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JPH08105735A - Quality evaluation apparatus of pearl - Google Patents

Quality evaluation apparatus of pearl

Info

Publication number
JPH08105735A
JPH08105735A JP6239964A JP23996494A JPH08105735A JP H08105735 A JPH08105735 A JP H08105735A JP 6239964 A JP6239964 A JP 6239964A JP 23996494 A JP23996494 A JP 23996494A JP H08105735 A JPH08105735 A JP H08105735A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pearl
acoustic lens
wave
reflected waves
interface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6239964A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motohiro Takada
元弘 高田
Yasuhiro Omura
泰宏 大村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP6239964A priority Critical patent/JPH08105735A/en
Publication of JPH08105735A publication Critical patent/JPH08105735A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain a quality evaluation apparatus by which a precise wound thickness is measured objectively and by which the reliability of an evaluation is enhanced by a method wherein ultrasonic waves are made to fall on a pearl, surface reflected waves are detected from their reflected waves, interface reflected waves at the interface between the nucleus and the wound part of the pearl are detected and the wound thickness of the pearl is computed on the basis of the time difference between the surface reflected waves and the interface reflected waves. CONSTITUTION: A pearl S is held by a pearl holding part 5, it is aligned with a part near a focus in which ultrasonic waves are converged, and it is arranged inside a water tank 6 together with the sound-wave transmitting and receiving face of an acoustic lens 4. Then, one-shot pulse waves at 25 to 100MHz from a transmitter 1 are applied to a transducer 3 via a circulator 2, they are wave-transmitted as spherical waves from the sound-wave transmitting and receiving face of the acoustic lens 4, and reflected waves from the pearl S are received so as to be converted into an electric signal. A signal extraction part 7 extracts, from the input electric signal, a signal which simultaneously contains the surface reflected waves and the interface reflected waves. The signal is displayed on a digital oscilloscope 8, and it is stored in a buffer memory 15. A CPU 17 reads out the waveform of reflected waves from the memory 15, and it computes a wound thickness.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、真珠の品質評価をおこ
なうための装置に関わり、特に真珠の巻きの厚さを品質
評価の対象とした真珠の品質評価装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for evaluating the quality of pearls, and more particularly to an apparatus for evaluating the quality of pearls whose quality is evaluated by the thickness of the pearl winding.

【0002】[0002]

【従来の技術】宝飾業界では、粗悪な真珠の流通に歯止
めをかけるため、真珠の品質表示を明確化させつつあ
る。真珠の品質評価項目には、色、傷、形、サイズ、輝
き、真珠層(真珠の核の表面に形成された、いわゆる
「巻き」とよばれる部分)等がある。宝石の鑑定では、
ダイヤモンドの鑑定が国際的に統一基準が確立されてい
るが、真珠の鑑定はそこまで達していないのが現状であ
る。真珠の品質評価項目の中でも、色、傷、形、サイ
ズ、輝きは外部からの観察によりある程度は判断するこ
とができるが、真珠の巻き部分は色や傷などとは違い外
見からでは判断できない。
2. Description of the Related Art In the jewelery industry, quality control of pearls is being clarified in order to prevent the distribution of poor pearls. The pearl quality evaluation items include color, scratch, shape, size, brilliance, nacre (so-called “roll” formed on the surface of the pearl core), and the like. In gem appraisal,
Although uniform standards have been established internationally for the appraisal of diamonds, the present condition is that the appraisal of pearls has not reached that level. Among the quality evaluation items of pearls, color, scratches, shape, size, and shine can be judged to some extent by external observation, but the pearl winding part cannot be judged from the appearance unlike colors and scratches.

