JP2002190628A - 圧電体の研磨装置及び圧電体の研磨方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧電体を研磨しながらその共振周波数を測定
するに際し、正確な周波数測定を行うことができる圧電
体の研磨装置及び圧電体の研磨方法を提供する。 【解決手段】 研磨装置の上盤に電極３１を埋設する。
研磨加工の開始と共に、電極３に高周波信号を掃引す
る。この高周波信号を掃引した際の電極３１上の電圧波
形を波形検出回路３５によって検出する。この電圧波形
上における圧電体共振波形の存在の有無を認識すること
により、ブランクＢが共振しているか否か、即ち、掃引
周波数が共振周波数に達したか否かを判定してブランク
Ｂの共振周波数を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水晶振動子に代表
される圧電体の研磨装置及び圧電体の研磨方法に係る。
特に、本発明は、圧電体を研磨しながらその共振周波数
を測定するに際し、正確な周波数測定を行うための改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、水晶振動子に代表される圧電
体においては、その厚さ寸法に依存して共振周波数が決
定されることが知られている。このため、この種の圧電
体の製造工程にあっては、水晶インゴットの結晶軸に対
して所定の切断角度で切り出された水晶の素板（以下、
ブランクと呼ぶ）に対して、その表面を研磨することで
所望の周波数特性が得られる所定厚さに加工している。
例えば、特開平９−１５５７２６号公報には、ブランク
の研磨装置が開示されている。この公報に開示されてい
る如く、この種の研磨装置は、上盤と下盤との間に被加
工物としてのブランクを介在させ、両盤の間に研磨液を
供給しながら各盤を相対移動させることによりブランク
の研磨を行うようになっている。

【０００３】また、この研磨装置に周波数測定器を備え
させ、ブランクを研磨しながら、その共振周波数を測定
することも行われている。図１１は、この周波数測定器
を備えた研磨装置におけるブランク保持部分の断面図で
ある。この図に示すように、上盤ａに一対の電極ｂ，ｃ
を配置し、上盤ａとブランクｄとが相対移動しながら研
磨動作が行われている際、電極ｂ，ｃがブランクｄに対
向した時点で、そのブランクｄの共振周波数が検出でき
るようになっている。具体的には、電極ｂからの印加電
圧周波数を掃引させながら上記研磨動作を行い、印加電
圧周波数とブランクｄの共振周波数とが一致してブラン
クｄが共振した際、この共振に伴うインピーダンスの低
下を検出することで、ブランクｄの共振周波数を検出す
るようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の共振周波数測定方法では、インピーダンスの低下を
検出するに際し、多くのノイズが存在しているため、こ
のノイズの影響によって正確な共振周波数の測定が行え
ない可能性があった。特に、高周波（例えば５０ＭＨｚ
以上）の共振周波数を検出する必要があるブランクの周
波数測定においては、この不具合は顕著であった。

【０００５】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、圧電体を研磨しなが
らその共振周波数を測定するに際し、正確な周波数測定
を行うことができる圧電体の研磨装置及び圧電体の研磨
方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】−発明の概要− 上記の目的を達成するために、本発明は、圧電体を研磨
しながらその共振周波数を測定するに際し、圧電体に高
周波信号電圧を印加し、その電圧波形を検出することに
より周波数測定を可能にしている。

【０００７】−解決手段− 具体的に、第１の解決手段では、圧電体を研磨しなが
ら、この圧電体の共振周波数を測定する研磨装置を前提
とする。この研磨装置に対し、研磨加工中に圧電体に対
向する位置となる電極と、この電極に高周波信号電圧を
印加する電圧印加手段と、この電圧印加手段により高周
波信号電圧を電極に印加した際の電極上の電圧波形を検
出することにより、この電圧波形上における圧電体共振
波形の存在の有無を認識する波形検出手段とを備えさせ
ている。

