. 5, Y for exchanging the workpiece W
軸方向の規定位置にスライドされたときにレンズ押え取付け部64の側面に当たるように設けられている。 It provided to strike the side of the lens retainer mounting portion 64 when it is slid in the axial direction of the defined position. 近接スイッチ68は信号線69を介しカウンター70に接続され、カウンター70は、設定スイッチ71aによって任意のカウント値を設定するためのカウント可能な桁分配置されているカウント値設定部71と、近接スイッチ68から信号が入力されるたびにカウント数を表示する表示部72と、近接スイッチ68から信号が入力されるたびにカウントするカウント数がカウント値設定部71 Proximity switch 68 is connected to a counter 70 via a signal line 69, the counter 70 has a count value setting unit 71 is arranged capable of counting digits component for setting an arbitrary count value by setting switch 71a, the proximity switches a display unit 72 for displaying a count each time a signal is input from the 68, the count is a count value that counts each time the signal is input from the proximity switch 68 setting unit 71
に設定された値となった時点で、測定子56の交換指示表示を行うべく点灯して表示する交換指示表示部73 When it becomes the value set in the replacement instruction display unit 73 for displaying lit in order to perform the exchange instruction display of the gauge head 56
と、カウンター表示部72に表示されるカウント数をクリアするためのクリアスイッチ74が設けられている。 When, clear switch 74 to clear the count to be displayed on the counter display section 72 is provided.
これにより、カウンター70は、近接スイッチ68から信号線69を介し入力された信号によりカウントを行い、信号が入力されるたびにカウント数がカウンター表示部72に表示され、予め任意のカウント値が設定されているカウント値設定部71で設定した値となった時点で、交換指示表示部73が点灯して測定子56の交換指示を行う。 Thus, the counter 70 counts the input signal via a signal line 69 from the proximity switch 68, count each time a signal is input is displayed on the counter display section 72, in advance any count value is set when it becomes the value set by the count value setting unit 71 that is, the exchange instruction of the gauge head 56 exchange instruction display portion 73 lights up. また、カウンター表示部72に表示されるカウント数はクリアスイッチ74によりいつでもクリアすることが可能である。 Further, the number of count displayed in the counter display 72 is capable of clearing any time by the clear switch 74.

【0049】次に、本実施例の球面計を用いて凹球面を有する被測定物の球面を測定する手順について説明する。 Next, the procedure for measuring the spherical surface of the measured object having a concave spherical surface with the spherical meter of the present embodiment.

【0050】(1)先ず、被測定物である粗研削加工レンズの曲率半径および該レンズでの許容できる中心突起の径と高さおよび測定子56の曲率半径から、測定子5 [0050] (1) First, the curvature radius of the central projection of the diameter and the height and the gauge head 56 acceptable in curvature radius and the lens of the rough grinding the lens to be measured, the measuring element 5
6がレンズの中心突起を避けうるのに必要な粗研削加工レンズの測定子56に対する傾斜角度を算出し、レンズ直径から傾斜角度での安定性を考慮しながら、該傾斜角度より大き目の角度に設定する。 6 calculates the inclination angle with respect to the gauge head 56 of the rough grinding the lens needed to be avoided central protrusion of the lens, taking into account the stability in the inclination angle from the lens diameter, the larger the angle from the angle of inclination set to. 例えば、曲率半径4m For example, the radius of curvature 4m
m、直径6mmの粗研削加工レンズの場合、測定子の曲率半径が1.5mmであり、許容突起の径が300μ m, when the rough grinding the lens diameter 6 mm, a curvature radius of 1.5mm of the gauge head, the diameter of the permissible projection 300μ
m、高さが10μmであれば、これらからの計算値および安定性を考慮することにより、傾斜角度は約6.5度である。 m, if the 10μm height, by taking into account the calculated values ​​and the stability of these, the inclination angle is about 6.5 degrees.

【0051】(2)上記算出角度に基づき、レンズ押え取付け部64をY軸スライダー63に対してねじ64a [0051] (2) screws 64a based on the calculated angle, the lens presser mounting portion 64 relative to the Y-axis sliders 63
を緩めて移動可能とし、レンズ押え取付け部64を該算出角度に傾けてねじ64aを締め付け、レンズ押え取付け部64をY軸スライダー63に固定する。 Was movable loosen, tighten the screws 64a by tilting the lens presser mounting portion 64 to the calculated output angle, to secure the lens retainer mount portion 64 in the Y-axis slider 63.

【0052】(3)摩耗度の高い材質、例えばHv硬度90程度のアラミド樹脂等の材質を球面状に形成した頭部を有する未使用の測定子56を電気マイクロ59に取り付ける。 [0052] (3) attaching a high degree of wear material, for example, the gauge head 56 unused having a head with a material such as Hv hardness of 90 degree of the aramid resin was formed into a spherical shape to an electrical micro 59.

【0053】(4)カウンター70のカウント設定値は、上記(3)で選択した測定子56の材質について、 [0053] (4) the count set value of the counter 70, on the material of the gauge head 56 selected above (3),
予め求めておいたレンズ測定回数に対する摩耗量から決定する。 Determined from the wear amount to the lens number of measurements obtained in advance. すなわち、上記(1)で求めた傾斜角度6.5 That is, the inclination angle 6.5 obtained above (1)
度の条件となった各要素の値において、測定子56とレンズ中央突起とが干渉しない摩耗量を計算し算出する。 At a value of each element was the condition of the degree is calculated to calculate the amount of wear and the lens central projection feeler 56 does not interfere.
この場合の摩耗量は約10μmとなる。 Abrasion loss in this case is about 10 [mu] m. 次に、上記(3)で選択した測定子56の材質の摩耗量とレンズ測定回数との関係から、摩耗量10μmに対応するレンズ測定回数を求める。 Next, the relationship between the material wear amount and the lens number of measurements of the gauge head 56 selected above (3), obtaining a lens number of measurements corresponding to the wear amount 10 [mu] m. すなわち、図6に示すような測定子の摩耗量と測定回数の関係を予め求めておく。 In other words, obtained in advance the relationship between number of measurements and the amount of wear of the gauge, as shown in FIG. 図6は、 Figure 6,
レンズ測定回数におけるその時点での摩耗量をプロットした図であり、ここでは、5箇所でのレンズ測定回数に対する摩耗量に関するデータをプロットし、各データから最小自乗法によって近似される直線を作成する。 Lens is a diagram plotting the wear amount at the time of measurement count, here, to plot the data relating to the wear amount with respect to the lens number of measurements at 5 points, to create a straight line is approximated by the least squares method from the data . この関係から、摩耗量10μmを選択し、10μmとなる近似直線の測定回数をみると、1250回程度であることがわかる。 From this relationship, select the wear amount 10 [mu] m, when looking at the number of measurements of the approximate straight line as a 10 [mu] m, it is understood that the order of 1250 times. したがって、安全性を考慮して1000回を測定子56の交換回数とする。 Therefore, the the number of replacements of the gauge head 56 1000 for safety reasons.

【0054】(5)カウンター70の設定は、カウント値設定部71のカウント設定スイッチ71aを押して行う。 [0054] (5) Setting of the counter 70 is performed by pressing the count setting switch 71a of the count value setting section 71. カウント設定スイッチ71aを押すと、スイッチ7 When you press the count setting switch 71a, switch 7
1aを押す毎にカウント値設定部71が0から9まで順に変わるので、カウント値によって桁と数値とを各カウント値設定部71に設定していく。 Since the count value setting unit 71 for each pressing the 1a is changed in order from 0 to 9, it will be set to the count value setting unit 71 and a digit and numbers by the count value. カウント値が設定できたならば、クリアスイッチ74を押してカウント表示部72のカウント数を0にクリアしておく。 If the count value can be set in advance to clear by pressing the clear switch 74 the number of counts of the count display unit 72 to 0.

【0055】(6)次に、加圧手段であるレンズ押え取付け部64を上方へ引き上げ、図示しない球面原器Wo [0055] (6) Next, pull the lens presser mounting portion 64 is a pressure unit upward, not shown spherical prototype Wo
をその凹球面を下向きにしてリング55上に載置し、レンズ押え取付け部64を下降させ、レンズ押え取付け部64のレンズ押え65の下端面を球面原器Woの裏面に当接させる。 Was placed on the concave spherical surface facing downward on the ring 55, lowers the lens presser mounting portion 64, it is brought into contact with the lower end surface of the lens retainer 65 of the lens presser mounting portion 64 on the rear surface of the spherical prototype Wo. この際、レンズ押え取付け部64をX軸スライダー66でX軸スライドガイド66aに沿って左右させることにより球面原器Woが安定する位置を決定する。 At this time, the spherical prototype Wo to determine a stable position by the left and right lens retainer mount portion 64 along the X-axis slide guide 66a in the X-axis slider 66. これによって、球面原器Woがリング55に安定して押し付けられる。 Thus, the spherical prototype Wo is pressed stably to the ring 55.

【0056】(7)球面原器Woは、リング55に当接するとともに測定子56にも当接する。 [0056] (7) spherical prototype Wo also abuts the gauge head 56 while abutting the ring 55. そして、電気マイクロ59に接続された演算装置60のリセットスイッチ62を押して、変位を0に調整する。 Then, by pressing the reset switch 62 of the operation unit 60 connected to an electrical micro 59, to adjust the displacement to zero.