【0003】そこで、従来は真珠の巻きの厚さを測定す
るのにX線を活用していた。このX線を活用する方式
は、真珠にX線を照射し、その時の陰影の形状から巻き
厚を判断するものである。X線の陰影形状の判断は、熟
練した鑑定員がX線写真等から行っており、鑑定員の経
験と勘に依存するところが大であった。
Therefore, conventionally, X-rays have been used to measure the thickness of a pearl winding. This method of utilizing X-rays is to irradiate pearls with X-rays and judge the winding thickness from the shape of the shadow at that time. Judgment of the X-ray shadow shape is made by an expert assessor from X-ray photographs and the like, and it largely depends on the experience and intuition of the assessor.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たX線を活用する方式は、真珠の巻き厚を鑑定員が経験
と勘を頼りに決定しているため、完全な科学的な根拠に
基づいた鑑定とはいえず、評価結果に鑑定員の主観的要
素が入り込む余地があった。また、熟練した鑑定員の数
には限りがあるため、市場に大量に流通する真珠を鑑定
するには限りがあった。
However, the above-mentioned method of utilizing X-rays is based on a complete scientific basis because the witness of the pearl is determined by the assessor based on his experience and intuition. Not an appraisal, but there was room for the subjective elements of the appraiser to be included in the evaluation results. In addition, since the number of skilled appraisers is limited, it was limited to identify the pearls distributed in large quantities in the market.

【0005】本発明は、以上のような点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、熟練した鑑定員に頼ること
なく真珠の巻きの厚さを正確に測定することができ、ま
た、それに基づいて信頼性の高い真珠の評価を行うこと
のできる真珠の品質評価装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to accurately measure the thickness of a pearl winding without resorting to a trained expert. An object of the present invention is to provide a pearl quality evaluation device capable of highly reliable pearl evaluation.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために次のような手段を講じた。請求項1に係わ
る本発明は、真珠に超音波を入射し、その真珠からの反
射波を受信し、その反射波からの前記真珠の表面での表
面反射波と前記真珠の核と巻きとの界面での界面反射波
とを検出し、前記表面反射波と前記界面反射波との時間
差から真珠の巻き厚を算出し、得られた巻き厚から真珠
の評価値を求める真珠の品質評価装置であって、超音波
を伝播させるためのカプラ液体が充填された水槽と、こ
の水槽の底面から水槽内へ音波送受面側を挿入した音響
レンズと、前記水槽中に挿入される前記真珠を前記音響
レンズのレンズ軸に対し位置決めするための真珠保持部
と、該真珠保持部を昇降させ前記真珠と前記音響レンズ
との相対距離を調節する焦準機構と、を備えた構成とし
た。
The present invention has taken the following means in order to achieve the above object. The present invention according to claim 1, wherein an ultrasonic wave is incident on a pearl, a reflected wave from the pearl is received, and a surface reflected wave on the surface of the pearl from the reflected wave and a core and a winding of the pearl are formed. Detecting the interface reflection wave at the interface, calculating the winding thickness of the pearl from the time difference between the surface reflection wave and the interface reflection wave, in the pearl quality evaluation device to determine the evaluation value of the pearl from the obtained winding thickness There is a water tank filled with a coupler liquid for propagating ultrasonic waves, an acoustic lens having a sound wave transmitting and receiving surface side inserted into the water tank from the bottom surface of the water tank, and the pearl inserted in the water tank is the acoustic sound. The pearl holder for positioning with respect to the lens axis of the lens, and the focusing mechanism for raising and lowering the pearl holder to adjust the relative distance between the pearl and the acoustic lens are provided.

【0007】請求項2に係る本発明は、上記構成に加え
て前記音響レンズを該音響レンズのレンズ軸に直交する
平面内で移動させる十字動機構を備えた構成とした。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the above configuration, a cross movement mechanism for moving the acoustic lens in a plane orthogonal to the lens axis of the acoustic lens is provided.

【0008】請求項3に係る本発明は、前記超音波の中
心周波数を25MHzから100MHzの単発パルス波とし
た。
According to a third aspect of the present invention, the center frequency of the ultrasonic wave is a single pulse wave of 25 MHz to 100 MHz.