【０００８】この特定事項により、圧電体の研磨加工
は、電極に高周波信号電圧が印加された状態で行われ
る。この電極に印加した高周波信号電圧の周波数と圧電
体の共振周波数とが一致するまでは、検出される電圧波
形は印加電圧波形のみである。そして、圧電体の研磨に
伴ってその共振周波数が変化していき、電極に印加した
高周波信号電圧の周波数と圧電体の共振周波数とが一致
した際には、電圧波形は印加電圧波形に圧電体の共振波
形が加わった波形として検出される。つまり、この検出
された波形を認識することによって圧電体が共振してい
るか否か、即ち、共振周波数が印加電圧周波数に一致し
た否かが判定でき、確実な周波数測定を行うことができ
る。

【０００９】第２の解決手段では、上記第１の解決手段
において、電極に印加する高周波信号電圧の周波数を掃
引させる掃引周波数信号を発振する掃引手段を備えさせ
ている。

【００１０】この特定事項により、電極に印加する高周
波信号電圧の周波数を掃引させた場合、その掃引周波数
が圧電体の共振周波数に一致するまでは、検出される電
圧波形は印加電圧波形のみである。そして、周波数掃引
動作に伴って掃引周波数が圧電体の共振周波数に一致し
た際には、電圧波形は印加電圧波形に圧電体の共振波形
が加わった波形として検出される。つまり、この検出さ
れた波形を認識することによって圧電体が共振している
か否かを判定し、これによって、現在の圧電体の共振周
波数を正確に測定することができる。

【００１１】第３の解決手段では、上記第１または第２
の解決手段において、圧電体の共振周波数が目標周波数
に達した際、研磨動作を停止する駆動制御手段を備えさ
せている。

【００１２】この特定事項により、圧電体の共振周波数
が目標周波数に達した時点で研磨動作を終了させること
ができ、所望の周波数特性を有する圧電体を製造するた
めの製造作業の簡素化を図ることができる。

【００１３】第４の解決手段では、上記第１、第２また
は第３の解決手段において、電圧印加手段と電極とを接
続する接続ラインの近傍に、この接続ラインに非接触
で、且つ波形検出手段に電極上の電圧波形信号を送信す
るための信号検出部を配置している。

【００１４】信号検出部が接続ラインに非接触であるた
め、この信号検出部が受信する信号内には比較的レベル
の低い接続ライン上のノイズ信号は殆ど無く、最もレベ
ルの高い信号である電圧波形信号のみが確実に波形検出
手段に送信されることになって、波形の検出精度の向上
を図ることができる。

【００１５】第５の解決手段では、上記第１〜４のうち
何れか一つの解決手段において、手動操作によってイン
ダクタを可変させ、このインダクタ可変に伴って高周波
信号電圧の周波数を任意に設定可能とされたＰＬＬ回路
を電圧印加手段に備えさせている。

【００１６】この特定事項により、出力周波数を任意の
値に設定でき、しかもその設定可能な範囲の拡大を図る
ことが可能な電圧印加手段を提供することができる。

【００１７】また、上記第１の解決手段に係る研磨装置
において実行される研磨方法も本発明の範疇である。つ
まり、この方法は、研磨加工中に圧電体に対向する位置
となる電極に高周波信号電圧を印加する電圧印加工程
と、この電圧印加工程において高周波信号電圧を電極に
印加した際の電極上の電圧波形を検出することにより、
この電圧波形上における圧電体共振波形の存在の有無を
認識する波形検出工程とを備えている。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本形態では、圧電体として水晶振
動子の素板（電極が形成されていないもの、以下ブラン
クと呼ぶ）を例に挙げて説明する。

【００１９】先ず、本形態に係る研磨装置の構成につい
て説明する。図１は、研磨装置の断面図であり、図２は
研磨装置の上盤を取り外した状態を示す平面図である。
これらの図に示すように、研磨装置は、中心に主軸１１
が貫通された上下の各盤１２，１３と、この両盤１２，
１３の間に挟まれた複数のキャリア１４，１４，…とを
備えている。主軸１１には太陽ギア１５が嵌着し、キャ
リア１４の外側にはインターナルギア１６が設けられて
いる。キャリア１４は、被加工物としてのブランク（圧
電体）Ｂを収容する複数の保持孔１７，１７，…を有し
ている。そして、太陽ギア１５とインターナルギア１６
とを回転駆動させることにより、キャリア１４が遊星運
動を行うようになっている。すなわち、キャリア１４を
主軸１１の回りに自公転させる構成とされている。

