JPS63181511A - 水晶振動子周波数レ−ザトリミング装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は水晶振動子の周波数トリミング装置に関する
。

〔発明の概要〕

この発明は、−Ｃに知られている加工用レーザ発振器を
利用し、ＣＣＤカメラ、画像処理装置、演算処理装置な
どを付加することにより水晶のトリミング位置を精度良
く出し、トリミング後の周波数精度、及びレーザ装置の
使用効率を向上するようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来のレーザ装置を使用した水晶周波数トリミング装置
では、第４図のようにトリミング位置精度が、ばらつい
ている場合でも位置検出は行わず、水晶振動子のトリミ
ング位置から一定距離離れた場所からトリミングを開始
する方法が一般的であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来の水晶周波数レーザトリミング装置では、
トリミングを行わない無駄な動きが発生し、複数の水晶
をトリミングする場合、第５図のように水晶の位置ずれ
の最大幅３５をトリミングする必要が出てくるため、効
率の損失やトリミング後の周波数精度にも問題があった
。

そこで、この発明は従来のこのような欠点を解決する為
、水晶の位置ずれがある場合でも、その位置を検出し座
標を演算処理装置に記憶しておくことにより、複数の水
晶のトリミング位置をレーザ光が最短距離で移動しトリ
ミングするようにし、レーザ装置の使用効率を上げると
共に、トリミング後の周波数精度を向上させることを目
的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、この発明はレーザ光学系
に、ズームレンズ、ＣＯＤカメラを設けて水晶の像を写
し、この画像信号を画像処理装置に伝えて、水晶のトリ
ミング位置を検出するようにした。又、演算処理装置に
前記方法で検出した複数の水晶トリミング位置を記憶さ
せ、各水晶のトリミング位置をレーザ光が最短距離で移
動できるようにした。

〔作用〕

上記のように構成された水晶周波数レーザトリミング装
置を使用することにより、水晶のトリミング位置を正確
に出す事ができるため、この工程における水晶の不良率
低減がはかれると共に、レーザ光が最短距離で水晶間を
移動するため、水晶を効率良く周波数トリミング出来る
のである。

〔実施例〕

以下に、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、演算処理袋２２１８の指定によりレー
ザ発振器１から放出されるレーザ光２は、全反射ミラー
３を経由してハーフミラ−４に到達する。このハーフミ
ラ−４は、可視光に対してはハーフミラ−として作用し
、レーザ光に対しては全反射するようになっている。こ
こで、全反射されたレーザ光２は、Ｘ軸駆動モータ１９
で前後方向に制御される全反射ミラー５で、垂直に真下
に反射される。そして集光レンズ６で集光され、水晶表
面に出来た集光点で、水晶表面の重りを蒸発させて周波
数トリミングを行う。取付は治具８に固定された複数の
水晶７は、その数に相当した発振回路１０に接触端子９
を介して接続され、さらに発振回路１０から出る発振信
号は、演算処理装置１８で制御される発振回路選択器１
１を通して、周波数カウンタ１２に入力される。前記、
周波数カウンタ１２の測定データは喧算処理装置Ｉ８に
読み込まれて演算され、レーザ光の掃引を行っているＸ
軸、　ｙｉｔｂ駆動モータや、レーザ発振器を制御しつ
つ、水晶を所定の周波数にトリミングしていく。

尚、集光レンズ６、全反射ミラー５及び１３、ハーフミ
ラ−４は、Ｘ軸駆動モータ２０により、左右方向に制御
される構造となっており、レーザ光は複数の水晶間を掃
引しながら、トリミングを行っていく。

又、透過照明用光源２１から出た可視光は、水晶７の像
を、集光レンズ６、全反射ミラー５、ハーフミラ−４、
全反射ミラー１３及び１４を経由してズームレンズ１５
に入る。ＣＣＤカメラ１６を通した像は、その画像信号
を画像処理装置１７に入力して水晶トリミング位置を算
出し、その結果は演算処理装置１８にトリミング座標と
して読み取られる。

−ｉ的に、レーザ光による水晶の周波数トリミングにお
いては、水晶表面に付着した重りを蒸発させる際の衝撃
により、一時的に水晶の周波数が不安定になったり、レ
ーザ光の熱により水晶の周波数温度特性の影響が出るた
め、真値の周波数に落ち着くまでに数秒を要する。