【0009】[0009]

【作用】請求項1に対応する本発明によれば、真珠に入
射させた超音波の反射波から前記真珠の表面での表面反
射波と前記真珠の核と巻きとの界面での界面反射波とが
検出され、両者の時間差から真珠の巻き厚が算出され、
その巻き厚値から真珠の評価値が求められる。また、こ
の真珠の評価を行う装置では、真珠保持部によって真珠
が音響レンズのレンズ軸に対して位置決めされ、かつ真
珠保持部は焦準機構によって昇降される。真珠保持部と
音響レンズとは別体的に設けられているので、真珠保持
部に保持されている真珠と音響レンズとの相対距離が調
節され、音響レンズの焦点位置に真珠を位置させること
が可能となる。
According to the present invention corresponding to claim 1, from the reflected wave of the ultrasonic wave incident on the pearl, the surface reflected wave on the surface of the pearl and the interface reflected wave on the interface between the pearl core and the winding. Is detected, the pearl winding thickness is calculated from the time difference between the two,
The evaluation value of the pearl is obtained from the winding thickness value. Further, in this device for evaluating pearls, the pearl holding section positions the pearl with respect to the lens axis of the acoustic lens, and the pearl holding section is moved up and down by the focusing mechanism. Since the pearl holder and the acoustic lens are provided separately, the relative distance between the pearl held in the pearl holder and the acoustic lens is adjusted, and the pearl can be positioned at the focal position of the acoustic lens. It will be possible.

【0010】請求項2に対応する本発明では、音響レン
ズと真珠との相対距離をほぼ維持したまま、音響レンズ
と水槽の一体物が十字動機構によって音響レンズの光軸
と直交するXY平面内で移動可能となっているので、真
珠と音響レンズとの芯合わせが可能である。
According to the second aspect of the present invention, while the relative distance between the acoustic lens and the pearl is substantially maintained, the acoustic lens and the water tank are integrated in the XY plane orthogonal to the optical axis of the acoustic lens by the cross movement mechanism. Since it can be moved with, the pearl and the acoustic lens can be aligned.

【0011】請求項3に対応する本発明によれば、真珠
の巻き厚評価に最も適した超音波が用いられることによ
り、巻き厚測定が良好に行われる。
According to the present invention corresponding to claim 3, the ultrasonic wave most suitable for the evaluation of the winding thickness of the pearl is used, whereby the winding thickness is satisfactorily measured.

【0012】[0012]

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の実施例
について説明するが、はじめに図7を参照して使用する
超音波の周波数について説明する。図7は、真珠の構造
と反射波形との関係を示している。一般に超音波は、音
響的性質が変化する界面において反射する。真珠は、中
心部の核とその周囲に形成された真珠層(巻き)との2
層構造を有しているので、真珠に入射した超音波は図7
に示すように、真珠の表面と、真珠層(巻き)と核との
界面とでそれぞれ反射する。以後、前者を表面反射波、
後者を界面反射波と呼ぶ。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the frequency of ultrasonic waves used will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows the relationship between the pearl structure and the reflected waveform. Generally, ultrasonic waves are reflected at the interface where the acoustic properties change. A pearl consists of a core in the center and a nacre (roll) formed around it.
Since it has a layered structure, the ultrasonic wave incident on the pearl is shown in FIG.
As shown in, the light is reflected at the surface of the pearl and at the interface between the pearl layer (roll) and the core. After that, the former is the surface reflection wave,
The latter is called an interface reflected wave.