【００２０】また、液中（水等）２１に砥粒２２を混在
させた研磨液２０を、上盤１２に設けた貫通孔１２ａか
ら注入しながら、研磨装置を駆動してキャリア１４を上
記遊星運動させる。これにより、ブランクＢと上下の各
盤１２、１３間との相対的移動に伴い、両者間に取り込
まれた研磨液２０中の砥粒２２が作用してブランクＢの
両主面を研磨するようになっている。

【００２１】そして、本研磨装置には、上記キャリア１
４の保持孔１７に保持されたブランクＢの共振周波数を
測定するための共振周波数測定器が備えられている。以
下、この共振周波数測定器の複数の実施形態について説
明する。

【００２２】（第１実施形態） −共振周波数測定器の構成説明− 図３は、本形態に係る共振周波数測定器を示すブロック
図である。図１及び図３に示すように、この共振周波数
測定器は、上記上盤１２に埋設された電極３１を備えて
いる。この電極３１は、ブランクＢとの間に１ｍｍ未満
の隙間が生じるか、またはブランクＢと接触する位置に
配設されている。

【００２３】また、本共振周波数測定器は、上記電極３
１に対して周波数掃引された電圧を印加するための掃引
周波数信号を発振する周波数掃引発振器３２、この周波
数掃引発振器３２からの発振信号を受ける電圧印加手段
としての高周波信号発生器３３、アンプ３４、波形検出
手段としての波形検出回路３５、周波数カウンタ３６、
比較器３７及び駆動制御手段としての駆動制御回路３８
を備えている。

【００２４】上記周波数掃引発振器３２は、電圧−容量
変換素子（例えばバリキャップとコイルとを組み合わせ
た同調回路の同調周波数で発振する発振回路）により構
成されており、電極３１に印加する電圧周波数を「ｆ−
Δｆ〜ｆ＋Δｆ」の間で掃引するようになっている。上
記周波数「ｆ」はブランクＢの目標共振周波数であり、
これに対して±Δｆの掃引幅をもって電圧周波数を変化
させるようにしている。

【００２５】高周波信号発生器３３は、上記周波数掃引
発振器３２からの掃引周波数信号を受け、それに基づい
て周波数掃引された所定高周波電力（例えば０．５Ｗ）
の高周波信号をアンプ３４により増幅して電極３に印加
するようになっている。尚、上記電力値はこれに限定さ
れるものではない。

【００２６】波形検出回路３５は、上記周波数掃引発振
器３２からの発振信号及び高周波信号発生器３３からの
出力信号を受けるものである。これにより、電極３１上
での電圧波形をセンシングできるようになっている。こ
のセンシングにおいて、電極３１に印加される高周波信
号の掃引周波数とブランクＢの共振周波数とが一致した
場合には、センシングされる電圧波形としては印加電圧
波形にブランクＢの共振波形が加わった波形として得ら
れることになる。

【００２７】この波形検出回路３５で検出された電圧波
形は周波数カウンタ３６で周波数カウントされて比較器
３７にカウント信号が送信されるようになっている。

【００２８】比較器３７では、周波数カウンタ３６から
受けたカウント信号により得られるブランクＢの共振周
波数と、予め設定された所望の共振周波数（目標共振周
波数）とを比較し、その比較結果を出力端子から駆動制
御回路３８に出力する。

【００２９】駆動制御回路３８は、上記比較器３７から
比較結果信号を受け、ブランクＢの共振周波数が目標共
振周波数に一致した場合には、本研磨装置の駆動モータ
などを駆動させるための駆動回路３９への通電を停止し
て、研磨装置を停止させるようになっている。

【００３０】−共振周波数測定器の動作説明− 次に、上述の如く構成された共振周波数測定器によるブ
ランクＢの共振周波数測定動作について説明する。先
ず、水晶インゴットの結晶軸に対して所定の切断角度で
切り出されたブランクＢが、上記キャリア１４の保持孔
１７に保持された状態で、駆動回路３９が駆動して、ブ
ランクＢの研磨作業が開始される。

