(57)【要約】【課題】  ＭＲヘッド等のワークの個別識別情報をカメラを介して効率よく画像にて読取ることが可能なワークの識別情報読取装置および読取方法を提供することにある。【解決手段】  この発明は、ワークの個別識別情報が刻まれた面に対峙する対物レンズと、この対物レンズからの光を受けてカメラの結像面にスライダの映像を結像させる結像レンズと、カメラと結像レンズとの間の光路に挿抜される所定の厚さのガラス板とを備えていて、カメラが撮像できる焦点範囲にワークの映像が入るようにガラス板の挿抜により対物レンズの焦点深度の方向に撮像する映像の位置を移動させるものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに刻まれた製造番号等の個別識別情報をカメラを介して画像にて読取るワークの識別情報読取装置において、
前記ワークの前記個別識別情報が刻まれた面に対峙する対物レンズと、
この対物レンズからの光を受けて前記カメラの結像面に前記ワークの映像を結像させる結像レンズと、
前記カメラと前記結像レンズとの間の光路に挿抜される所定の厚さのガラス板とを備え、
前記カメラが撮像できる焦点範囲に前記ワークの映像が入るように前記ガラス板の挿抜により前記対物レンズの焦点深度の方向に撮像する映像の位置を移動させるワークの識別情報読取装置。
【請求項２】
前記ワークはヘッドスライダであり、前記個別識別情報は磁気ヘッドの製造番号である請求項１記載のワークの識別情報読取装置。
【請求項３】
さらに前記ガラス板を前記光路に対して挿抜するための進退機構を有し、前記ガラス板を前記光路に挿入した状態と抜去した状態のそれぞれにおいて前記ヘッドスライダの映像を採取する請求項２記載のワークの識別情報読取装置。
【請求項４】
前記ガラス板は、厚さの相違する複数枚からなり、前記進退機構は、複数のそれぞれの前記ガラス板を前記光路に対して挿抜し、挿入した状態と抜去した状態との少なくとも３枚以上の前記ヘッドスライダの画像を採取し、前記３枚以上の画像を解析して最適なものを前記製造番号の読取情報とする請求項３記載のワークの識別情報読取装置。
【請求項５】
さらに、画像処理装置を有し、前記画像処理装置は、前記進退機構を制御して前記３枚以上の画像を連続的に採取し、前記３枚以上の画像の前記個別識別情報を順次解析して所定の桁数の前記製造番号を得たときに前記最適なものとする請求項４記載のワークの識別情報読取装置。
【請求項６】
ワークに刻まれた製造番号等の個別識別情報をカメラを介して画像にて読取るワークの識別情報読取装置において、
前記ワークに対峙する対物レンズからの光を結像レンズで受けて前記カメラの結像面に前記ワークの映像を結像させ、前記カメラと前記結像レンズとの間の光路に所定の厚さのガラス板を挿抜して、前記個別識別情報を前記カメラを介して画像にて読取りをするワークの識別情報読取方法。
【請求項７】
前記ワークはヘッドスライダであり、前記個別識別情報は磁気ヘッドの製造番号である請求項６記載のワークの識別情報読取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ワークの識別情報読取装置および読取方法に関し、詳しくは、ＭＲヘッドのヘッドスライダに刻まれた製造番号等の個別識別情報をカメラを介して効率よく画像にて読取ることが可能な磁気ヘッドの識別情報読取装置および読取方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置の磁気ヘッドは、近年、その読出側にＭＲヘッド、ＧＭＲヘッド，ＴＭＲヘッドなどを組込んだ複合磁気ヘッドが用いられている。その記録密度は、十数ギガ／インチと向上の一途を辿っていて、そのトラック数も１０，０００／インチ以上にもなる。しかも、トラック数は増加し、その幅は狭くなる一方である。そのため、ＭＲヘッドのヘッドスライダも小さくなり、その幅は、１ｍｍ以下になってきている（特許文献１）。
