(57)【要約】【課題】無駄を省くことができる振動子検査装置を提供する。【解決手段】ブランク材１１を載置する載置台１２の一方側２１にカメラ２２を設置し、ブランク材１１の一側面２４をカメラ２２で撮像できるようにセットする。載置台１２の他方側３１に照明３２を設置し、載置台１２へ向けて光を照射する。照明３２における照射面３３の中央部に、光を透過しない非照明部４１を設け、非照明部４１の外周部に、光源からの光を透過する照明部５５を設定する。これにより、ブランク材１１の他側面５１に対して直交方向から光を当てない非照明部４１と、非照明部４１の外周部から光を照射する照明部５５とを設定し、照明３２で照らされたブランク材１１の一側面２４をカメラ画像２５に明るく表示できるように構成する。カメラ２２に画像処理装置６１を接続し、カメラ画像を処理してブランク材１１の検査を実施する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動子を形成するブランク材の一方側に配置され該ブランク材の一側面を撮像するカメラと、前記ブランク材の他方側に配置された照明と、前記カメラで取得したカメラ画像を処理して検査を行う画像処理装置とを備え、
前記照明を、前記ブランク材の前記他方側に位置する他側面に対して直交方向から光を当てない非照明部と、該非照明部の外周部から光を照射する照明部とで構成し、当該照明で照らされた前記ブランク材の前記一側面を前記カメラ画像に明るく表示可能に構成する一方、
前記画像処理装置は、このカメラ画像を用いて前記ブランク材の厚みを測定し、該厚みに基づいて当該ブランク材の検査を行うことを特徴とした振動子検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動子の検査を行う振動子検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水晶振動子を製造する際には、複数のブランク材が収容された容器体を回転してブランク材を所定の大きさに研磨して加工していた。
【０００３】
このとき、前記容器体の回転時間によってブランク材の削り具合をあらかじめ予想できるため、定められた時間前記容器体を回転することで、所定の振動周波数の水晶振動子が得られるように研磨が行われている。
【０００４】
このようにして得られたブランク材には、電極が付けられ、良否の検査が行われる。
【０００５】
すなわち、この電極によって前記ブランク材を通電し、その基本振動周波数Ｆ０と、三倍高調波周波数Ｆ３とを計測するとともに、前記三倍高調波周波数Ｆ３と前記基本振動周波数Ｆ０の３倍の値との差ΔＦ（ΔＦ＝Ｆ３−３×Ｆ０）の大きさによって、良否の判定を行っていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような振動子の検査方法にあっては、ブランク材に電極を取り付けて検査を行うため、電極を取り付ける為の手間がかかり、不良と判断された場合には、ブランク材と共に電極も廃棄しなければならず、無駄なコストがかかるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、無駄を省くことができる振動子検査装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために本発明の振動子検査装置にあっては、振動子を形成するブランク材の一方側に配置され該ブランク材の一側面を撮像するカメラと、前記ブランク材の他方側に配置された照明と、前記カメラで取得したカメラ画像を処理して検査を行う画像処理装置とを備え、前記照明を、前記ブランク材の前記他方側に位置する他側面に対して直交方向から光を当てない非照明部と、該非照明部の外周部から光を照射する照明部とで構成し、当該照明で照らされた前記ブランク材の前記一側面を前記カメラ画像に明るく表示可能に構成する一方、前記画像処理装置は、このカメラ画像を用いて前記ブランク材の厚みを測定し、該厚みに基づいて当該ブランク材の検査を行う。
【０００９】
すなわち、研磨したブランク材を検査する際には、ブランク材を当該振動子検査装置にセットして、その他方側に設けられた照明で照らすとともに、当該ブランク材の一側面をカメラで撮像する。
【００１０】