【００３１】この研磨作業の開始に伴って共振周波数測
定器が起動し、周波数掃引発振器３２が掃引周波数信号
を発振する。この掃引周波数信号を受けた高周波信号発
生器３３は、周波数掃引された高周波信号をアンプ３４
を介して電極３１に印加する（以上、電圧印加工程）。
例えば、図４に矢印で示すように、先ず、「ｆ−Δｆ」
の高周波信号を印加し、「ｆ＋Δｆ」に向かって次第に
周波数を上昇させていく。この際、波形検出回路３５に
よって電極３上での電圧波形のセンシングが行われてい
る。尚、各ブランクＢを保持しているキャリア１４と上
盤１２とは相対移動しているため、周波数掃引された高
周波信号が与えられるブランクＢは、キャリア１４と上
盤１２との相対位置によって決まる。

【００３２】この周波数の上昇途中で、電極３への掃引
周波数とブランクＢの共振周波数が一致した場合には、
センシングされる電圧波形としては印加電圧波形にブラ
ンクＢの共振波形が加わった波形として得られる。具体
的には、今、本ブランクＢの共振周波数が「ｆ」である
と仮定した場合、図４中の点ａでは、掃引周波数とブラ
ンクＢの共振周波数が一致していないため、センシング
される電圧波形は図５（ａ）に示すように、印加電圧波
形のみである。これに対し、周波数を上昇させていき、
その掃引周波数が「ｆ」となった図４中の点ｂでは、掃
引周波数とブランクＢの共振周波数とが一致するため、
図５（ｂ）に示すように、上記印加電圧波形にブランク
Ｂの共振波形が加わった波形として得られることになる
（以上、波形検出工程）。この波形を波形検出回路３５
がセンシングすると、周波数カウンタ３６は周波数カウ
ントを行い、比較器３７は、その共振周波数と、予め設
定された所望の共振周波数とを比較し、その比較結果を
出力端子から駆動制御回路３８に出力する。そして、ブ
ランクＢの共振周波数が目標共振周波数に一致した場合
には、駆動制御回路３８は、本研磨装置の駆動モータな
どの駆動回路３９への通電を停止して、研磨装置を停止
させる。これにより、目標共振周波数が得られるように
厚さ調整されたブランクＢが製造される。

【００３３】−実施形態の効果− 以上のように、本形態では、周波数掃引された高周波信
号を電極３１に印加しながら電極３１上の電圧波形を検
出し、その波形にブランクＢの共振波形が加わっている
か否かを判定することによりブランクＢの共振周波数を
測定できるようにしている。このため、従来の如くイン
ピーダンスの低下を検出することによって共振周波数を
測定するものに比べて、ノイズの影響は殆ど無くなり、
ブランクＢの共振周波数を正確に測定することが可能に
なる。

【００３４】また、波形検出回路３５の信号検出レベル
が低い場合には、アンプ３４の増幅量を増大させるなど
して高周波信号出力を高く設定し、信号検出レベルを高
く得ることも可能である。

【００３５】（変形例）次に、上記第１実施形態の変形
例について説明する。本例は、ブランクＢの共振周波数
が目標共振周波数に一致した場合の動作の変形例であ
り、ここでは、上記第１実施形態との相違点についての
み説明する。

【００３６】図６に示すように、本例に係る共振周波数
測定器は、上述した第１実施形態のものに加えてサンプ
リングホールド回路３Ａを備えている。このサンプリン
グホールド回路３Ａは、波形検出回路３５で検出された
電圧波形の出力信号を受けて掃引を停止させる。そし
て、ブランクＢの共振周波数が目標共振周波数に一致し
たか否かを周波数比較器３７が判定する。これらが一致
した場合に、サンプリングホールド回路３Ａが、高周波
信号発生器３３からの高周波電力の出力を停止させるよ
うになっている。

【００３７】これにより、本例では、ブランクＢの共振
周波数が目標共振周波数に一致した際、駆動回路３９へ
の通電を停止して研磨装置の研磨動作を停止させると共
に、高周波信号発生器３３からの高周波電力の出力をも
停止させることになる。

【００３８】（第２実施形態）次に、共振周波数測定器
の第２実施形態について説明する。図７は、本形態に係
る共振周波数測定器を示すブロック図である。この図に
示すように、本共振周波数測定器は、電極３１、高周波
信号発生器３３、アンプ３４、波形検出回路３５及び駆
動制御回路３８を備えている。