【0057】(8)その後、レンズ押え取付け部64を上方へ引き上げるとともに、リング55より球面原器W [0057] (8) Thereafter, the raising of the lens retainer mounting portion 64 upward, spherical than ring 55 standard W
oを取り外す。 Remove the o.

【0058】(9)次いで、被測定物Wをその凹球面を下向きにしてリング55の上に載置する。 [0058] (9) Then, placed on the ring 55 in the downward the concave spherical surface of the object to be measured W.

【0059】(10)その後、レンズ押え取付け部64を下降させ、レンズ押え65を被測定物Wの裏面に当接させる。 [0059] (10) then lowers the lens presser mounting portion 64, it is brought into contact with the lens retainer 65 to the rear surface of the workpiece W. これにより、レンズ押え取付け部64の重量によって定まる一定の押圧力(測定圧)によって、被測定物Wがリング55に押し付けられ、被測定物Wはリング5 Thus, constant pressing force determined by the weight of the lens retainer mounting portion 64 by (measuring pressure), the workpiece W is pressed against the ring 55, the object W is ring 5
5に当接するとともに測定子56に当接し、上記球面原器Woの高さに対する変位が測定され、測定子56の変位は電気マイクロ59により電気信号に変換され、信号線60aを介して演算装置60に入力され、演算装置6 With contact 5 comes into contact with the gauge head 56 is measured displacement to the height of the spherical prototype Wo, displacement of the gauge head 56 is converted into an electric signal by an electric micro 59, the arithmetic unit via a signal line 60a is input to 60, the arithmetic unit 6
0において、変位は演算処理されて、表示部61にその値が表示される。 At 0, the displacement is being processing, the value is displayed on the display unit 61. ここで、被測定物Wの変位の測定は、 Here, the measurement of the displacement of the object to be measured W is,
測定の信頼性を上げるために被測定物Wを一回転させ、 By one rotation of the workpiece W in order to increase the reliability of the measurement,
一回転での変位量バラツキでの平均的な値あるいは最小値などのように測定値の読み方を決めて測定を行う。 Perform measurements determined how to read the measurement values, such as mean value or the minimum value of the displacement amount variation in one rotation.

【0060】図7の(a)は、本実施例における摩耗度の高い測定子56と被測定物Wとの測定時における関係の部分拡大模式図であり、被測定物Wは粗研削加工レンズであるため、その表面は10μm程度の凹凸となっている。 [0060] (a) in FIG. 7 is a partially enlarged schematic view of the relationship between high degree of wear gauge head 56 during measurement of the workpiece W in the present embodiment, the object to be measured W is rough grinding the lens because it is, the surface has become uneven of about 10μm. この被測定物Wを前述したように回転させると、 Rotation of the workpiece W as described above,
被測定物Wの表面の凸部Whが摩耗度の高い測定子56 Feeler protrusion Wh of the surface of the workpiece W is high abrasion degree 56
の表面を削ることになり、被測定物Wの表面の凸部Wh It will be scraping the surface of the surface of the workpiece W projecting portion Wh
の粗さが見かけ上測定子56の変位に影響を与えず、測定子56の変位のバラツキを小さくすることができる。 Roughness without affecting the displacement of the feeler 56 apparent, it is possible to reduce variations of the displacement of the probe 56.
一方、図7の(b)は、摩耗度の低いルビー等のような測定子56aと被測定物Wとの測定時における関係の部分拡大模式図であり、被測定物Wを回転させても、その表面の凸部Whが測定子56aを削ることはなく、表面の凸部Whの大きいものによって測定子56aの変位が決まる。 On the other hand, (b) in FIG. 7 is a partially enlarged schematic view of a relationship at the time of measurement of the gauge head 56a and the workpiece W such as a lower degree of wear ruby, be rotated workpiece W , protrusions Wh of the surface not to cut the gauge head 56a, the displacement of the probe 56a is determined by the larger of the convex portion Wh surface. このような凹凸を有する被測定物Wを回転させて測定すると、測定子56aが接触する被測定物Wの表面凸部Whの大きさが異なるために、被測定物Wの表面粗さが測定子56aの変位に大きく影響を及ぼし、変位のバラツキを大きなものにする。 When measuring the object W having such irregularity is rotated to the size of the surface protrusions Wh of the object W which feeler 56a are in contact with different measuring surface roughness of the workpiece W significantly affect the displacement of the child 56a, to variations in the displacement of the large. このように、摩耗度の高い測定子56と摩耗度の低い測定子56aとの変位バラツキの違いは約0.3μm以上になる。 Thus, the difference of the displacement variation of a low gauge head 56a of the wear degree and higher gauge head 56 of the wear degree above about 0.3 [mu] m.

【0061】(11)被測定物Wを一回転させて測定が終了すれば、被測定物Wをリング55上から取り外すために、レンズ押え取付け部64を図5に示すように上方へ引き上げる。 [0061] (11) If the end of the measurement by one rotation of the workpiece W, in order to remove the workpiece W from the top ring 55, pulls the lens presser mounting portion 64 upwardly as shown in FIG. レンズ押え取付け部64を上方へ引き上げることにより、レンズ押え取付け部64の側面が近接スイッチ68のポイント68aを押し上げ、近接スイッチ68はこれにより信号を発する。 By pulling the lens presser mounting portion 64 upward, the side surface of the lens retainer mounting portion 64 pushes up the point 68a of the proximity switch 68, the proximity switch 68 thereby emits a signal. この信号はポイント6 This signal is point 6
8aの上下一動作により一個の矩形波が発生する。 One of the rectangular wave is generated by the vertical exemplary operation of 8a. 発生した信号は、信号線69を介しカウンター70に入力される。 Generated signal is inputted into a counter 70 via a signal line 69. カウンター70は、信号波形の立ち上がりエッジあるいは立ち下がりエッジのいずれか一方でカウントを行うように構成する。 Counter 70 is configured to perform counting at either the rising edge or falling edge of the signal waveform. 例えば、ポイント68aが押し上げられたときに立ち上がり波形が発生し、カウンター7 For example, a rising waveform is generated when the point 68a is pushed up, the counter 7
0は立ち上がりエッジでカウントするものにしておけば、レンズ押え取付け部64が引き上げられたときにカウントされ、カウント数がカウンター表示部72に表示される。 0 if and to what counts at the rising edge is counted when the lens retainer mount portion 64 is pulled, the count number is displayed on the counter display section 72. すなわち、被測定物Wを一個測定するごとに一回カウントされることとなる。 In other words, the to be once count every time one measuring the object W.

【0062】(12)他の被測定物Wについても同様に(9)ないし(11)を繰り返して測定する。 [0062] (12) to similarly (9) not for the other of the workpiece W is measured by repeating (11). なお、被測定物Wを一定回数測定したときに基準ずれを是正するために(6)から行う。 Incidentally, conducted from to rectify the reference deviation when a predetermined number of times measuring the object W (6).

【0063】(13)測定子56は、被測定物Wを測定する毎に上記(10)で説明したように摩耗する。 [0063] (13) gauge head 56 is worn as described above (10) each measuring the object W. 図8は測定子56の摩耗と被測定物Wの測定面中央の突起部との関係を示す部分拡大模式図であり、測定子56によって被測定物Wを測定し、測定回数が増えるたびに、測定子56の表面は、摩耗し、実線で示す初期状態から徐々に破線で示す摩耗状態と変化していく。 Figure 8 is a partially enlarged schematic view showing the relationship between the measurement surface center of projection of the abrasion and the workpiece W of the gauge head 56 measures the workpiece W by the measuring element 56, each time the number of measurements increases , the surface of the gauge head 56 is worn, it will change the state of wear gradually shown by the broken line from the initial state shown by the solid line. 測定子56は摩耗すると、当初、点として被測定物Wに接触していた接触部C 0が、徐々に面となって接触面C 1となり、ついには、測定子56が被測定物Wの中心の突起部Tに干渉してしまうことになる。 If the gauge head 56 is worn initially, contact portion C 0 which has been in contact with the workpiece W as the points, the contact surfaces C 1 becomes gradually become a face, finally, the gauge head 56 of the workpiece W so that would interfere with the projections T of the center.

【0064】(14)被測定物Wの測定により、測定子5 [0064] (14) by the measurement of the object to be measured W, the probe 5
6の摩耗量が予め設定した規定量となる測定回数になったとき、すなわち、カウンター70がカウント数とカウント値設定部71に設定されたカウント値とを比較して、両者が一致した時点で、交換表示部73が点灯される。 When the wear amount of 6 becomes the number of measurements to be preset specified amount, i.e., when the counter 70 is compared with the count value set in the count and the count value setting unit 71, they match , exchange display part 73 is lighted. この状態は、図8に示されるように、測定子56と被測定物Wの突起部Tとが干渉される前である。 This condition, as shown in FIG. 8, a prior the gauge head 56 and the projections T of the workpiece W is interference.