従って、１個の水晶を連続して目的の周波数までトリミ
ングするには、 を繰り返す事が必要となり、レーザ装置の使い方として
は、非能率で好ましくない。

従って、本発明ではトリミングを開始する前に複数の水
晶トリミング位置を読み取り、演算処理装置１８にその
座標を記憶しておき、第２図のように周波数安定時間を
利用して、レーザ集光点が各水晶のトリミング位置を最
短距離で移動することを繰り返しながら、周波数を追い
込んでいく。

このような制御を行う事により、レーザ装置の能率向上
をはかることが出来、又このような構成にする事により
第３図のように、トリミングした時の同波数変化が大き
い重りが付着しているｔｎ調部２８と、周波数変化が小
さい重りが付着している微調部２９がある水晶の場合で
も位置精度良＜トリミング出来るため、製品歩留まりを
向上させることができるのである。

〔発明の効果〕

この発明は、以上説明したように一般に知られている加
工用レーザ装置に、ズームレンズ、ＣＣＤカメラ、画像
処理装置、ｉ３過照明用光源、演算処理装置、周波数カ
ウンタ、複数の発振回路などを付加する事により、水晶
周波数トリミングを精度良く行う事が出来、又レーザ装
置を効率良く稼動させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明にかかる水晶振動子周波数レーザト
リミング装置の構成図、第２図は複数の水晶振動子をト
リミングする場合の軌跡図、第３図は水晶振動子周波数
トリミング用重りパターン図の例、第４図及び第５図は
一１従来の水晶振動子周波数レーザトリミング方法の例
を示す図。 （第１図） ｌ・・・レーザ発振器　２・・・レーザ光３・・・全反
射ミラー　４・・・ハーフミラ−５・・・全反射ミラー
　６・・・集光レンズ７・・・水晶振動子 ３・・・水晶振動子取付は治具 ９・・・接触端子　　　１０・・・発振回路１１・・・
発振回路選択器 １２・・・周波数カウンタ １３・・・全反射ミラー ト１　　・・全反射ミラー １５・・・ズームレンズ １６・・・ＣＣＤカメラ １７・・・画像処理装置 １日・・・演算処理装置 １９・・・Ｙ軸駆動モータ ２０・・・Ｘ軸駆動モータ ２１・・・透過照明用光源 ２２・・・レーザ装置取付は台 ２３・・・レーザ集光点 （第２図） ２４・・・水晶振動子 ２５・・・周波数トリミング用重り ２６・・・レーザ集光点の軌跡 （第３図） ２７・・・水晶振動子 ２８・・・周波数トリミング用粗調重り２９・・・周波
数トリミング用微調重り（第４図） ３０・・・レーザ集光点の軌跡 ３１・・・水晶振動子 ３２・・・周波数トリミング用重り （第５図） ３３・・・水晶振動子 ３４・・・周波数トリミング用重り ３５・・・トリミング範囲 以上 ７！１ダ木品辛曖亨峰トリミシ７゛平九跡図第２図 氷晶１１Ｗ）周期１次トリミ〕７−甲１ｔ１ハ＼°７−
ン図第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ発振器とレーザ光を掃引するために、設け
   られたＸ軸及びＹ軸の駆動モータ及び光学系を有する一
   般に知られているレーザ装置を使用し、複数の水晶振動
   子（以下、水晶と呼ぶ）を周波数トリミングするため、
   前記レーザ装置に追加して設けられた、ズームレンズ、
   水晶トリミング位置検出用ＣＣＤカメラ及び画像処理装
   置、透過照明用光源と、前記複数の水晶トリミング位置
   座標を記憶し、あるいはトリミング量を計算するための
   演算処理装置、水晶の発振周波数を測定するため設けら
   れた、複数の水晶発振回路及び水晶と発振回路を接続す
   るための接触端子、発振回路選択器、発振周波数を測定
   するための周波数カウンタを有することを特徴とした水
   晶振動子周波数レーザトリミング装置。
2. （２）前記装置を使用し、複数の水晶を周波数トリミン
   グ（以下、トリミングと呼ぶ）するため、前記複数の各
   水晶トリミング位置を演算処理装置に記憶しておき、ト
   リミング直後の水晶周波数が安定化する時間を有効に利
   用するため、レーザ光の集光点を順次隣の水晶トリミン
   グ位置に最短距離で移動し、周波数がすでに安定してい
   る隣の水晶を順次トリミングしていくことを繰り返しな
   がら、周波数を追い込んでいくことを特徴とする水晶振
   動子周波数レーザトリミング方法。