【００３９】高周波信号発生器３３は、ブランクＢの目
標共振周波数に一致する所定の高周波電力（例えば０．
５Ｗ）の高周波信号をアンプ３４を介して電極３１に印
加するようになっている。尚、上記電力値はこれに限定
されるものではない。

【００４０】波形検出回路３５は、高周波信号発生器３
３からの出力信号を受けるものである。これにより、電
極３上での電圧波形をセンシングできるようになってい
る。このセンシングにおいて、電極３に印加される高周
波信号の周波数とブランクＢの共振周波数とが一致した
場合には、センシングされる電圧波形としては印加電圧
波形にブランクＢの共振波形が加わった波形として得ら
れることになる。

【００４１】その他の手段の構成は、上述した第１実施
形態のものと同様であるので、ここでの説明は省略す
る。

【００４２】次に、上述の如く構成された共振周波数測
定器によるブランクＢの共振周波数測定動作について説
明する。上述した第１実施形態の場合と同様に、ブラン
クＢの研磨作業が開始されると、共振周波数測定器が起
動し、高周波信号発生器３３は、目標共振周波数に一致
する所定の高周波電力信号を電極３１に印加する。

【００４３】そして、研磨作業が進行してブランクＢの
共振周波数が変化していき、電極３への印加電圧周波数
に一致した場合には、センシングされる電圧波形として
は印加電圧波形にブランクＢの共振波形が加わった波形
として得られる。この波形を波形検出回路３５がセンシ
ングすると、駆動制御回路３８は、本研磨装置の駆動モ
ータなどの駆動回路への通電を停止して、研磨装置を停
止させる。これにより、目標共振周波数が得られるよう
に厚さ調整されたブランクＢが製造される。

【００４４】尚、本形態に係る共振周波数測定器におい
ても、上記変形例と同様のサンプリングホールド回路３
Ａを備えさせ、ブランクＢの共振周波数が目標共振周波
数に一致した際、高周波信号発生器３３からの高周波電
力の出力を停止させるようにしてもよい。

【００４５】このように、本形態では、所定の高周波信
号を電極３に印加しながら電極３上の電圧波形を検出
し、その波形にブランクＢの共振波形が加わっているか
否かを判定することにより、周波数掃引を行うことなし
にブランクＢの共振周波数を測定できるようにしてい
る。このため、第１実施形態のものに比べて簡素な構成
でブランクＢの共振周波数を正確に測定することが可能
になる。

【００４６】（第３実施形態）次に、共振周波数測定器
の第３実施形態について説明する。本形態は、高周波信
号発生器３３からの高周波信号を検出するための構成の
変形例である。

【００４７】図８は、本形態に係る共振周波数測定器の
一部を示すブロック図である。このブロック図に示すよ
うに、アンプ３４と電極３１とを接続する接続ライン４
の近傍には、波形検出回路３５によって電極３１上の電
圧波形信号をセンシングするための信号検出部５が配置
されている。この信号検出部５は、上記接続ライン４に
非接触状態で、且つこの接続ライン４に沿って延びる導
線により構成されている。これにより、接続ライン４か
ら外部に放出される高周波信号を信号検出部５が検出し
て波形検出回路３５に送信するようになっている。

【００４８】この構成では、信号検出部５が接続ライン
４に非接触であるため、この信号検出部５にはノイズ信
号が取得され難く、最もレベルの高い信号である高周波
信号のみが確実に波形検出回路３５に送信されることに
なって、波形検出回路３５における波形の検出精度の向
上を図ることが可能になる。

【００４９】上記信号検出部５の変形例としては図９
（ａ）〜（ｆ）に示す５つのタイプがある。図９（ａ）
に示すものは、信号検出部を円筒状の導体５１により構
成し、接続ライン４の外周囲を囲むようにこの導体５１
を配置している。図９（ｂ）に示すものは、信号検出部
をコイル状の導体５２により構成し、接続ライン４の外
周囲を囲むようにこの導体５２を配置している。図９
（ｃ）に示すものは、信号検出部を環状の導体５３によ
り構成し、接続ライン４の外周囲を囲むようにこの導体
５３を配置している。