【0065】(15)カウンター70の交換指示表示部7 [0065] (15) exchange instruction display section 7 of the counter 70
3が点灯したなら、速やかに測定子56を新たな測定子に交換し、カウンター70をクリアスイッチ74を押してカウント表示部72をクリアし、再び(6)から繰り返す。 If 3 is lit, immediately replace the gauge head 56 to a new measuring element, the count display unit 72 clears the counter 70 by pressing the clear switch 74, is repeated again from (6).

【0066】上述した実施例では、レンズ押え取付け部64を傾斜させることによって被測定物Wの測定を行う手法を説明したが、図9に図示するように、下部板53 [0066] In the embodiment described above, as has been described a technique for measuring the measured object W by tilting the lens presser mounting portion 64, shown in FIG. 9, the lower plate 53
を傾斜させて測定することも可能である。 It is also possible to measure by tilting the. この場合、上記(1)と同様に傾斜角度を求め、下部板53を支持部53aを支点にして所定の傾斜角度に傾斜させた後に、 In this case, the calculated inclination angle in the same manner as (1), after is inclined at a predetermined inclination angle with the lower plate 53 of the support portion 53a as a fulcrum,
図示しないストッパ等を用いて下部板53を固定する。 Fixing the lower plate 53 by using a stopper or the like (not shown).
一方、レンズ押え取付け部64はY軸スライダー63に対して垂直に固定し、X軸スライダー66をX軸スライドガイド66aに沿って左右に動かして、被測定物Wをリング55に載せレンズ押え取付け部64のレンズ押え65で被測定物Wを押えたときに、測定子56と被測定物Wの測定面が所定の角度になるような位置に移動させる。 Meanwhile, the lens retainer mounting portion 64 is fixed perpendicularly to the Y-axis slider 63, to move right and left along the X-axis slider 66 in the X-axis slide guide 66a, lens retainer mount carrying the object W to the ring 55 when pressing the workpiece W by the lens presser 65 parts 64, the measurement surface of the workpiece W is moved to a position such that a predetermined angle with the gauge head 56. なお、その他については、前述した実施例と同様であるので、その説明は省略する。 Note that the other is similar to the embodiment described above, description thereof will be omitted.

【0067】また、測定子にはアラミド樹脂を用いて説明したが、これと同様の摩耗度の高い材質であれば、同様に使用できることはいうまでもない。 [0067] Further, although the measuring element described using aramid resin, if the material highly similar degree of wear and which, as well as can of course be used. さらに、本実施例においては、測定回数の検出に近接スイッチを用いているが、レンズ押え取付け部の上下動を検知できる検出器であれば、その他の光電型、渦電流型、電磁型等の検出器も使用できることはいうまでもない。 Further, in the present embodiment uses a proximity switch to detect the number of measurements, if detector capable of detecting the vertical movement of the lens presser mounting portion, other photoelectric type, an eddy current type, an electromagnetic type or the like detector may of course be used.

【0068】以上のように、本実施例においては、開放部を上向きにして配設したリング上に球面を下向きにして載置した被測定物に対し加圧手段による重力で被測定物を押圧し、加圧手段の重量によって定まる一定の測定圧を加えた状態で被測定物の球面形状を測定することができ、さらに、リングおよび微小変位計または加圧手段の角度を変えられるため、測定子と被測定物測定面中央の突起部とが干渉することなくバラツキのない変位量を測定することができる。 [0068] As described above, in this embodiment, pressing the object to be measured an opening to the measured object is placed in the spherical down on the ring which is disposed in the upward by gravity by pressurizing means and, while applying a constant measuring pressure determined by the weight of the pressing means can measure the spherical shape of the workpiece, further, because it is changing the angle of the ring and small displacement gauge or pressure means, measuring it is possible to measure the displacement amount of no variation without the child and the measured object measurement surface center of the protrusion from interfering. また、測定子または測定子頭部に摩耗度の高い材質を用いるため、粗さの粗い被測定物の測定では、被測定物の粗さにより測定子または測定子頭部が摩耗することで変位量のバラツキを押えることができる。 Moreover, since the use of high degree of wear material feeler or feeler head, in the measurement of the roughness of the rough measurement object, the displacement by the measuring element or feeler head is worn by the roughness of the object to be measured it is possible to suppress the amount of variation.

【0069】さらに、被測定物交換の際に加圧手段が上下することを検知器で検知することにより測定回数をカウントし、予め設定した測定子材質の摩耗度に応じた規定カウント値に達した場合に測定子交換指示の表示を行うことができるために、測定子の摩耗度と測定回数との関係から被測定物測定面中央の突起部と干渉する測定回数に基づきカウント値を設定しておくことで、測定子が一定摩耗に達し被測定物測定面中央の突起部に干渉する前に測定子を交換できるために、常に精度の高い測定が可能となる。 [0069] Further, reach the fixed count value pressurizing means counts the number of measurements by detecting with the detector to vertically, depending on the degree of wear of the measuring element material previously set during the measurement object exchange to be able to perform the display of the gauge change instruction when, sets the count value based on the interference measurement number and the protruding portion of the object measurement surface from the center relationship between the degree of wear and the number of measurements of the probe by previously, in order to gauge head can exchange feeler before interferes with the projecting portion of the object measurement surface center reached a certain wear, it can be always highly accurate measurement.

【0070】次に、本発明の第3の実施例について、図10ないし図13を参照して説明する。 [0070] Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 13.

【0071】前述した第2の実施例では、測定子の材質を硬度が低く摩耗度を高くすることによりレンズの粗さの影響を吸収して測定バラツキの発生を防止しているが、摩耗度が高いために測定子を頻繁に交換する必要がある。 [0071] In the second embodiment described above, but to prevent the occurrence of measurement variation absorbing the influence of the roughness of the lens by the material of the probe hardness to increase the degree of wear less, the degree of wear it is necessary to frequently replace the measuring element due to the high. ところで、測定子は、一般に、図15の(a)に示すように、測定子頭部112と測定子頭部支持部11 Incidentally, the measuring element is generally as shown in (a) of FIG. 15, the feeler head 112 and the feeler head support 11
1を一体製作した測定子110や、図15の(b)に示すように、測定子頭部支持部121の一端に球面受け1 1 feeler 110 and which is integrally manufactured, as shown in FIG. 15 (b), receiving a spherical one end of the gauge head head support 121 1
21aを設け、この球面受け121aに測定子頭部12 The arranged 21a, the probe head 12 to the spherical received 121a
2を接着して一体とした測定子120があるけれども、 Although there are the measuring element 120, which was integrated by bonding 2,
(a)に示す測定子110においては、一体製作のため摩耗度の高い材質では剛性がなく、また測定子頭部の球面精度を精度良く製作することができず、(b)に示す測定子120においては、測定子頭部122を測定子頭部支持部121へ接着しているために、一度使用した測定子頭部122には接着剤が付着しており、再使用が難しい。 In the measuring element 110 shown in (a) has no rigidity at high degree of wear material for integral fabrication, also can not be accurately fabricated spherical accuracy of the probe head, the measuring element shown in (b) in 120, for adhering the feeler head 122 to the feeler head support 121, the feeler head 122 used once and adheres the adhesive, reuse is difficult. このように、測定子の精度の悪化あるいは測定子の摩耗等により、測定子の交換を頻繁に行うことが必要になると、コストがかかり実用的でないという問題があった。 Thus, the wear of the deterioration or the feeler of the probe of accuracy, when it is necessary to exchange the measuring element frequently, there is a problem that not practical costly. そこで、本実施例では、測定子を測定子頭部と測定子頭部支持部とで構成し、測定子頭部を分離可能とすることで、前述した問題点を解消するものである。 Therefore, in this embodiment, the measuring element is constituted by a feeler head and the feeler head support, that it allows separation of the measuring element head, is intended to solve the problems described above.

【0072】図10は、本発明に係る球面計の第3の実施例の模式正面図であり、図11の(a)は本実施例における測定子頭部および板ばねを配置した測定子の拡大図であり、同(b)は同じく板ばねの拡大平面図であり、図12の(a)および(b)は本実施例における測定子頭部の状態を説明するための部分断面図である。 [0072] Figure 10 is a schematic front view of a third embodiment of a spherical gauge according to the present invention, in FIG. 11 (a) of the measuring element which is arranged feeler head and the plate spring in this embodiment is an enlarged view, and (b) is also enlarged plan view of the leaf spring, shown in FIG. 12 (a) and (b) is a partial sectional view for explaining the state of the probe head in this embodiment is there. なお、本実施例において、前述した第2の実施例における部材と同一の部材には同一符号を付して説明する。 In the present embodiment, it is denoted by the same reference numerals in the second members equal in the embodiment of the aforementioned.

