(57)【要約】    【課題】  砥石の研削性能を正しく評価することができる砥石検査装置を提供する。    【解決手段】  砥石５の表面の異なる高さ位置における観察領域の画像を取得する。画像解析装置２０では画像入力装置１０で取得されたデータに基いてヒストグラムを作成し、ヒストグラムから求められた最も出現頻度の高い垂直方向データを砥石５の表面の基準面とし、その基準面に対する砥石５の表面の高さを算出する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥石表面の高さ方向のデータを取得する画像データ取得手段と、
前記手段によって取得された高さ方向のデータに基づいてヒストグラムを作成し、このヒストグラムから求められた最も出現頻度の高い値を前記砥石表面の基準面とし、この基準面に対する前記砥石表面の高さを算出する演算手段と
を備えていることを特徴とする砥石検査装置。
【請求項２】
前記高さ方向のデータを記憶する記憶手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の砥石検査装置。
【請求項３】
前記砥石表面の任意の高さ位置に対応する演算結果を出力する出力手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の砥石検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は砥石検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミックス、ガラス等の被加工物の研削には、一般にダイヤモンドや硬質ｃＢＮ（立方晶窒化硼素）等の砥粒と金属や合成樹脂等のバインダとで形成された砥石が用いられる。
【０００３】
被加工物はバインダの表面（バインダ面）に突出する砥粒によって研削される。したがって、砥粒がバインダ面から突出していないと被加工物を研削できず、その突出量が研削性能に大きく影響する。突出量（バインダ面から砥粒の切れ刃先端までの高さ）の測定は例えば以下の方法で行われていた。
【０００４】
触針先端半径が５μｍの触針を備えた触針式表面粗さ計を用いて、まず、砥石の少なくとも１０箇所以上の測定箇所において所定長さにおける砥石表面の中心線平均粗さＲａのデータと中心線山高さＲｐのデータとを測定する。次に、中心線平均粗さＲａと中心線山高さＲｐとの平均値を算出する。その後、中心線平均粗さＲａのデータの平均値と中心線山高さＲｐのデータの平均値との和を算出し、この値を砥粒の突出量として求める。
【特許文献１】特開平５−３０２８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記方法によれば、砥粒の突出量はわかる。しかし、砥石のバインダ面は平坦でないので、測定の度に基準となるバインダ面の高さ方向の位置が変わり、同一の突出量と測定されたとしても、砥粒の切れ刃先端の高さ方向の位置が異なることがあった。したがって、砥石の研削性能を正しく評価することができないことがあった。
【０００６】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は砥石の研削性能を正しく評価することができる砥石検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、砥石表面の高さ方向のデータを取得する画像データ取得手段と、前記手段によって取得された高さ方向のデータに基づいてヒストグラムを作成し、このヒストグラムから求められた最も出現頻度の高い値を前記砥石表面の基準面とし、この基準面に対する前記砥石表面の高さを算出する演算手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の砥石検査装置において、前記高さ方向のデータを記憶する記憶手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載の砥石検査装置において、前記砥石表面の任意の高さ位置に対応する演算結果を出力する出力手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、砥石の研削性能を正しく評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図２は砥石表面の断面を示す概念図である。
【００１３】
砥石５は、母材（図示せず）と、この母材の表面に形成された砥粒層５ａとからなる。砥粒層５ａは砥粒７（例えばダイヤモンド、ｃＢＮ（立方晶窒化硼素）等）とニッケル合金等のバインダ８とを含む複合層である。この複合層は例えば無電解めっきによって形成される。砥粒７の径は数μｍ〜数十μｍ程度である。
【００１４】
この砥石５を被加工物（図示せず）に接触させた状態で回転運動又は往復運動させ、バインダ８の表面から突出している砥粒７によって被加工物を研削する。
【００１５】
図１はこの発明の一実施形態に係る砥石検査装置を示すブロック図である。
【００１６】
この砥石検査装置は画像入力装置（画像データ取得手段）１０と画像解析装置（記憶・演算手段）２０と画像出力モニタ（出力手段）３０とを備えている。
【００１７】
画像入力装置１０としては光学顕微鏡、例えば共焦点顕微鏡が用いられ、これには５〜１００倍までの倍率を有する対物レンズ１１が装着されている。
【００１８】
画像入力装置１０はＣＣＤカメラ（図示せず）を備え、対物レンズ１１等の光学系を介して砥石５の表面を撮像し、高さ方向のデータを取得する。
【００１９】
対物レンズ１１又は砥石５を所定のピッチ（およそ０．０１μｍ）で上下方向（光軸方向）へ移動させながら９００×９００ピクセルの観察領域の画像を取得する。例えば、図２に示す面６ａ、面６ｂ、面６ｃ、面６ｄ、６ｅの順序で矢印で示す高さ方向のデータを取得し、焦点の合ったピクセルを積算して観察領域の各ピクセルに対する垂直方向データ（砥石５の表面の高さ方向のデータ）を取得する。垂直方向データは１ピクセルに対して８〜１６ビットの階調で取得される。
【００２０】
画像解析装置２０では、画像入力装置１０で取得された、垂直方向データがアナログディジタル変換回路でアナログ信号からディジタル信号に変換され、これがメモリ（記憶手段）２５に記憶される。画像解析装置２０としては例えばパーソナルコンピュータが用いられる。
【００２１】
画像解析装置２０ではメモリ２５に記憶された垂直方向データに基づいてヒストグラム（図３参照）が作成される。
【００２２】
画像出力モニタ３０は画像解析装置２０のディジタルアナログ変換回路でディジタル信号からアナログ信号に戻された垂直方向データを入力し、これを画像表示する。
【００２３】
図３は各ピクセルに対する垂直方向データの頻度を示すヒストグラムである。
【００２４】
図３において、横軸及び縦軸はそれぞれ垂直方向データ及び頻度を示す。
【００２５】
図３において、出現頻度が最も高い値をバインダ８の基準面６（図４参照）とする。
【００２６】
図４は基準面に対する砥粒の高さを示す図である。
【００２７】
画像解析装置２０では、ヒストグラムから求められた最も出現頻度の高い値を基準面６とし、その基準面６から砥粒７の切れ刃先端までの高さｈを砥石５の表面の高さとして算出する。
【００２８】
このとき、砥粒７の突出量は平坦でないバインダ８の表面を基準として求められるのではなく、高さが一定の１つの基準面６から求められるので、研削時に寄与する砥粒の実効高さが求められる。
【００２９】
この実施形態によれば、観察領域全体で高さが一定である基準面６から砥粒７の切れ刃先端までの高さを砥石５の表面の高さとして求めたので、砥石５の研削性能を正しく評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１はこの発明の一実施形態に係る砥石検査装置を示すブロック図である。
【図２】図２は砥石表面の断面を示す概念図である。
【図３】図３は各ピクセルに対する垂直方向データの頻度を示すヒストグラムである。
【図４】図４は基準面に対する砥粒の高さを示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
５：砥石、６：基準面、７：砥粒、１０：画像入力装置（画像データ取得手段）、２０：画像解析装置（演算手段）、２５：メモリ（記憶手段）、３０：画像出力モニタ（出力手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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