【００５０】図９（ｄ），（ｅ）に示すものは、接続ラ
イン４から放出した高周波信号が他の機器の動作に悪影
響を与えてしまうことを回避するための構成である。図
９（ｄ）に示すものは、上記図９（ａ）に示す導体５１
の両側に同形状の円筒状の導体５４，５４を配設し、こ
れらをアースしている。図９（ｅ）に示すものは、上記
図９（ａ）に示す導体５１の外周囲を大径円筒状の導体
５５によって覆い、この導体５５をアースしている。こ
れにより、接続ライン４からの高周波信号の漏れが抑制
され、信号の漏れによる他の機器への悪影響が回避され
る。また、図９（ｆ）に示すものは、電極に隣接した位
置に導体５を配置し、より共振周波数の信号検出が容易
に行えるように構成されている。

【００５１】（第４実施形態）次に、共振周波数測定器
の第４実施形態について説明する。本形態は、高周波信
号発生器３３の回路構成に係るものである。

【００５２】図１０は、高周波信号発生器３３の回路構
成を示すブロック図である。この図に示すように、本形
態に係る高周波信号発生器３３は、ＰＬＬ（Phase Lock
ed Loop）６４を備えて出力周波数（高周波信号の周波
数）を可変とするよう構成されている。そして、この高
周波信号発生器３３の特徴は、出力周波数を任意の値に
設定でき、しかもその設定可能な範囲の拡大が図られて
いることにある。以下、この高周波信号発生器３３につ
いて説明する。

【００５３】一般に、ＰＬＬの周波数可変範囲は、ＶＣ
Ｏ（Voltage Controlled Oscillater）のバリキャップ
とインダクタとの共振周波数の範囲で決定される。周波
数可変範囲の拡大を図るための一つの手段として、イン
ダクタを可変にすることが挙げられる。本形態に係る高
周波信号発生器３３は、このインダクタの自動切り替え
を可能にしながら周波数可変範囲の拡大が図れるように
したものである。以下、具体構成について説明する。

【００５４】図１０に示すように、本高周波信号発生器
３３は、周波数調整用の操作ボリューム６１、この操作
ボリューム６１に連動する連動ボリューム６２、ＯＳＣ
６３、ＰＬＬ６４、電圧比較回路６５、電圧発生回路６
６及び定数切替回路６７を備えている。

【００５５】上記操作ボリューム６１を手動操作してＯ
ＳＣ６３の電圧を変化させることにより、このＯＳＣ６
３の発振周波数は変化する。また、このＯＳＣ６３の発
振周波数の変化に伴って、ＰＬＬ６４のリレースイッチ
ＲＬ１〜ＲＬ５の開閉が切り替わるようになっている。
このリレースイッチＲＬ１〜ＲＬ５の開閉の切り替え動
作は、上記操作ボリューム６１の手動操作に連動する連
動ボリューム６２の変化により、電圧比較回路６５が電
圧変化に基づいてボリューム操作量を判定し、この操作
量に応じて電圧発生器６６内の図示しないリレーコイル
への通電が切り替えられることにより行われる。本形態
では以下に示すように、ＯＳＣ６３の発振周波数に応じ
たリレースイッチＲＬ１〜ＲＬ５の切り替え動作が行わ
れる。例えば、 ・発振周波数が１ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ …リレース
イッチＲＬ１が作動 ・発振周波数が１００ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ…リレース
イッチＲＬ２が作動 ・発振周波数が２００ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ…リレース
イッチＲＬ３が作動 ・発振周波数が３００ｋＨｚ〜４００ｋＨｚ…リレース
イッチＲＬ４が作動 ・発振周波数が４００ｋＨｚ〜５００ｋＨｚ…リレース
イッチＲＬ５が作動 このようにして、リレースイッチＲＬ１〜ＲＬ５の切り
替え動作が行われることにより、ＰＬＬ６４内のコイル
Ｌ１〜Ｌ５のうち通電されるコイルＬ１〜Ｌ５が切り替
わってインダクタンスが変化し、これにより、ＶＣＯ６
４ａの発振周波数が変更され、これに伴って定数切替回
路６７により設定される定数も切り替えられるようにな
っている。