【0073】図10において、ベース51上に立設された支柱52に、下部板53が支持部53aを支点にして回動自在に設置され、図示しないストッパで任意角度に固定できるように構成されており、下部板53には、軸方向に微動可能なステージ80が配置され、このステージ80の側面には当接部材80aが突設され、この当接部材80aの下面には、下部板53に突設されたブラケット81bに支持されたマイクロメータ81の軸部材8 [0073] In FIG. 10, the post 52 erected on the base 51, is installed rotatably bottom plate 53 by a fulcrum supporting portion 53a, is configured to be fixed at an arbitrary angle by a stopper (not shown) and, the lower plate 53, the fine movement stage capable 80 is arranged axially, on the side surface of the stage 80 is protruded is abutting member 80a, the lower surface of the contact member 80a, the lower plate 53 the shaft member supported micrometer 81 to a bracket 81b projecting from the 8
1aの先端面が当接されており、マイクロメータ81の軸部材81aを伸縮させることによりステージ80を上下方向へ微動させることができるように構成され、ステージ80は任意の位置で固定ねじ80bによって固定される。 The distal end surface of the 1a are abutting, is configured to be able to fine movement stage 80 in the vertical direction by extending and retracting the shaft member 81a of the micrometer 81, the stage 80 by a fixing screw 80b at an arbitrary position It is fixed. また、下部板53には、リング取付け部材83が配置され、リング取付け部材83の上端面にはリング取付け台84が固定され、このリング取付け台84の上端面には、被測定物Wの球面に当接される開放部を上向きにしたリング85が着脱自在に固着されている。 Further, the lower plate 53 is arranged a ring mounting member 83, the upper end face of the ring mounting member 83 is fixed ring mount 84, the upper end face of the ring mount 84, the spherical surface of the workpiece W ring 85 has an upwardly open portion that contacts are fixed detachably on.

【0074】リング85の下面側から開放部へ向かって突出する測定子86には、上下2枚の板ばね88が配置されており、測定子86は、これらの板ばね88を介して、下部板53に取り付けられた上下の測定子取付け部89にねじおよびスペーサ89aにより支持されている。 [0074] The measuring element 86 that protrudes toward the lower surface side of the ring 85 to the open portion is the upper and lower leaf springs 88 are arranged, measuring element 86, through these leaf springs 88, the lower It is supported by the screw and the spacer 89a and below the measuring element mounting portion 89 which is attached to the plate 53. 測定子86の上端部にはアラミド樹脂等の摩耗度の高い材質からなる球状の測定子頭部87が載置され、また、測定子86の内部には軸方向に延びる導管86aが設けられ、この導管86aはチューブ90を介して図示しないバキューム装置に接続されている。 Spherical feeler head 87 consisting of a high degree of wear, such as aramid resin material to the upper end of the gauge head 86 is mounted, also, conduit 86a extending in the axial direction is provided inside of the probe 86, the conduit 86a is connected to a vacuum device (not shown) through the tube 90. 図示しないバキューム装置により測定子86内部の導管86aの空気を吸引することで測定子頭部87を測定子86の上端部に吸着保持する。 The vacuum device (not shown) for sucking and holding the feeler head 87 by sucking air of the probe 86 inside conduit 86a to the upper end portion of the probe 86.

【0075】電気マイクロ91は、測定子86の下端に当接するように下部板53に配置された電気マイクロ取付け部92に図示しないセットビスにより取り付けられ、測定子86の変位を電気信号として信号線60aを介して演算装置60に入力し、演算装置60において、 [0075] Electrical micro 91 is attached by set screws (not shown) to the electric micro mounting portion 92 disposed on the lower plate 53 so as to contact the lower end of the probe 86, signal line displacement of the probe 86 as an electric signal input to the arithmetic unit 60 via 60a, the arithmetic unit 60,
変位は演算処理されて表示部61に表示される。 Displacement is displayed on the display unit 61 is processing. 演算装置60のリセットスイッチ62は表示部61に表示される変位量を0に調整するためのものである。 Reset switch 62 of the operation unit 60 is for adjusting the displacement amount to be displayed on the display unit 61 to zero.

【0076】リング85に載置される被測定物Wを上方から加圧する加圧手段としてのレンズ押え取付け部64 [0076] Lens retainer mounting portion 64 as a pressurizing means for pressurizing the workpiece W placed on the ring 85 from above
は、前述した第2の実施例と同様に、水平方向(X軸方向)および上下方向(Y軸方向)に移動可能なXYスライド機構により保持されて、X軸およびY軸方向に移動しうるように構成されており、Y軸方向に延びるY軸スライドガイド63aに沿ってスライドするY軸スライダー63にねじ64aにより取り付けられ、ねじ64aと円弧状の長穴64bとにより円弧方向に任意の角度に固定できるように形成され、また、Y軸スライドガイド6 , Like the second embodiment described above, is held by the horizontal direction (X axis direction) and the vertical direction (Y axis direction) movable in XY slide mechanism may move the X-axis and Y-axis direction It is configured to, along the Y-axis slide guide 63a extending in the Y-axis direction is mounted by screws 64a to the Y-axis slider 63 that slides, any angle in a circular arc direction by the screw 64a and the arc-shaped long hole 64b It is formed so as to be secured to, addition, Y-axis slide guide 6
3aは、支柱52の上方部に固定されてX軸方向に延びるX軸スライドガイド66a上に移動自在に配設されたX軸スライダー66に固定されている。 3a is fixed to the X-axis slider 66 that is fixed to the upper portion is arranged to be movable in the X axis direction extending X-axis slide guide 66a which strut 52. また、レンズ押え取付け部64の下方端部には被測定物Wをレンズ押え取付け部64の角度で上方から押えるレンズ押え65が配設され、このレンズ押え65はリング55と同等のもので形成される。 Further, the lower end of the lens retainer mounting portion 64 the lens presser 65 for pressing from above the workpiece W at an angle of the lens retainer mounting portion 64 is disposed, the lens retainer 65 is formed by the equivalent of the ring 55 It is. レンズ押え取付け部64にはさらにレンズ押え取付け部64を上下左右に移動させるためのハンドル64cが設けられている。 Handle 64c for the to further move the lens presser mounting portion 64 up and down and right and left lens holding mounting portion 64 is provided.

【0077】次に、本実施例における測定子86の詳細についてさらに図11を用いて説明する。 [0077] will now be described with reference to FIG. 11 details of the probe 86 in this embodiment. 図11の(a)は測定子頭部および板ばねを配置した測定子の側面図であり、同(b)は板ばねの平面図である。 (A) of FIG. 11 is a side view of a measuring element arranged tracing stylus head and the plate spring, the (b) is a plan view of the leaf spring.

【0078】図11において、測定子86は、球状の測定子頭部87と頂部86x、中央部86y、底部86z [0078] In FIG. 11, the feeler 86 is spherical feeler head 87 and the top 86x, central 86y, bottom 86z
の3部分に分割された測定子頭部支持部から構成されており、頂部86xと中央部86yは、図示しない嵌合部により板ばね88の中央にある穴部88aを介して板ばね88を挟み込む形で嵌合されている。 Of which consists feeler head support that is divided into three parts, top 86x and central portion 86y is, the leaf spring 88 through a hole 88a in the center of the leaf spring 88 by the engagement portion (not shown) It is fitted in a manner sandwiching. 底部86zと中央部86yも同様に図示しない嵌合部により板ばね88 The plate spring by a bottom 86z ​​and the central portion fitting portion 86y (not shown) similarly 88
の中央にある穴部88aを介して板ばね88を挟み込む形で嵌合されている。 It is fitted in a manner to sandwich the plate spring 88 via the hole 88a in the in the center. 頂部86xの一端部には球状の測定子頭部87を受けやすいように円錐状の測定子頭部受け部86bが形成され、測定子頭部受け部86bには、 At one end of the top portion 86x conical feeler head receiving portion 86b so susceptible to the feeler head 87 of the spherical it is formed on the feeler head receiving portion 86b,
測定子86の頂部86xと中央部86yの内部に軸方向に延設された導管86aが連通され、導管86aは中央部86yに設けられた排出部86cに接続されたチューブ90を介し図示しないバキューム装置に連通されており、球状の測定子頭部87は、バキューム装置の作動により、円錐状の測定子頭部受け部86bに吸引保持される。 Conduit 86a which extends axially inside the top 86x and a central portion 86y of the tracing stylus 86 is communicated with the vacuum conduit 86a is not shown through a tube 90 connected to the discharge unit 86c provided in the center portion 86y device is communicated with the tracing stylus head 87 of spherical, by the operation of the vacuum device, it is sucked and held on the conical feeler head receiving portion 86b. また、測定子86は、板ばね88の取付けねじ穴8 Further, the gauge head 86, attachment of the leaf spring 88 screw holes 8
8bを介してねじにより測定子取付け部89に取り付けられ支持される。 Is supported mounted on the measuring element mounting portion 89 by a screw through 8b.

【0079】次に、本実施例の球面計を用いて凹球面を有する被測定物の球面を測定する手順について説明する。 [0079] Next, the procedure for measuring the spherical surface of the measured object having a concave spherical surface with the spherical meter of the present embodiment.