【0013】単発パルス状の超音波を用いて、この様な
2つの反射波の時間間隔を測定することができる。しか
し、真珠の巻き厚は0.1mm〜1mm弱、真珠層(巻き)
を構成するカルシウムの音速は概ね6000m/sec 前後
であることから、真珠の表面反射波と界面反射波との時
間間隔を概算すると、 ((0.1〜1)×2)mm÷6000m/sec =0.03
〜0.3μsec となる。一般的に広く用いられている超音波探傷器で
は、このように短い時間間隔の反射波を分離して評価す
るには不十分である。
The time interval between two such reflected waves can be measured using a single pulse ultrasonic wave. However, the winding thickness of pearls is 0.1 mm to less than 1 mm, and the nacre (rolling)
Since the speed of sound of the calcium that composes is approximately 6000 m / sec, the time interval between the surface reflection wave and the interface reflection wave of pearls is roughly calculated as ((0.1-1) × 2) mm ÷ 6000 m / sec = 0.03
~ 0.3 μsec. A generally widely used ultrasonic flaw detector is insufficient to separate and evaluate reflected waves with such short time intervals.

【0014】本願出願人は、真珠の巻き厚を適切に評価
するために検討をおこなった結果、中心周波数25MHz
〜100MHzの単発パルス波を使用すると最も良い結果
が得られることを見出した。この範囲のなかでも、中心
周波数90から100MHz程度のものが特に好ましい。
この範囲より低い中心周波数の超音波では表面反射波と
界面反射波との分離が困難になり、また高い方では超音
波の減衰が大きくなって受信信号のS/N比が低下し、
いずれも良好な評価ができなくなる。
The applicant of the present invention conducted a study to properly evaluate the winding thickness of the pearl, and as a result, the center frequency was 25 MHz.
It has been found that the best results are obtained using a single pulse wave of ~ 100 MHz. Within this range, a center frequency of 90 to 100 MHz is particularly preferable.
With ultrasonic waves having a center frequency lower than this range, it becomes difficult to separate surface reflected waves from interface reflected waves, and with higher frequencies, the attenuation of ultrasonic waves increases and the S / N ratio of the received signal decreases,
No good evaluation can be made in either case.

【0015】この結果に基づき、実施例では、後述する
音響レンズ4を、その中心周波数が25、30、50、
75、90、100(MHz)のものの中から任意に選択
して使用できるようにした。これに対応して、後述する
送信機1は、周知の回路により各周波数の単発パルスを
切り替えて送信可能な構成とした。
Based on this result, in the embodiment, the acoustic lens 4 to be described later has a center frequency of 25, 30, 50,
It is possible to arbitrarily select from 75, 90 and 100 (MHz) for use. In response to this, the transmitter 1 described later has a configuration in which a single circuit pulse of each frequency can be switched and transmitted by a known circuit.

【0016】なお、送信機1の簡略化のために送信周波
数を3種類程度(例えば30、50、100(MHz))
に限った構成としても、実用上は使用可能である。これ
は、単発パルス波の周波数特性が中心周波数をピークと
する山型である広がりを有するために、送信周波数が音
響レンズ周波数と正確に一致しなくても測定に支障ない
強度の超音波が得られるからである。例えば送信波の中
心周波数30MHzを25〜40MHz程度、50MHzを4
0〜70MHz程度、100MHzを70〜100MHz程度
の音響レンズへの送信にそれぞれ使用するようにすれば
良い。なお、この範囲外では発生する超音波の強度が弱
くなってS/N比が低下する。特に送信周波数が音響レ
ンズの周波数より低い側に外れた場合は、測定の方位分
解能等が低下するので好ましくない。
For simplification of the transmitter 1, there are about three types of transmission frequencies (eg 30, 50, 100 (MHz)).
Even if the configuration is limited to, it can be practically used. This is because the frequency characteristic of the single-shot pulse wave has a spread that is a mountain shape with the center frequency as a peak, so even if the transmission frequency does not exactly match the acoustic lens frequency, ultrasonic waves with an intensity that does not interfere with measurement can be obtained. Because it will be done. For example, the center frequency of the transmitted wave of 30 MHz is about 25 to 40 MHz, and the center frequency of 50 MHz is 4
About 0 to 70 MHz and 100 MHz may be used for transmission to the acoustic lens of about 70 to 100 MHz, respectively. Outside this range, the intensity of ultrasonic waves generated becomes weak and the S / N ratio decreases. In particular, when the transmission frequency deviates to the side lower than the frequency of the acoustic lens, the lateral resolution of measurement and the like decrease, which is not preferable.