磁気ヘッドを検査する検査装置では、磁気ヘッド対応に検査データを管理しなければならないため、検査対象となる磁気ヘッドについて個別の識別番号が必要になる。
従来、スライダの幅方向の側面に刻まれた製造番号は、エッジング等により形成され、比較的大きなポイントの文字（数字，記号）が用いられているので、オートフォーカス処理を行うことなく、焦点深度が大きな光学系を介してカメラで読取り、画像処理で読取画像から製造番号を得て、製造番号をデータ化している。
なお、この種の検査で使用されるオートフォーカス装置の一例として特許文献２が知られている。
【特許文献１】特開２０００−９０６１７号公報
【特許文献２】特開２００３−６６３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＧＭＲヘッドでは、製造番号を記載するスライダの側面には信号線接続のためのパッドが設けられているので、製造番号の領域の幅が数百μｍ程度となり、たとえ光学系の倍率を高くしたとしても、読取装置に対する磁気ヘッドの取付けばらつきやサイズばらつきにより、フォーカス範囲を超え、従来の固定フォーカスの光学系で画像を読取ることが難しくなってきている。
オートフォーカス装置を設けてスライダの側面に刻まれた製造番号を読取ることは可能であるが、フォーカス処理が完了するまでの時間が必要であり、即座に識別番号解析（製造番号解析）に入る訳にはいかないため、読取効率が低下する問題がある。その上、オートフォーカス装置を導入すると、検査装置の価格が高くなり、装置が大型化する欠点がある。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、ＭＲヘッド等のワークの個別識別情報をカメラを介して効率よく画像にて読取ることが可能なワークの識別情報読取装置および読取方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
このような目的を達成するためのこの発明のワークの識別情報読取装置および読取方法の特徴は、ヘッドスライダ等のワークに刻まれた個別識別情報をカメラを介して画像にて読取るワークの識別情報読取装置において、
ワークの個別識別情報が刻まれた面に対峙する対物レンズと、この対物レンズからの光を受けてカメラの結像面にスライダの映像を結像させる結像レンズと、カメラと結像レンズとの間の光路に挿抜される所定の厚さのガラス板とを備えていて、カメラが撮像できる焦点範囲にワークの映像が入るようにガラス板の挿抜により対物レンズの焦点深度の方向に撮像する映像の位置を移動させるものである。
【発明の効果】
【０００５】
このように、この発明にあっては、カメラ（撮像部）と結像レンズとの間の光路にガラス板を挿入しあるいは挿入したガラス板を抜去することにより、カメラの撮像可能な焦点範囲に入るように対物レンズの焦点深度の方向にワークの映像の位置を前後に移動させることで、カメラの焦点距離を変更することなく、カメラのフォーカス範囲を等価的に対物レンズの焦点深度の方向に選択的に拡大する。これにより、読取装置に対するワーク（磁気ヘッド）の取付けばらつきやサイズばらつきがあってその位置が微少にずれていてもガラス板の挿抜で画像読取ができるようになる。
その結果、オートフォーカス装置を導入しなくてもヘッドスライダ等のワークに刻まれた微小な製造番号等の個別識別情報をカメラを介して画像にて読取ることができる。特に、ＭＲヘッド（ＧＭＲヘッド，ＴＭＲヘッドを含む。）等の磁気ヘッドの個別識別情報をカメラを介して効率よく画像にて読取ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は、この発明のワークの識別情報読取装置を適用した一実施例の磁気ヘッドのヘッド製造番号読取ステージの説明図、図２は、ヘッドスライダの説明図、そして図３は、ガラス板の挿抜状態と撮像系のフォーカス範囲の移動位置との関係の説明図である。