【0080】(1)先ず、被測定物である粗研削加工レンズの曲率半径および該レンズでの許容できる中心突起の径と高さおよび測定子86の曲率半径から、測定子頭部87がレンズの中心突起を避けうるのに必要な粗研削加工レンズの測定子頭部87に対する傾斜角度を算出し、レンズ直径から傾斜角度での安定性を考慮しながら、該傾斜角度より大き目の角度に設定する。 [0080] (1) First, the curvature radius of the central projection of the diameter and height and measuring element 86 which can be acceptable radius of curvature and the lens of the rough grinding the lens to be measured, the feeler head 87 is a lens the angle of inclination with respect to the feeler head 87 of the rough grinding the lens needed to be avoided central projections calculated for, taking into account the stability in the inclination angle from the lens diameter, set at larger angles than the angle of inclination to. 例えば、 For example,
曲率半径4mm、直径6mmの粗研削加工レンズの場合、測定子の曲率半径が1.5mmであり、許容突起の径が300μm、高さが10μmであれば、これらからの計算値および安定性を考慮することにより、傾斜角度は約6.5度である。 Curvature radius of 4 mm, when the rough grinding the lens diameter 6 mm, a curvature radius of 1.5mm of the gauge head, 300 [mu] m diameter tolerance projections, if the 10μm height, the calculated values ​​and the stability of these by considering the inclination angle is about 6.5 degrees.

【0081】(2)上記算出した角度に基づき、レンズ押え取付け部64をY軸スライダー63に対してねじ6 [0081] (2) screws on the basis of the calculated angle, the lens presser mounting portion 64 relative to the Y-axis slider 63 6
4aを緩めて移動可能とし、レンズ押え取付け部64を該算出角度に傾けてねじ64aを締め付け、レンズ押え取付け部64をY軸スライダー63に固定する。 Loosen the 4a and movable, tighten the screws 64a by tilting the lens presser mounting portion 64 to the calculated output angle, to secure the lens retainer mount portion 64 in the Y-axis slider 63.

【0082】(3)摩耗度の高い材質、例えばHv硬度90程度のアラミド樹脂等の材質を球体に形成した測定子頭部87を測定子頭部受け部86bに載置し、図示しないバキューム装置によりチューブ90を介して測定子86内の導管86aの空気を吸引する。 [0082] (3) a high degree of wear material, for example a material such as Hv hardness of 90 degree of the aramid resin by placing the feeler head 87 formed in the spherical feeler head receiving portion 86b, a vacuum device (not shown) through the tube 90 by sucking air conduit 86a in the measuring element 86. これによって、 by this,
測定子頭部87が測定子86の測定子頭部受け部86b The probe head receiving portion 86b of the probe head 87 is the probe 86
に吸引保持され固定される。 Be sucked is held fixed to.

【0083】(4)次に、加圧手段であるレンズ押え取付け部64を上方へ引き上げ、図示しない球面原器Wo [0083] (4) Next, pull the lens presser mounting portion 64 is a pressure unit upward, not shown spherical prototype Wo
をその凹球面を下向きにしてリング85上に載置し、レンズ押え取付け部64を下降させ、レンズ押え取付け部64のレンズ押え65の下端面を球面原器Woの裏面に当接させる。 Was placed on the concave spherical surface facing downward on the ring 85, lowers the lens presser mounting portion 64, it is brought into contact with the lower end surface of the lens retainer 65 of the lens presser mounting portion 64 on the rear surface of the spherical prototype Wo. この際、レンズ押え取付け部64をX軸スライダー66でX軸スライドガイド66aに沿って左右させることにより球面原器Woが安定する位置を決定する。 At this time, the spherical prototype Wo to determine a stable position by the left and right lens retainer mount portion 64 along the X-axis slide guide 66a in the X-axis slider 66. これによって、球面原器Woがリング85に安定して押し付けられる。 Thus, the spherical prototype Wo is pressed stably to the ring 85.

【0084】(5)球面原器Woがリング85に当接するとともに測定子86の測定子頭部87に当接するように、ステージ80の固定ねじ80bを緩めてマイクロメータ81により位置を微調整し位置が定まった時点で固定ねじ80bによりステージ80を固定し、測定子頭部87が球面原器Woに当接される。 [0084] (5) As the spherical prototype Wo abuts the feeler head 87 of the feeler 86 with contact to the ring 85, the position to fine-tune the by micrometer 81 by loosening the fixing screw 80b of the stage 80 the stage 80 is fixed by a fixing screw 80b when the position is determined, the feeler head 87 is brought into contact with the spherical prototype Wo. さらに、電気マイクロ取付け部92の図示しないセットビスを緩め、電気マイクロ91の位置を変えて、電気マイクロ91を測定子底部86zの下端面に当接させ、演算装置60の表示部61の表示が0付近になるように調節した後、図示しないセットビスにより電気マイクロ91を固定する。 Further, loosen the set screw (not shown) of the electric micro-mounting portion 92, by changing the position of the electric micro 91, the electric micro 91 is abutted against the lower end surface of the measuring element bottom 86Z, the display of the display unit 61 of the arithmetic unit 60 after adjusted to near 0, to fix the electric micro 91 by set screws (not shown). その後、電気マイクロ91に接続された演算装置60のリセットスイッチ62を押し、表示部61の変位表示を0にする。 Then, press the reset switch 62 of the electric micro-91 arithmetic units 60 connected to the zero displacement display of the display unit 61.

【0085】(6)その後、レンズ押え取付け部64を上方へ引き上げるとともに、リング85より球面原器W [0085] (6) Thereafter, the raising of the lens retainer mounting portion 64 upward, spherical than ring 85 standard W
oを取り外す。 Remove the o.

【0086】(7)次いで、被測定物Wをその凹球面を下向きにしてリング85の上に載置する。 [0086] (7) Then, placed on the ring 85 in the downward the concave spherical surface of the object to be measured W.

【0087】(8)そして、レンズ押え取付け部64を下降させ、レンズ押え65を被測定物Wの裏面に当接させる。 [0087] (8) Then, lowering the lens presser mounting portion 64, it is brought into contact with the lens retainer 65 to the rear surface of the workpiece W. これにより、レンズ押え取付け部64の重量によって定まる一定の押圧力(測定圧)によって、被測定物Wがリング85に押し付けられ、被測定物Wはリング8 Thus, constant pressing force determined by the weight of the lens retainer mounting portion 64 by (measuring pressure), the workpiece W is pressed against the ring 85, the object W is ring 8
5に当接するとともに測定子86の測定子頭部87に当接する。 Together abuts the 5 contacts the feeler head 87 of the probe 86. 被測定物Wが測定子頭部87に当接することにより、測定子86は下方に押し下げられる。 By the workpiece W abuts against the feeler head 87, the feeler 86 is pressed downward. この際、測定子86は上下の2枚の板ばね88により支持されており、板ばね88のばね定数は、測定子86の底部86z In this case, the measuring element 86 is supported by upper and lower two plate springs 88, the spring constant of the leaf spring 88, the bottom 86z ​​of the probe 86
に当接している電気マイクロ91の下方からの圧力とレンズ押え取付け部64の重量とが適切になるように決められている。 And weight of the pressure and the lens retainer mounting portion 64 from the lower side of the electric micro 91 abutting are determined to be appropriate. 測定子86の変位は、測定子86の底部8 Displacement of the probe 86, the bottom 8 of the measuring element 86
6zに当接する電気マイクロ91を同量変位させることにより上記球面原器Woの高さに対する変位が測定され、この変位は電気マイクロ91により電気信号に変換され、信号線60aを介して演算装置60に入力され、 6z the displaced electrical micro 91 abuts against the height of the spherical prototype Wo by the same amount displacement measurement, the displacement is converted by the electric micro-91 into an electric signal, arithmetic unit via a signal line 60a 60 It is input to,
演算装置60において、変位は演算処理されて、表示部61にその値が表示される。 In arithmetic unit 60, displacement is processing, the value is displayed on the display unit 61. ここで、被測定物Wの変位の測定は、測定の信頼性を上げるために被測定物Wを一回転させ、一回転での変位量バラツキでの平均的な値あるいは最小値などと測定値の読み方を決めて測定を行う。 Here, measurement of the displacement of the measurement target object W is allowed to one revolution of the workpiece W in order to increase the reliability of the measurement, the average value or minimum value, such as a measure of the displacement amount variation in one rotation the measurement is carried out to decide the reading.

【0088】(9)被測定物Wを一回転させて測定が終了すれば、被測定物Wをリング85上から取り外すためにレンズ押え取付け部64を上方へ引き上げる。 [0088] (9) If the end of the measurement by one rotation of the workpiece W, pull the lens presser mounting portion 64 in order to remove the workpiece W from above the ring 85 upward.

【0089】(10)他の被測定物Wについても同様に(7)ないし(9)を繰り返して測定する。 [0089] (10) to similarly (7) nor the other of the workpiece W is measured by repeating (9). なお、被測定物Wを一定回数測定したときに基準ずれを是正するために(4)から行う。 Incidentally, conducted from to rectify the reference deviation when a predetermined number of times measuring the object W (4).