このとき、前記照明は、前記ブランク材の他側面に対して直交方向から光を当てない非照明部と、該非照明部の外周部から光を照射する照明部とで構成されており、前記カメラで撮像されるカメラ画像には、前記ブランク材の一側面が明るく表示される。
【００１１】
このため、研磨され角部が丸められた前記ブランク材は、前記一側面との境が明確化される。
【００１２】
そして、このカメラ画像は、画像処理装置で処理されることによって、前記ブランク材の厚みが測定される。
【００１３】
ここで、前記ブランク材の一側面において、その両端部での厚み寸法と、当該ブランク材による三倍高調波周波数Ｆ３と基本振動周波数Ｆ０の３倍の値との差ΔＦ（ΔＦ＝Ｆ３−３×Ｆ０）との関係には、相関性があるということを本願出願において発見した。
【００１４】
このため、測定した前記一側面の両端部での厚みに基づいて、当該ブランク材の良否の判定基準となる前記差ΔＦを把握することができ、これにより当該ブランク材の検査が行われる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明の振動子検査装置にあっては、研磨したブランク材を当該振動子検査装置にセットして、このブランク材の一側面をカメラで撮像し、当該ブランク材の部分的な厚みを計測するだけで、当該ブランク材の良否を、ブランク材に電極を取り付けて通電すること無く、検査することができる。
【００１６】
このため、従来と比較して、ブランク材に電極を取り付けて通電するといった作業が不要となり、作業性が向上する。
【００１７】
また、検査の結果、不良と判断された場合には、そのブランク材のみを廃却することができる。これにより、取り付けた電極もブランク材と共に廃棄しなければならなかった従来と比較して、無駄なコストを省くことができる。
【００１８】
そして、前記ブランク材の他側面に対して直交方向から光を当てない非照明部と、該非照明部の外周部から光を照射する照明部とを備えた照明で、前記カメラの逆側から光を照らすことによって、角部が研磨された前記ブランク材の前記一側面を、前記カメラ画像に明確に表示することがでできる。
【００１９】
これにより、前記画像処理装置による画像処理を容易とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一の実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかる振動子検査装置１を示す図であり、該振動子検査装置１は、研磨加工した振動子としての水晶振動子の検査を行う装置である。
【００２１】
この振動子検査装置１は、検査対象となる水晶振動子を構成するブランク材１１を載置する載置台１２を備えており、該載置台１２は、反射面１３を形成するミラーによって構成されている。
【００２２】
この載置台１２の一方側２１（図１中左側）には、カメラ２２が設置されており、該カメラ２２のレンズ２３は、前記載置台１２へ向けられている。これにより、図２にも示すように、長方形平板状に形成された前記ブランク材１１を、図中長手方向左側を構成する一側面２４を前記カメラ２２側へ向けて配置した状態で、当該ブランク材１１の前記一側面２４を前記カメラ２２で撮像できるように構成されており、図３に示すように、撮像されたカメラ画像２５において、前記ブランク材１１の長手方向端部の画像が左右に来るように構成されている。
【００２３】
また、図１に示したように、前記載置台１２の他方側３１（図１中右側）には、照明３２が設置されており、前記載置台１２方向へ向けて光を照射するように構成されている。この照明３２は、図１の（ｂ）に示すように、その照射面３３が円形状に形成されており、当該照明３２は、前記照射面３３の中心が前記レンズ２３の中心を通る光軸３４より、やや下側へずれた高さ位置に設定されている。
【００２４】
この照射面３３は、透明のガラス板などで構成されており、本体内の光源からの光を透過できるように構成されている。この照射面３３の中央部には、例えば不透明な遮蔽板によって光を透過しない非照明部４１が形成されており、該非照明部４１は、円形状に形成されている。
【００２５】
前記光軸３４は、前記載置台１２の前記反射面１３上を通過して、この非照明部４１に達するように構成されており、当該非照射部４１は、光源からの光が前記載置台１２に載置された前記ブランク材１１の他側面５１を直接照らさないように構成されている。
【００２６】