図１において、１０は、ヘッド製造番号読取ステージであって、１１は、読取対象となる磁気ヘッド（ワーク）である。
１は、ヘッド製造番号読取ステージ１０のベースであって、撮像光学系２は、全体が円筒形のものであって、磁気ヘッド１１に対峙する前部に対物レンズ管３、そして照明プリズム管４と続き、後部にカメラ取付けブロックを持つ結像管５が装着されている。
撮像光学系２は、照明プリズム管４に設けられたブラケット２ａを介してベース１上に固定されている。対物レンズ管３には１０倍〜２０倍程度の倍率の対物レンズ３ａと絞り機構３ｂとが内蔵され、照明プリズム管４には、照明光を対物レンズ方向へ反射して磁気ヘッド１１のスライダ１２ａ（図２（ｂ）参照）からの反射光（映像）を結像管５へと透過させる照明プリズム（あるいはハーフミラー）４ａが装着されている。
結像管５は、内部に結像レンズ５ａを有し、２枚のガラス板７１，７２（図３（ａ）参照）が装填される装填窓５ｂ，５ｃがその後ろに設けられ、照明プリズム管４の嵌合筒４ｂにおいて嵌合固定され、照明プリズム管４を介してベース２に固定されている。
ＣＣＤカメラ６は、結像管５の後部に結合し、固定されている。
【０００７】
７は、焦点範囲切換機構であり、ガラス板７１，７２と、これらガラス板を撮像光学系２の光路に対して進退させる進退駆動シリンダ７１ａ，７２ａ、そして駆動回路７３とからなる。進退駆動シリンダ７１ａ，７２ａは、それぞれガラス板７１，７２を装填窓５ｂ，５ｃを介して撮像光学系２の結像レンズ５ａの後ろの光路において進退させて光路上に装填または光路上から待避させる。これらは、撮像光学系２に隣接して設けられ、駆動回路７３の駆動に応じてガラス板７１，７２をそれぞれ進退駆動する。なお、駆動回路７３は、画像処理・制御装置７４により制御される。
画像処理・制御装置７４は、ＭＰＵ７５、メモリ７６、画像メモリ７７、インタフェース７８等から構成され、相互にこれらがバス接続され、所定の固定閾値で二値化回路７９を介してＣＣＤカメラ６から１フレーム分の画像を二値化された状態で採取して画像メモリ７７に記憶する。
８は、照明プリズム管４に結合される照明光源である。
９は、読取対象となる磁気ヘッド（ワーク）１１をねじにて着脱可能に取付固定する磁気ヘッド固定台であって、その足の部分９ａがベース１に固定されている。磁気ヘッド固定台９は、スライダ側面１２ａ（図２（ｂ）参照）を対物レンズ３ａに対峙させて対物レンズ管３から所定の距離、例えば、４５ｍｍ程度離れた位置に配置されている。
【０００８】
図２は、ヘッドスライダの説明図であって、図２（ａ）は、検査対象となる磁気ヘッド１１の説明図である。製造番号が読取られる磁気ヘッド１１は、スライダ１２がジンバルスプリング１３に取り付けられ、パッド１２ｂ（図２（ａ）参照）に配線が施され、ヘッドアッセンブリとなっている。
１４は、パッド１２ｂに接続されたフレキシブルリード配線である。
図２（ｂ）は、そのスライダ１２の説明図であり、スライダ１２には、磁気ヘッド本体（ヘッド素子部）１１ａが形成され、エアベアリング面１２ｃが設けられている。そして、スライダ側面１２ａには、磁気ヘッド本体（ヘッド素子部）１１ａと外部との電気的な接続を取るための４個のパッド１２ｂが設けられている。
図２（ｃ）は、スライダ側面１２ａの部分説明図であり、４個のパッド１２ｂの端部に製造番号刻印領域１２ｄが２段に設けられている。この領域に製造番号が英数あるいは記号でエッジングにより刻印されている。１段の領域の幅は、１００μｍ程度であり、その高さが２５μｍ程度であって、１段の領域に５乃至６文字がエッジングにより形成され、２段で文字数が１０乃至１２文字とされる。