【0090】(11)測定子頭部87は、被測定物Wを測定する毎に摩耗していく。 [0090] (11) the probe head 87 is going to wear each time to measure the object to be measured W. そこで、被測定物Wの測定により、測定子頭部87の摩耗量が予め設定した規定量となる測定回数になった時に、図示しないバキューム装置を停止し、測定子頭部87の摩耗部を避けるようにする。 Therefore, the measurement of the measured object W, when it is the number of measurements to be specified amount of wear amount preset of the probe head 87, stops the vacuum device (not shown), the wear portion of the probe head 87 avoid so. すなわち、測定子頭部87が、図12の(a)に示すように測定により規定量摩耗して摩耗部87aが生じたときに、図示しないバキューム装置を停止して測定子頭部87の吸引を停止させると、測定子頭部87は測定子頭部受け部86bから解放され任意に取り外すことが可能となる。 That is, the feeler head 87, when the wear part 87a by the specified amount wear caused by the measurement as shown in (a) of FIG. 12, the suction of the probe head 87 to stop the vacuum device (not shown) the stopping, feeler head 87 is allowed to be removed optionally released from the feeler head receiving portion 86b. その後、図12の(b)に示すように、摩耗部87aが当接部とならないように測定子頭部110 Thereafter, as shown in (b) of FIG. 12, the feeler head 110 as wear part 87a is not a contact portion
を回転させて測定当接部の位置を変え、新たな球面部を当接部にする。 The Rotate changing the position of the measuring contact portion, and a new spherical portion the contact portion. そして、このような摩耗部87aが球体の測定子頭部87に多数生じた場合は、測定子頭部87 Then, when such a worn portion 87a occurs many feeler head 87 of the spherical body, the feeler head 87
自体を交換する。 To exchange itself.

【0091】(12)測定子頭部87が摩耗した場合には、上述のように対処し、(4)から繰り返す。 [0091] (12) when the feeler head 87 is worn, addressed as described above, it is repeated from (4).

【0092】上述した実施例では、レンズ押え取付け部64を傾斜させることによって被測定物Wの測定を行う手法を説明したが、図13に図示するように、下部板5 [0092] In the embodiment described above, as has been described a technique for measuring the measured object W by tilting the lens presser mounting portion 64, shown in FIG. 13, the lower plate 5
3を傾斜させて測定することも可能である。 3 can be measured by tilting the. この場合、 in this case,
上記(1)と同様に傾斜角度を求め、下部板53を支持部53aを支点にして所定の傾斜角度に傾斜させた後に、図示しないストッパ等を用いて下部板53を固定する。 The calculated inclination angle in the same manner as (1), after is inclined at a predetermined inclination angle with the lower plate 53 of the support portion 53a as a fulcrum, to secure the lower plate 53 by using a stopper or the like (not shown). 一方、レンズ押え取付け部64はY軸スライダー6 On the other hand, the lens retainer mounting portion 64 is Y-axis sliders 6
3に対して垂直に固定し、X軸スライダー66をX軸スライドガイド66aに沿って左右に動かして、被測定物Wをリング85に載せレンズ押え取付け部64のレンズ押え65で被測定物Wを押えたときに、測定子頭部87 Fixed perpendicularly to 3, X-axis slider 66 is moved to the left and right along the X-axis slide guide 66a, the measured object W by the lens presser 65 of the lens presser mounting portion 64 carrying the workpiece W to the ring 85 when you were holding, the probe head 87
と被測定物Wの測定面が所定の角度になるような位置に移動させる。 The measurement surface of the workpiece W is moved to a position such that a predetermined angle. なお、その他については、前述した実施例と同様であるので、その説明は省略する。 Note that the other is similar to the embodiment described above, description thereof will be omitted.

【0093】また、測定子頭部にはアラミド樹脂を用いて説明したが、これと同様の摩耗度の高い材質の球体であれば、同様に使用できることはいうまでもない。 [0093] Further, although the measuring element head has been described using aramid resin, if the same wear high degree of material of the sphere and which likewise can of course be used.

【0094】以上にように、本実施例においては、前述した第2の実施例と同様に、リングおよび微小変位計または加圧手段の角度を変えられるため、被測定物測定面中央の突起部分を避けることができ、測定子頭部と突起部とが干渉することなくバラツキのない変位量を測定することができる。 [0094] As above, in this embodiment, as in the second embodiment described above, because it is changing the angle of the ring and small displacement gauge or pressure means, the protruding portion of the object measurement surface center can be avoided, it is possible to measure the displacement amount of no variation without interference with the projection portion and the feeler head. さらに、測定子頭部に摩耗度の高い材質を用いるため、表面粗さの粗い被測定物の測定では、 Furthermore, since the use of high degree of wear material feeler head, in the measurement of the coarse measurement object surface roughness,
被測定物の粗さにより測定子頭部が摩耗することで変位量のバラツキを押えることができ、また、板ばねを介して測定子と変位計とを分離しているために、簡易な構造で測定子に吸引構造をもたせることができ、測定子と測定子頭部との分離が容易にでき、測定子頭部が規定量以上摩耗した場合には吸引を停めることにより測定子頭部を交換あるいは摩耗した部分以外の部分に移動させることができ、常に精度の高い測定が可能となる。 The roughness of the object can suppress the variation in displacement by the feeler head wear, and in order that separates the gauge head and the displacement meter through the leaf springs, simple structure in can be imparted suction structure gauge head, it can be easily separated from the measuring element and the measuring element head, the feeler head by stopping the suction when the feeler head is worn above specified amount can be moved to the portion other than the replacement or worn parts, can be always highly accurate measurement.

【0095】また、前述した各実施例を種々組み合わせることにより、より一層常にバラツキのない精度の高い安定した測定が可能となる。 [0095] Furthermore, by combining various of the above-mentioned embodiments, it is possible to more measurement even with constantly high precision without variation stable.

【0096】 [0096]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、 As described in the foregoing, according to the present invention,
開放部を上向きにして配設されたリング上に球面を下向きに載置した被測定物に対し加圧手段による重力で被測定物を押圧し、加圧手段の重量によって定まる一定の測定圧を加えた状態で被測定物の変位を測定することができ、さらに、ローパスフィルター回路(LPF)によって、被測定物の表面の有する粗さおよびうねり形状が平滑化され、バラツキのない安定した変位量を測定することができ、また、サンプルホールド回路(S&H)を設けたことによって、球面原器のような基準となるものの変位を保持することができ、さらに、減算器を設けたことにより基準と被測定物との比較測定が可能となるために、従来の簡易球面計と同等の測定形態でバラツキのない常に精度の高い安定した測定が可能となる。 Opening presses the object to be measured relative to the object to be measured placed on the downward spherical surface on a ring disposed in the upward by gravity by pressurizing means, a constant measuring pressure determined by the weight of the pressing means in addition the state can measure the displacement of the object to be measured at a further low-pass filter circuit (LPF), roughness and waviness shape having the surface of the object is smoothed, no variation stable displacement amount can be measured, also by providing the sample-and-hold circuit (S & H), it is possible to hold the displacement of which a reference such as a spherical standard, further, a reference by providing the subtractor for it is possible to compare the measurement of the object to be measured, it is possible to always measurements accurate stable without variations in the conventional simple spherical meter equivalent measurement variant.

【0097】さらに、リングおよび微小変位計または加圧手段の角度が変えられるため、被測定物測定面中央の突起部分を避けることができ、測定子または測定子頭部と突起部とが干渉することなくバラツキのない変位量を測定することができる。 [0097] Further, since the angle of the ring and small displacement gauge or pressure means is changed, it is possible to avoid the protrusion portion of the object measurement surface center, and the projections interfere with the measuring element or feeler head it is possible to measure the displacement of no variation without. また、測定子または測定子頭部に摩耗度の高い材質を用いるため、表面粗さの粗い被測定物の測定では、被測定物の粗さにより測定子または測定子頭部が摩耗することで変位量のバラツキを押えることができる。 Moreover, since the use of material having high degree of wear on the feeler or feeler head, in the measurement of the coarse measurement object surface roughness, that the measuring element or feeler head is worn by the roughness of the object to be measured the variation of the amount of displacement can be suppressed.

【0098】さらに、被測定物交換の際に加圧手段が上下することを検知器で検知することにより測定回数をカウントし、予め設定した測定子等の材質の摩耗度に応じた規定カウント値に達した場合に測定子交換指示の表示を行うができるために、測定子等の摩耗度と測定回数との関係から、被測定物測定面中央の突起部と干渉する測定回数に基づきカウント値を設定しておくことで、測定子等が被測定物測定面中央の突起部に干渉する前に測定子等を交換できるために、常に精度の高い測定が可能となる。 [0098] Further, by counting the number of measurements by detecting with a detector that pressurizing means moves up and down during the measurement object exchange, preset fixed count value corresponding to the material of the wear of such feeler to be able to performs the display of the gauge change instruction when reached, the relationship between the number of measurements and the degree of wear of such feeler, the count value based on the number of times measured interferes with the protrusion of the object measurement surface center by setting a feeler or the like in order to exchange the feeler or the like before interferes with the projecting portion of the object measurement surface center, it can be always highly accurate measurement.

【0099】また、板ばねを介して測定子と変位計とを分離する構成とすることにより、簡易な構造で測定子に吸引構造をもたせることができ、測定子と測定子頭部との分離が容易にでき、これにより、測定子頭部が規定量以上摩耗した場合には吸引を停めることにより測定子頭部を容易に取り外すことができるため、摩耗した部分以外の部分に変え再び吸引により測定子頭部を固定して変位の測定ができ、さらに、測定子頭部の摩耗部分が全体を覆った場合は、同様に測定子頭部を容易に交換できるため、常に精度の高い測定が可能となる。 [0099] Further, with the configuration for separating the the measuring element via the plate spring displacement meter, it is possible to have a suction structure measuring element with a simple structure, separation of the measuring element and the measuring element head it can be easily, by this, since in the case of worn feeler head specified amount or more can be removed feeler head easily by stopping the suction, by changing the suction again on a portion other than the worn portions the feeler head and fixed can be measured displacements, further, since if the wear part of the probe head covers the entire, which likewise can be easily replaced feeler head is always accurate measurement It can become.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明に係る球面計の第1の実施例の模式正面図である。 1 is a schematic front view of a first embodiment of a spherical gauge according to the present invention.