【００５６】また、ＰＬＬ６４における各コイルＬ１〜
Ｌ５への通電により変更される発振周波数の範囲は以下
のとおりである。

【００５７】・コイルＬ１通電時におけるＰＬＬ発振周
波数範囲…１ＭＨｚ〜１１ＭＨｚ ・コイルＬ２通電時におけるＰＬＬ発振周波数範囲…９
ＭＨｚ〜２１ＭＨｚ ・コイルＬ３通電時におけるＰＬＬ発振周波数範囲…１
９ＭＨｚ〜３１ＭＨｚ ・コイルＬ４通電時におけるＰＬＬ発振周波数範囲…２
９ＭＨｚ〜４１ＭＨｚ ・コイルＬ５通電時におけるＰＬＬ発振周波数範囲…３
９ＭＨｚ〜５０ＭＨｚ 以上の発振周波数範囲が得られるように、各コイルＬ１
〜Ｌ５及びバリキャップを選定している。このため、リ
レースイッチＲＬ１〜ＲＬ５の切り替え点におけるＰＬ
Ｌ６４の発振周波数は以下のとおりとなる。

【００５８】・コイルＬ１からＬ２への切り替え時のＰ
ＬＬ発振周波数…１０ＭＨｚ ・コイルＬ２からＬ３への切り替え時のＰＬＬ発振周波
数…２０ＭＨｚ ・コイルＬ３からＬ４への切り替え時のＰＬＬ発振周波
数…３０ＭＨｚ ・コイルＬ４からＬ５への切り替え時のＰＬＬ発振周波
数…４０ＭＨｚ これにより、上記操作ボリューム６１を所定量だけ手動
操作することにより、任意の発振周波数を設定でき、し
かもその設定可能な範囲の拡大を図ることができる。

【００５９】尚、本形態では、操作ボリューム６１の操
作によって電圧を変化させ、これによってＰＬＬの発振
周波数を変化させるようにしたが、コンデンサのキャパ
シタンスやコイルのインダクタンス等を変化させること
によってＰＬＬの発振周波数を変化させる構成を採用す
ることも可能である。また、上記ＯＳＣ６３の発振周波
数とリレースイッチＲＬ１〜ＲＬ５の切り替え動作との
関係、通電されるコイルＬ１〜Ｌ５と発振周波数の範囲
との関係、リレースイッチＲＬ１〜ＲＬ５の切り替え点
とＰＬＬ６４の発振周波数との関係は、上述したものに
限らない。

【００６０】−その他の実施形態− 上述した各実施形態では、圧電体として水晶振動子の素
板（ブランク）を例に挙げて説明した。本発明はこれに
限らず、水晶以外の圧電体に対して適用することも可能
である。

【００６１】また、上記各実施形態では、周波数掃引動
作では周波数を次第に上昇させるようにしたが、逆に周
波数が次第に下降するように掃引させてもよい。

【００６２】更に、上記各実施形態では、電極３１を上
盤１２に埋設していたが、この上盤の全体を電極として
機能させるよう構成することも可能である。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、本発明では、圧電体を研
磨しながらその共振周波数を測定するに際し、圧電体に
高周波信号電圧を印加し、その電圧波形を検出すること
により周波数測定を可能にしている。このため、従来の
如くインピーダンスの低下を検出することによって共振
周波数を測定するものに比べて、ノイズの影響は殆ど無
くなり、圧電体の共振周波数を正確に測定することが可
能になる。また、電極に印加する高周波信号電圧出力を
高く設定することで波形検出レベルを高く得ることが可
能になるため、圧電体の共振周波数の測定精度を容易に
高めることも可能である。

【００６４】また、電極に印加する高周波信号電圧の周
波数を掃引させながら圧電体の共振周波数を測定するよ
うにした場合には、研磨加工に伴って変化していく圧電
体の共振周波数を常時測定することができ、装置の利用
範囲の拡大を図ることができる。

【００６５】更に、圧電体の共振周波数が目標周波数に
達した際に、研磨動作を停止するようにした場合には、
所望の周波数特性を有する圧電体を製造するための製造
作業の簡素化を図ることができる。