【０００９】
図３は、ガラス板の挿抜状態とカメラのフォーカス範囲の移動位置との関係の説明図である。
ガラス板７１，７２は、厚さが異なる矩形のガラス板であり、図３（ａ）に示すように、ガラス板７１の厚さが１０ｍｍ、ガラス板７２の厚さが２０ｍｍである。これらそれぞれは、図１の装填窓５ｂ，５ｃを介して撮像光学系２の結像管５の部分に装填される。
ガラス板７１，７２が装填される光路は、結像レンズ５ａの後ろ側でＣＣＤカメラ６との間である。結像レンズ５ａの後ろ側の位置では、結像レンズ５ａにより光線がＣＣＤカメラ６の結像面に向かって斜めになり、結像面に集束される。そこで、ここに、空気の屈折率１に対して屈折率１．５のガラス板が入ると光線の傾斜角が大きくなり、対物レンズ３ａからＣＣＤカメラ６に入る映像の位置が前に移動する。それによりＣＣＤカメラ６の焦点範囲（フォーカス範囲）に入る映像の位置が前にずれる。そのずれ量は、ガラス板７１，７２の厚さに応じて決定される。
【００１０】
そこで、図３（ｂ）に示すＳの位置を磁気ヘッド固定台９に取付けられた磁気ヘッド１１の基準位置（スライダ側面１２ａの位置）とする。ここでは、光路にガラス板が装填されていない状態のときにＣＣＤカメラ６の結像面に対する映像のフォーカス範囲を基準位置Ｓより奥の位置に設定しておく。すなわち、ＣＣＤカメラ６は、撮像光学系２の対物レンズ３ａ，結像レンズ５ａ等のレンズ系との関係で光路にガラス板がないときには対物レンズ３ａの焦点深度の方向においてそのフォーカス範囲がＡの位置に対応するように設定されている。
ここで、図３（ａ）に示すように、厚さが１０ｍｍのガラス板７１が撮像光学系２の光路に装填されているときには、結像面に収束する斜めの光がガラス板７１を通過し屈折するために、ＣＣＤカメラ６のフォーカス範囲に入る映像の位置が手前にシフトして、対物レンズ３ａの焦点深度の方向において対物レンズ３ａからの磁気ヘッド１１（そのスライダ側面１２ａ）の映像の位置を移動させることでＣＣＤカメラ６のフォーカス範囲を等価的に前記の基準位置Ｓを含むフォーカス範囲Ｂの位置に移動させる。
このずれ量は、撮像光学系２の対物レンズ３ａ，結像レンズ５ａ等の関係で決定され、ここでは３３μｍ程度となる。同様に、ガラス板７１が撮像光学系２の光路から抜かれて、厚さ２０ｍｍのガラス板７２が撮像光学系２の光路に装填されると、さらに厚さの厚いガラス板７２を光が通過するためにＣＣＤカメラ６のフォーカス範囲に入る対物レンズ３ａからの磁気ヘッド１１（そのスライダ側面１２ａ）の映像の位置がさらに移動する。このことでＣＣＤカメラ６のフォーカス範囲を等価的にフォーカス範囲Ｃの位置に移動させる。このときのずれ量は、６６μｍ程度である。
【００１１】
その結果、ＣＣＤカメラ６が撮像可能なワークの撮像範囲は、全体でＤの範囲となり、ＣＣＤカメラ６が選択可能なフォーカス範囲はフォーカス範囲ＡからフォーカスＤまでに拡大される。なお、対物レンズ３ａ自体の焦点深度は、このＤの範囲に相当するか、これ以上に大きいものである。
磁気ヘッド固定台９のベース１における磁気ヘッド１１（そのスライダ側面１２ａ）の取付け位置は、ガラス板７１が光路に挿入された状態のフォーカス範囲Ｂの基準位置Ｓに対応している。また、磁気ヘッド１１の取付けばらつきやサイズばらつきは、現在のところ前後２０μｍ程度である。そこで、基準位置Ｓの位置から撮像対象となる磁気ヘッド（ワーク）１１（そのスライダ側面１２ａ）が前後にずれていたとしても、Ａ〜Ｃのいずれかのフォーカス範囲でスライダ側面１２ａの撮像が可能である。
【００１２】