【図2】本発明に係る球面計の第1の実施例におけるローパスフィルター回路(LPF)の出力信号波形と従来の測定子からの出力信号波形とを比較する図表である。 Is a chart comparing the output signal waveform of the output signal waveform of the conventional measuring element of the low-pass filter circuit (LPF) in the first embodiment of the spherical gauge according to the invention; FIG.

【図3】本発明に係る球面計の第1の実施例における変形例を示す部分構成図である。 3 is a partial block diagram showing a modification of the first embodiment of the spherical gauge according to the present invention.

【図4】本発明に係る球面計の第2の実施例の模式正面図である。 4 is a schematic front view of a second embodiment of a spherical gauge according to the present invention.

【図5】本発明に係る球面計の第2の実施例における測定回数をカウントする態様を示す部分図である。 5 is a partial view showing an aspect that counts the number of times of measurement in a second embodiment of a spherical gauge according to the present invention.

【図6】 本発明に係る球面計の第2の実施例における測定子の摩耗量と測定回数の関係を示す図表である。 6 is a table showing the relationship between the wear amount and the number of measurements of the measuring element in a second embodiment of a spherical gauge according to the present invention.

【図7】本発明に係る球面計の第2の実施例における測定子と被測定物との関係を示す部分拡大断面図である。 7 is a partial enlarged sectional view showing the relationship between the measuring element and the measured object in a second embodiment of a spherical gauge according to the present invention.

【図8】本発明に係る球面計の第2の実施例における測定子と被測定物測定面中央の突起との関係を示す部分拡大模式図である。 8 is a partially enlarged schematic view showing the relationship between the measuring element and the measurement object measurement surface center of the projection in the second embodiment of the spherical gauge according to the present invention.

【図9】本発明に係る球面計の第2の実施例における変形例の模式正面図である。 9 is a schematic front view of a variation of the second embodiment of a spherical gauge according to the present invention.

【図10】本発明に係る球面計の第3の実施例の模式正面図である。 10 is a schematic front view of a third embodiment of a spherical gauge according to the present invention.

【図11】(a)は本発明に係る球面計の第3の実施例における測定子頭部および板ばねを配置した測定子の側面図であり、(b)は同じく板ばねの平面図である。 11 (a) is a side view of a measuring element arranged tracing stylus head and the plate spring in the third embodiment of the spherical gauge according to the present invention, (b) is also a plan view of a leaf spring is there.

【図12】(a)および(b)は本発明に係る球面計の第3の実施例における測定子頭部の状態を説明するための部分断面図である。 [12] (a) and (b) is a partial sectional view for explaining a state of the probe head in the third embodiment of the spherical gauge according to the present invention.

【図13】本発明に係る球面計の第3の実施例における変形例の模式正面図である。 13 is a schematic front view of a modification of the third embodiment of the spherical gauge according to the present invention.

【図14】従来の球面計の構成とその測定原理を説明する概略図である。 14 is a schematic view illustrating the structure and the measurement principle of a conventional spherical meter.

【図15】従来の球面計における測定子の形状を示す模式図である。 15 is a schematic view showing the shape of the measuring element in a conventional spherical meter.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

W 被測定物 Wo 球面原器 1 ベース 2 下部支柱 3 支持台 4 リング取付け台 5 リング 6 測定子 7 スライドテーブル 9 電気マイクロ 11 マイクロメータ 12 上部支柱 13 スライド軸 14 レンズ押え取付け部 15 レンズ押え 16 重り 17 頭部部材 18 スライド軸支持部材 19 ストッパ 20 演算装置 21 増幅器 22 ローパスフィルター回路(LPF) 23 サンプルホールド回路(S&H) 24 スイッチ(SW) 25 減算器 26 アナログデジタル(A/D)変換器 27 CPU 28 ROM 29 RAM 30 ドライバ 31 表示部 35 乗算回路 36 表示信号変換器 51 ベース 52 支柱 53 下部板 53a 支持部 54 リング取付け台 55 リング 56 測定子 57 電気マイクロ取付け部 59 電気マイクロ 60 演 W DUT Wo spherical prototype 1 base 2 lower strut 3 support 4 ring mount 5 ring 6 feeler 7 slide table 9 Electronic Micrometer 11 micrometers 12 upper strut 13 slide shaft 14 lens retainer mounting portion 15 the lens presser 16 weight 17 head member 18 sliding shaft support member 19 a stopper 20 processor 21 amplifier 22 in low-pass filter (LPF) 23 sample-and-hold circuit (S & H) 24 switch (SW) 25 subtractor 26 analog-to-digital (A / D) converter 27 CPU 28 ROM 29 RAM 30 driver 31 display unit 35 the multiplier circuit 36 ​​the display signal converter 51 base 52 post 53 lower plate 53a support 54 ring mount 55 ring 56 feeler 57 electric micro attachment portion 59 electrically micro 60 Starring 算装置 61 表示部 62 リセットスイッチ 63 Y軸スライダー 64 レンズ押え取付け部 64a ねじ 64b 長穴 65 レンズ押え 66 X軸スライダー 68 近接スイッチ 70 カウンター 71 カウント値設定部 72 カウンター表示部 73 交換指示表示部 74 クリアスイッチ 80 ステージ 81 マイクロメータ 83 リング取付け部材 84 リング取付け台 85 リング 86 測定子 86a 導管 86b 測定子頭部受け部 87 測定子頭部 88 板ばね 90 チューブ 91 電気マイクロ Calculation unit 61 display unit 62 a reset switch 63 Y-axis slider 64 lens presser mounting portion 64a threaded 64b long hole 65 lens presser 66 X-axis slider 68 proximity switch 70 counter 71 the count value setting unit 72 counter display section 73 change instruction display unit 74 clears switch 80 stage 81 micrometers 83 ring mounting member 84 the ring mount 85 ring 86 feeler 86a conduit 86b feeler head receiving portion 87 the feeler head 88 the leaf spring 90 the tube 91 an electric micro

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F062 AA53 BC80 CC10 CC22 EE01 EE62 GG09 GG61 HH05 HH10 JJ00 MM08 2F069 AA24 AA53 BB40 DD02 DD06 DD15 DD25 GG01 GG62 HH02 HH24 HH30 LL10 MM02 MM04 NN04 QQ07 QQ12 RR03 ────────────────────────────────────────────────── ─── front page of continued F-term (reference) 2F062 AA53 BC80 CC10 CC22 EE01 EE62 GG09 GG61 HH05 HH10 JJ00 MM08 2F069 AA24 AA53 BB40 DD02 DD06 DD15 DD25 GG01 GG62 HH02 HH24 HH30 LL10 MM02 MM04 NN04 QQ07 QQ12 RR03