また、前記非照明部４１の外周部には、前記光源からの光を透過する照明部５５が設定されており、該照明部５５は、前記非照明部４１を包囲する円形リング状に形成されている。
【００２７】
これにより、前記照明３２の前記照射面３３には、前記ブランク材１１の他方側３１に位置する前記他側面５１に対して直交方向から光を当てない非照明部４１と、該非照明部４１の外周部から光を照射する前記照明部５５とが設定されており、当該照明３２で照らされた前記ブランク材１１の前記一側面２４を前記カメラ画像２５において明るく表示できるように構成されている。また、この照明３２は、前記光源からの光が前記カメラ２２の前記レンズ２３に対し、その光軸３４に沿って真っ直ぐ入らないように構成されており、前記光が前記カメラ２２の視野に入らないように設定されている。
【００２８】
前記レンズ２３の光軸３４は、前記非照明部４１の上側に設定されることによって、前記載置台１２に載置された前記ブランク材１１には、前記照明部５５からの光が上面側より照らされるように構成されている。このように、前記載置台１３の上面を反射面１３で構成した本実施の形態では、前記照明部５５からの光をブランク材１１の上面側から照らすだけで、下面側からも光を当てた場合と同様の効果を得ることができる。
【００２９】
そして、前記カメラ２２には、画像処理装置６１が接続されており、該画像処理装置６１によって前記カメラ２２で取得したカメラ画像２５を処理して前記ブランク材１１の検査を実施するように構成されている。
【００３０】
この画像処理装置６１は、例えばパソコンで構成されており、当該画像処理装置６１で実行される画像解析プログラムで、前記カメラ画像２５を画像処理して前記ブランク材１１の各所の厚みを測定し、これらの厚みに基づいて当該ブランク材１１の検査を実施するように構成されている。
【００３１】
以上の構成にかかる本実施の形態において、研磨したブランク材１１を検査する際には、検査対象となるブランク材１１を当該振動子検査装置１の載置台１２にセットして、その他方側３１に設けられた照明３２で照らすとともに、当該ブランク材１１の一側面２４をカメラ２２で撮像する。
【００３２】
このとき、前記照明３２は、前記ブランク材１１の他側面５１に対して直交方向から光を当てない非照明部４１と、該非照明部４１の外周部から光を照射する照明部５５とで構成されており、前記カメラ２２で撮像されるカメラ画像２５には、前記ブランク材１１の一側面２４が明るく表示される。このため、研磨され角部が丸められた前記ブランク材１１と前記一側面２４との境界が明確化される。
【００３３】
図３は、前記カメラ２２で撮像したカメラ画像２５を示し、このカメラ画像２５では、前記ブランク材１１の一側面２４が比較的明るい灰色で表示されている。また、このブランク材１１は、研磨加工によって角部が丸められており、この研磨部分８１は、黒色で表示されている。そして、当該ブランク材１１の外周部８２は、高輝度の白色で表示される。
【００３４】
このカメラ画像２５は、前記画像処理装置６１に取り込まれ、処理されることによって、前記ブランク材１１の検査が行われる。
【００３５】
ここで、前記ブランク材１１の厚み寸法と、当該ブランク材１１を通電して発振させた際の発振周波数とは、相関性があるということを本願出願において発見した。
【００３６】
具体的に説明すると、前記ブランク材１１において、中央部の厚み寸法Ｔ０は、基本振動周波数Ｆ０と相関があることが解った。
【００３７】
このため、黒色で表示されたブランク材１１の研磨部分８１と、高輝度の白色で表示されたブランク材１１の外周部８２との境界部分を検出するとともに、当該ブランク材１１の中央部において、前記境界部分の上下の座標値の差を求めることによって、当該ブランク材１１の中央部での厚み寸法Ｔ０を測定し、この厚み寸法Ｔ０を、例えば相関関数を用いて演算することで、当該ブランク材１１の基本振動周波数Ｆ０を知ることができる。
【００３８】
また、このブランク材１１の端部での端面の厚み寸法、つまり前記一側面２４の端部での厚み寸法Ｔ１，Ｔ２は、当該ブランク材１１による三倍高調波周波数Ｆ３と基本振動周波数Ｆ０の３倍の値との差ΔＦ（ΔＦ＝Ｆ３−３×Ｆ０）に相関があることが解った。
【００３９】