そこで、画像処理・制御装置７４は、インタフェース７８を介して焦点範囲切換機構７を制御して３枚の画像を採取する。まず、ガラス板７１，７２が撮像光学系２の光路に装填されていないフォーカス範囲Ａの状態でスライダ側面１２ａについて１枚目の映像を採取して、続いてガラス板７１を撮像光学系２の光路に装填してフォーカス範囲Ｂの状態でスライダ側面１２ａについて２枚目の映像を採取する。さらに、ガラス板７１を撮像光学系２の光路から待避させてガラス板７２を撮像光学系２の光路に装填してフォーカス範囲Ｃの状態でスライダ側面１２ａについて３枚目の映像を採取する。
そして、採取した３枚の画像から製造番号を解析して所定の桁数として読取れた製造番号を磁気ヘッド１１の製造番号としてメモリ７６に記憶する（図３（ａ）参照）。製造番号が読取られた磁気ヘッド１１は、パレットの所定の位置に収納されて管理され、磁気ヘッド検査装置等に送られる。
【００１３】
画像処理・制御装置７４のメモリ７６には、画像採取プログラム７６ａと製造番号解析プログラム７６ｂ等とが記憶されている。
画像採取プログラム７６ａは、ＭＰＵ７５により実行され、ＭＰＵ７５は、進退駆動シリンダ７１ａ，７２ａを後退駆動して、ガラス板７１，７２を撮像光学系２の光路から待避させてフォーカス範囲Ａの状態でＣＣＤカメラ６を駆動してスライダ側面１２ａについて１枚目の映像を採取して画像メモリ７７の最初の領域に記憶する。次に、進退駆動シリンダ７ａを前進駆動してガラス板７１を撮像光学系２の光路に装填してフォーカス範囲Ｂの状態でスライダ側面１２ａについて２枚目の映像を採取して画像メモリ７７の次の領域に記憶する。さらに、進退駆動シリンダ７１ａを後退駆動してガラス板７１を撮像光学系２の光路から待避させ、同時に進退駆動シリンダ７２ａを前進駆動してガラス板７２を撮像光学系２の光路に装填してフォーカス範囲Ｃの状態でスライダ側面１２ａについて３枚目の映像を採取して画像メモリ７７のその次の領域に記憶する。
【００１４】
画像採取プログラム７６ａの実行によりＭＰＵ７４は、さらに画像メモリ７７に３枚の画像が記憶された時点で製造番号解析プログラム７６ｂをコールしてＭＰＵ７５に実行させる。製造番号解析プログラム７６ｂは、ＭＰＵ７５により実行され、ＭＰＵ７５は、英数字のパターンマッチング処理により数字のいくつか、英字のどれかを解析して画像メモリ７７の各領域の画像データから各製造番号刻印領域１２ｄの５桁の文字を得て、これら領域に５桁の文字があったときにそれを読取データとし、製造番号データを生成して所定の記憶領域に解析結果として記憶する。
この解析処理の具体例としては、例えば、フォーカス範囲Ａ，Ｂ，Ｃの３枚の二値化画像のうち中間フォーカスとなるフォーカス範囲Ｂの画像でまず英数字のパターンマッチング処理によりいくつかの数字か、英字のどれかを解析して、各データ（解析文字）それぞれにについてマッチング率が所定のマッチング閾値以上であるときに、製造番号データを生成する。そして、フォーカス範囲Ｂの各文字の画像における５個の文字のいずれかのマッチング率が前記閾値以下のときには、フォーカス範囲Ａおよびフォーカス範囲Ｃのいずれか一方について英数字のパターンマッチング処理を行い、同様に各文字についてのマッチング率が所定のマッチング閾値以上であるときに、製造番号データを生成する。
フォーカス範囲Ａおよびフォーカス範囲Ｃのいずれか一方において各文字の画像のマッチング率が前記閾値以下のときには、フォーカス範囲Ａおよびフォーカス範囲Ｃのいずれか他方の各文字の画像の英数字のパターンマッチング処理を行い、前記と同様に各文字についてマッチング率が所定のマッチング閾値以上であるときに、製造番号データを生成する。
フォーカス範囲Ａおよびフォーカス範囲Ｃのいずれか他方の各文字の画像のマッチング率が前記閾値以下のときには、フォーカス範囲Ａ〜Ｃのうち各文字についていちばん高いマッチング率を示すものを解析結果として選択して記憶する。この場合には、各フォーカス範囲における画像についてマッチング率が閾値以下であったことを示すフラグを立てる。