Claims (15)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 被測定物の球面に当接される開放部を上向きにして配設されたリングと、該リングの下面側から前記開放部へ向かって突出する軸方向へ移動自在な測定子を備え、前記リングの下方部位に配設された微小変位計と、前記リングの上方部位に上下方向へ移動自在に配設された加圧手段とを具備する球面計において、前記微小変位計からの電気信号を増幅する手段と、増幅された電気信号を平滑化する手段と、電気信号をサンプルホールドするサンプルホールド手段と、減算する減算手段と、前記減算された電気信号をデジタル信号に変換する手段と、該デジタル信号を変位信号に変換する手段と、 1. A and ring disposed in the upwardly open portion that contacts the spherical surface of the object to be measured, movable feeler from the lower surface side of the ring axially projecting toward the opening the provided a micro displacement meter disposed below the site of the ring, in the spherical meter comprising a pressure means disposed movably in the vertical direction in the upper part of the ring, from the micro-displacement meter means for amplifying the electric signal, converts a means for smoothing the amplified electric signal, a sample-and-hold means for sampling and holding an electric signal, a subtraction means for subtracting the electrical signal the subtracted in a digital signal means, means for converting the digital signal to the displacement signal,
    変位に変換されたデジタル信号を表示可能な信号に変換する手段と、変換された表示可能な信号を表示する手段とを備えることを特徴とする球面計。 Spherical meter characterized in that it comprises means for converting the converted digital signal to the displacement in the displayable signal, and means for displaying the converted visible signal.
  2. 【請求項2】 前記サンプルホールド手段は、任意のトリガーにより電気信号をサンプルホールドすることを特徴とする請求項1記載の球面計。 Wherein said sample-and-hold means, a spherical gauge according to claim 1, wherein the sampling and holding an electrical signal by any trigger.
  3. 【請求項3】 サンプルホールドする電気信号は被測定物に対応する球面原器の測定信号であることを特徴とする請求項1または2記載の球面計。 3. A process according to claim 1 or 2 spherical meter, wherein the electrical signal is sampled and held is a measure signal of the spherical standard corresponding to the measured object.
  4. 【請求項4】 前記減算手段は、前記平滑化された電気信号から前記サンプルホールドされた電気信号を基準信号として減算することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の球面計。 Wherein said subtraction means, sphere according to any one of claims 1 to 3, wherein the subtracting the electric signal the sample-and-hold from the electric signal the smoothed as a reference signal total.
  5. 【請求項5】 被測定物の球面に当接される開放部を上向きにして配設されたリングと、該リングの下面側から前記開放部へ向かって突出する軸方向へ移動自在な測定子を備え、該測定子の変位を測定する前記リングの下方部位に配設された微小変位計と、前記リングおよび前記微小変位計を一体として円弧方向の任意の角度に固定可能な手段と、前記リングの上方部位に上下左右方向へ移動自在に設けられ、かつ円弧方向の任意の角度に固定可能に配設された加圧手段とを具備することを特徴とする球面計。 5. A ring disposed in the upwardly open portion that contacts the spherical surface of the object to be measured, which is movable from a lower side of the ring axially projecting toward the opening feeler the provided a micro displacement meter disposed below the site of the rings for measuring the displacement of the surveying stator, and any angle into a fixation means of the arc direction said ring and said micro displacement meter as an integral, wherein spherical meter characterized in that it comprises a ring of the upper part is provided to be freely moved in the vertical and horizontal directions, and a pressure means which is fixably disposed at any angle of the arc direction.
  6. 【請求項6】 前記リングおよび微小変位計と前記加圧手段において、いずれか一方を垂直に固定し、他方を前記測定子の被測定物に当接される部分の曲率半径と被測定物の曲率半径および被測定物測定面中央に存在する場合の突起部の許容できる直径と高さとから求められる角度に固定することを特徴とする請求項5記載の球面計。 6. The said pressing means and said ring and micro displacement meter, either a vertically fixed and the other of the curvature radius and the object to be measured of the portion in contact with the object to be measured of the measuring element spherical meter according to claim 5, characterized in that fixed to an acceptable angle obtained from the diameter and the height of the projection portion when present in the radius of curvature and the measured object measurement surface center.
  7. 【請求項7】 前記加圧手段の上下移動を検知し、その移動回数をカウントするカウント手段をさらに具備することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の球面計。 7. senses vertical movement of the pressure means, the spherical gauge according to any one of claims 1 to 6, further comprising a counting means for counting the number of movements.
  8. 【請求項8】 前記カウント手段は、所定のカウント値を設定する手段と、該カウント値とカウント数が一致した際に一致したことを表示する手段とを備えていることを特徴とする請求項7記載の球面計。 Wherein said counting means, claim, characterized in that it comprises a means for displaying and means for setting a predetermined count value, that matches the time of the count value and the count number is coincident spherical meter according 7.
  9. 【請求項9】 前記所定のカウント値は、測定子の被測定物に当接する部分の磨耗量と被測定物の測定回数との関係から求められることを特徴とする請求項8記載の球面計。 Wherein said predetermined count value, a spherical gauge according to claim 8, wherein a obtained from the relationship between the number of measurements of the wear amount and the object to be measured abutting portion to be measured of the measuring element .
  10. 【請求項10】 前記測定子は前記所定のカウント値によって交換することを特徴とする請求項8または9記載の球面計。 Wherein said gauge head according to claim 8 or 9 spherical meter wherein the exchange by the predetermined count value.
  11. 【請求項11】 前記測定子は、被測定物に当接する部分が球面に形成され、摩耗度の高い材質で作製されていることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1項に記載の球面計。 Wherein said measuring element is formed in a portion contacting the workpiece spherical, according to any one of claims 1 to 10, characterized in that it is produced by the high degree of wear Material spherical meter.
  12. 【請求項12】 前記測定子は、測定子頭部と測定子頭部支持部とから構成され、前記測定子頭部は球体形状に形成され、前記測定子頭部支持部は、一端部に前記測定子頭部を受けるように形成された受け部と、該受け部に前記測定子頭部を着脱自在に吸引保持する吸引手段を有していることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1項に記載の球面計。 12. The method of claim 11, wherein the measuring element is composed of a feeler head and the feeler head support, said feeler head is formed in a spherical shape, said feeler head support portion, the end portion a receiving portion formed to receive the feeler head according to claim 1 to 10, characterized in that it has a suction means for removably sucking and holding the feeler head in the receiving part spherical meter according to any one.
  13. 【請求項13】 前記測定子頭部支持部の吸引手段は、 13. suction means of the feeler head support portion,
    前記受け部から測定子頭部支持部の内部を通り外部へ通じる導管と、該導管に連通する外部吸引装置とを有し、 Has a conduit leading to the interior of the gauge head head support and into the outside from the receiving unit, and an external suction device communicating with the conduit,
    前記導管を介し外部吸引装置により前記受け部に前記測定子頭部を吸着して前記測定子頭部を固定することを特徴とする請求項12記載の球面計。 Spherical meter of claim 12, wherein the fixing the measuring element head adsorbs the feeler head in the receiving portion by the external suction device through said conduit.
  14. 【請求項14】 前記測定子頭部は摩耗度の高い材質で作製されていることを特徴とする請求項12または13 14. The method of claim 12 or 13 wherein the feeler head is characterized in that it is produced by the high degree of wear Material
    記載の球面計。 Spherical meter according.
  15. 【請求項15】 前記測定子は、板ばねにより装置本体に支持されていることを特徴とする請求項12ないし1 15. The gauge head, to claims 12, characterized in that it is supported on the apparatus main body by a leaf spring 1
    4のいずれか1項に記載の球面計。 Spherical gauge according to any one of 4.
JP2000112830A 2000-04-14 2000-04-14 Spherometer Pending JP2001296120A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000112830A JP2001296120A (en) 2000-04-14 2000-04-14 Spherometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000112830A JP2001296120A (en) 2000-04-14 2000-04-14 Spherometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001296120A true JP2001296120A (en) 2001-10-26

Family

ID=18624911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000112830A Pending JP2001296120A (en) 2000-04-14 2000-04-14 Spherometer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001296120A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003042742A (en) * 2001-08-02 2003-02-13 Canon Inc Contact probe
JP2009053187A (en) * 2007-07-26 2009-03-12 Renishaw Plc Deactivatable measurement apparatus
JP2012018005A (en) * 2010-07-06 2012-01-26 Mitsutoyo Corp Stylus abrasion detection method and surface property measurement apparatus
US8464054B2 (en) 2007-07-26 2013-06-11 Renishaw Plc Measurement probe systems for co-ordinate positioning apparatus

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003042742A (en) * 2001-08-02 2003-02-13 Canon Inc Contact probe
JP4557466B2 (en) * 2001-08-02 2010-10-06 キヤノン株式会社 Contact probe
JP2009053187A (en) * 2007-07-26 2009-03-12 Renishaw Plc Deactivatable measurement apparatus
US8437978B2 (en) 2007-07-26 2013-05-07 Renishaw Plc Deactivatable measurement apparatus
US8464054B2 (en) 2007-07-26 2013-06-11 Renishaw Plc Measurement probe systems for co-ordinate positioning apparatus
US8700351B2 (en) 2007-07-26 2014-04-15 Renishaw Plc Deactivatable measurement apparatus
JP2014074717A (en) * 2007-07-26 2014-04-24 Renishaw Plc Measuring device capable of stopping operating
JP2012018005A (en) * 2010-07-06 2012-01-26 Mitsutoyo Corp Stylus abrasion detection method and surface property measurement apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8176646B2 (en) Articulating measuring arm with laser scanner
US5832416A (en) Calibration system for coordinate measuring machine
EP0995967B1 (en) Optical coordinate measuring machines and optical touch probes
JP2661314B2 (en) Shape measuring apparatus and a shape measuring method
WO2002068904A1 (en) Co-ordinate measuring device having a probehead for probing a workplace
US5657550A (en) Hand-held gap and contour measuring gauge
CN100350212C (en) Device for measuring circularity and cylindrical shape
CN1187571C (en) Method of probing substrate
CN102686974A (en) Coordinate measuring device having positional change sensors
CN1207807A (en) Surface form measurement
KR20080041222A (en) Coordinate measuring machine
WO1997009583A2 (en) Apparatus and method for wheel alignment, suspension diagnosis and chassis measurement of vehicles
CN103256890B (en) Touch probe
US4971445A (en) Fine surface profile measuring apparatus
Chapman A capacitance based ultra-precision spindle error analyser
US5369602A (en) Apparatus and method for determining ride height
WO1999028703A1 (en) Surface measuring apparatus
CN1273795C (en) Analogue probe
JP3081174B2 (en) Roundness measuring and detector sensitivity calibration method
CN1837748B (en) Contact-type displacement measuring apparatus
EP1329685A1 (en) Apparatus for measuring the symmetry of a vehicle body
US4776212A (en) Pocket surface roughness gage
US5253431A (en) Linear measurement device
GB2423148A (en) Apparatus for and a method of determining a surface characteristic
EP2017599A2 (en) Shape measuring apparatus