このため、比較的明るい灰色で表示された前記ブランク材１１の一側面２４と、黒色で表示された前記研磨部分８１との境界部分を検出するとともに、この境界部分の上下の座標値の差を当該ブランク材１１の両端部でそれぞれ求めることによって、両端部での厚み寸法Ｔ１，Ｔ２を測定し、この厚み寸法Ｔ１，Ｔ２を、例えば相関関数を用いて演算することで、当該ブランク材１１の前記差ΔＦを知ることができる。また、この差ΔＦの値は、小さい程良いとされ、当該差ΔＦが規定値以下である場合に良品と判定できる一方、前記規定値を超える場合にはＮＧと判定することができる。
【００４０】
そして、前記画像処理装置６１が前記画像解析プログラムに従って動作することにより、セットされたブランク材１１の良否を判定する。
【００４１】
すなわち、前記画像処理装置６１は、前記カメラ画像２５を解析することによって、比較的明るい灰色で表示された前記ブランク材１１の一側面２４と、黒色で表示された前記研磨部分８１との境界部分を位置検出するとともに、上下方向の座標値の差を求めることによって、各所の厚み寸法を算出する。
【００４２】
そして、前記差ΔＦに影響を与える前記一側面２４の両端部での厚み寸法Ｔ１，Ｔ２を抽出する。このとき、この厚み寸法Ｔ１，Ｔ２を測定する箇所は、当該ブランク材１１の中心位置から所定距離、離れた位置とし、この所定距離は、実験等で求められ予め設定された値とする。
【００４３】
これら両端部での厚み寸法Ｔ１，Ｔ２が、予め定められた規定範囲内であるか否かを判断し、両端部での厚み寸法Ｔ１，Ｔ２が共に、前記規定範囲内の場合には、当該ブランク材１１が良品である旨を、モニターに表示する等して報知する。一方、前記両端部での厚み寸法Ｔ１，Ｔ２のいずれかが、前記規定範囲外の場合には、当該ブランク材１１が不良品である旨を、モニターに表示する等して報知する。
【００４４】
このように、研磨したブランク材１１を当該振動子検査装置１の載置台１２にセットして、このブランク材１１の一側面２４をカメラ２２で撮像するだけで、当該ブランク材１１の前記差ΔＦが規定値内であるか否かを、当該ブランク材１１に電極を取り付けて通電すること無く、検査することができる。
【００４５】
このため、従来と比較して、ブランク材１１に電極を取り付けて通電するといった作業が不要となり、作業性が向上する。
【００４６】
また、検査の結果、不良と判断された場合には、そのブランク材１１のみを廃却することができる。これにより、取り付けた電極もブランク材１１と共に廃棄しなければならなかった従来と比較して、無駄なコストを省くことができる。
【００４７】
そして、前記ブランク材１１の他側面５１に対して直交方向から光を当てない非照明部４１と、該非照明部４１の外周部から光を照射する照明部５５とを備えた照明３２で、前記カメラ２２の逆側から光を照らすことによって、角部が研磨された前記ブランク材１１の前記一側面２４を、前記カメラ画像２５に明確に表示することがでできる。
【００４８】
これにより、前記画像処理装置６１による画像処理を容易とすることができる。
【００４９】
なお、本実施の形態では、前記照明３２の前記照射面３３に前記非照明部４１と、前記照明部５５とを形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば前記ブランク材１１の前記他方側３１において当該ブランク材１１の真後ろには照明を配置せず、その周囲部に小さな光源を配置することで、前記ブランク材１１の前記他側面５１に対して直交方向から光を当てない非照明部と、該非照明部の外周部から光を照射する照明部とを構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施の形態を示す図で、（ａ）は模式図であり、（ｂ）は照明の照射面を示す図である。
【図２】同実施の形態のカメラとブランク材との配置関係を示す模式図である。
【図３】同実施の形態のカメラ画像を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１    振動子検査装置
１１    ブランク材
２１    一方側
２２    カメラ
２４    一側面
２５    カメラ画像
３１    他方側
３２    照明
４１    非照明部
５１    他側面
５５    照明部
６１    画像処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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