【００１５】
他の実施例として、図示はしないが、二値化回路７９に換えて、ここにＡ／Ｄ変換の画像処理ボードを設け、８ビット２５６階調のデータをこの画像ボードで生成して、メモリ７６にそのまま転送する。例えば、６４０×４８０のＶＧＡの画像では、そのまま、３枚程度の画像は、メモリ７６に記憶することができる。そこで、画像メモリ７７は削除する。
メモリ７６の採取した画像データに対して固定閾値の二値化処理をするプログラムをメモリ７６に設けておき、これにより二値化処理をした画像データを得て製造番号解析プログラム７６ｂにより英数字のパターンマッチング処理等により製造番号データの解析をするものである。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
以上説明してきたが、実施例では、ガラス板を挿入しない状態と、厚さの異なる１枚のガラスをそれぞれ挿入した状態で、それぞれ３枚の画像を採取しているが、これは、例えば、モニタ等によりそれぞれの状態を確認して、フォーカス範囲Ａ，Ｂ，Ｃのいずれか、１つのフォーカス範囲を選択して１枚の画像を採取してもよい。
さらに、実施例では、ガラス板７１，７２を１枚ずつ挿入しているが、これらガラス板２枚を同時に挿入してもよいことはもちろんである。
また、実施例におけるガラス板の厚さは一例であって、この発明は、実施例の厚さに限定されるものではない。
さらに、実施例では、光路にガラス板がないときに撮像光学系２の対物レンズ３ａ，結像レンズ５ａ等のレンズ系との関係で決定されるＣＣＤカメラ６のフォーカス範囲に対してガラス板を挿入してワークの映像の位置を対物レンズの焦点深度の方向において手前側に移動しているが、撮像光学系２のレンズ系の段数や構成の仕方によっては、ガラス板の挿入によりカメラが撮像できる映像についてのフォーカス範囲を焦点深度の方向において後方（奥側）に移動するようにすることも可能である。このような場合には、ガラス板を挿入していないときのＣＣＤカメラ６のフォーカス範囲は、焦点深度の方向において逆に基準位置Ｓより手前側に設定される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、この発明のワークの識別情報読取装置を適用した一実施例の磁気ヘッドのヘッド製造番号読取ステージの説明図である。
【図２】図２は、ヘッドスライダの説明図であって、図２（ａ）は、検査対象となる磁気ヘッドの説明図、図２（ｂ）は、スライダの説明図、そして図２（ｃ）は、スライダ側面の部分説明図である。
【図３】図３は、ガラス板の挿抜状態と撮像系のフォーカス範囲の移動位置との関係の説明図であって、図３（ａ）は、ガラス板の挿抜状態の説明図、図３（ｂ）は、撮像系のフォーカス範囲の移動位置の説明図である。
【符号の説明】
【００１８】
１…ベース、２…撮像光学系、３…対物レンズ管、
３ａ…対物レンズ、３ｂ…絞り機構、４…照明プリズム管、
６…ＣＣＤカメラ、７…焦点範囲切換機構、
８…照明光源、９…磁気ヘッド固定台、
１０…ヘッド製造番号読取ステージ、１１…磁気ヘッド、
１１ａ…磁気ヘッド本体（ヘッド素子部）、
１２…スライダ、１２ａ…スライダ側面、
１２ｂ…エアベアリング面、１２ｂ…パッド、
１３…ジンバルスプリング、１４…フレキシブルリード配線、
７１，７２…ガラス板、
７３…駆動回路、７４…画像処理・制御装置、
７５…ＭＰＵ、７６…メモリ、
７６ａ…画像採取プログラム、
７６ｂ…製造番号解析プログラム、
７７…画像メモリ、７８…インタフェース、
７７…二値化回路。
【図１】
2006078713.tif 000003
【図２】
2006078713.tif 000004
【図３】
2006078713.tif 000005