【００６６】また、電圧印加手段と電極とを接続する接
続ラインの近傍に、この接続ラインに非接触で、且つ波
形検出手段に電極上の電圧波形信号を送信するための信
号検出部を配置した場合には、最もレベルの高い信号で
ある電圧波形信号のみが確実に波形検出手段に送信され
ることになって、波形の検出精度の向上を図ることがで
き、これにより、共振周波数の測定精度を更に高めるこ
とができる。

【００６７】加えて、インダクタ変化に伴って高周波信
号電圧の周波数を任意に設定可能とされたＰＬＬ回路を
電圧印加手段に備えさせた場合には、出力周波数を任意
の値に設定でき、しかもその設定可能な範囲の拡大を図
ることが可能となって装置の汎用性の拡大を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る研磨装置の断面図である。

【図２】研磨装置の上盤を取り外した状態を示す平面図
である。

【図３】第１実施形態に係る共振周波数測定器を示すブ
ロック図である。

【図４】共振周波数測定時における掃引周波数の変化動
作を説明するための図である。

【図５】（ａ）は掃引周波数とブランクの共振周波数と
が一致していな状態でのセンシング波形を示す図であ
り、（ｂ）は掃引周波数とブランクの共振周波数とが一
致した際のセンシング波形を示す図である。

【図６】第１実施形態の変形例における図３相当図であ
る。

【図７】第２実施形態における図３相当図である。

【図８】第３実施形態における共振周波数測定器の一部
を示すブロック図である。

【図９】第３実施形態における信号検出部の変形例を示
す図である。

【図１０】第４実施形態における高周波信号発生器の回
路構成を示すブロック図である。

【図１１】従来の周波数測定器を備えた研磨装置におけ
るブランク保持部分の断面図である。

【符号の説明】

３１ 電極 ３２ 周波数掃引発振器（掃引手段） ３３ 高周波信号発生器（電圧印加手段） ３５ 波形検出回路（波形検出手段） ３８ 駆動制御回路（駆動制御手段） ４ 接続ライン ５ 信号検出部 Ｂ 水晶素板、ブランク（圧電体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C049 AA07 AC02 BA01 BA09 BB02 BC02 CA01 CA02 3C058 AC02 BA01 BA09 BB02 BC02 BC03 CA01 CB01 CB04 5J108 NB01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電体を研磨しながら、この圧電体の共
   振周波数を測定する研磨装置において、 研磨加工中に圧電体に対向する位置となる電極と、 上記電極に高周波信号電圧を印加する電圧印加手段と、 この電圧印加手段により高周波信号電圧を電極に印加し
   た際の電極上の電圧波形を検出することにより、この電
   圧波形上における圧電体共振波形の存在の有無を認識す
   る波形検出手段とを備えていることを特徴とする圧電体
   の研磨装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の圧電体の研磨装置におい
   て、 電極に印加する高周波信号電圧の周波数を掃引させる掃
   引周波数信号を発振する掃引手段を備えていることを特
   徴とする圧電体の研磨装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の圧電体の研磨装
   置において、 圧電体の共振周波数が目標周波数に達した際、研磨動作
   を停止する駆動制御手段を備えていることを特徴とする
   圧電体の研磨装置。
4. 【請求項４】 請求項１、２または３記載の圧電体の研
   磨装置において、 電圧印加手段と電極とを接続する接続ラインの近傍に
   は、この接続ラインに非接触で、且つ波形検出手段に電
   極上の電圧波形信号を送信するための信号検出部が配置
   されていることを特徴とする圧電体の研磨装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のうち何れか一つに記載の
   圧電体の研磨装置において、 電圧印加手段は、手動操作によってインダクタを可変さ
   せ、このインダクタ可変に伴って高周波信号電圧の周波
   数を任意に設定可能とされたＰＬＬ回路を備えているこ
   とを特徴とする圧電体の研磨装置。
6. 【請求項６】 圧電体を研磨しながら、この圧電体の共
   振周波数を測定する研磨方法において、 研磨加工中に圧電体に対向する位置となる電極に高周波
   信号電圧を印加する電圧印加工程と、 この電圧印加工程において高周波信号電圧を電極に印加
   した際の電極上の電圧波形を検出することにより、この
   電圧波形上における圧電体共振波形の存在の有無を認識
   する波形検出工程とを備えていることを特徴とする圧電
   体の研磨方法。