【0017】<第1実施例>図1は、本発明の一実施例
の全体構成を示す図である。本実施例は、真珠の反射波
形を測定する測定ユニットと、その測定ユニットで測定
された反射波形を解析して真珠の巻きの厚さに関する評
価を行う鑑別書作成ユニットとを備えている。
<First Embodiment> FIG. 1 is a diagram showing the overall construction of an embodiment of the present invention. The present embodiment includes a measurement unit that measures the reflection waveform of pearls, and a discrimination document creation unit that analyzes the reflection waveform measured by the measurement unit and evaluates the thickness of the pearl winding.

【0018】測定ユニットは、真珠への超音波の送受信
を行う送受信手段としての機能を有している。送信機1
は、前述の通り各周波数の単発パルスを切り替えて発生
でき、その操作はコンピュータ17を介して行うように
構成されている。送信機1から送信される送信信号は、
サーキュレータ2を介してトランスデューサ3に印加さ
れる。音響レンズ4は、一端部に取り付けられたトラン
スデューサ3によって発生する超音波を他端部に形成さ
れた凹状の音波送受面4aから球面波として送波すると
ともに、真珠から反射した超音波を受信してトランスデ
ューサ3に伝え、再び電気信号に変換する。音響レンズ
4は、後述する十字動機構によって保持されている。真
珠Sは、後述する真珠保持部5にて保持され、超音波の
収束する焦点位置近傍に置かれる。音波送受面4aおよ
び真珠Sは、超音波を伝播させるためにカプラ液体とし
ての水Wを満たした水槽6内に配置されている。
The measuring unit has a function as a transmitting / receiving means for transmitting / receiving ultrasonic waves to / from the pearl. Transmitter 1
Can be generated by switching a single pulse of each frequency as described above, and the operation is performed via the computer 17. The transmission signal transmitted from the transmitter 1 is
It is applied to the transducer 3 via the circulator 2. The acoustic lens 4 transmits the ultrasonic wave generated by the transducer 3 attached to one end as a spherical wave from the concave sound wave transmitting / receiving surface 4a formed at the other end, and receives the ultrasonic wave reflected from the pearl. To the transducer 3 and convert it again into an electrical signal. The acoustic lens 4 is held by a cross movement mechanism described later. The pearl S is held by a pearl holder 5 described later, and is placed in the vicinity of the focus position where the ultrasonic waves converge. The sound wave transmitting / receiving surface 4a and the pearl S are arranged in a water tank 6 filled with water W as a coupler liquid for propagating ultrasonic waves.

【0019】信号切出し部7は、音響レンズ4からサー
キュレータ2を介して伝えられる受信信号を増幅する前
置増幅器11と、その出力端子に接続されたゲート12
と、ゲート12で切り出す受信信号の切り出し位置と幅
を設定するゲート信号発生回路13とを備えている。ゲ
ート12は、ゲート信号がオンの間だけ入力信号が通過
するように動作させることにより、受信信号から所定期
間の信号成分だけを取り出すことができる。ゲートの位
置と幅は、コンピュータ17を介してゲート発生回路1
3を操作することにより調節可能である。
The signal slicing section 7 is a preamplifier 11 for amplifying a reception signal transmitted from the acoustic lens 4 via the circulator 2, and a gate 12 connected to its output terminal.
And a gate signal generation circuit 13 for setting the cutout position and width of the reception signal cut out by the gate 12. By operating the gate 12 so that the input signal passes only while the gate signal is on, only the signal component of the predetermined period can be extracted from the received signal. The position and width of the gate are determined by the gate generation circuit 1 via the computer 17.
It can be adjusted by operating 3.

【0020】デジタルオシロスコープ8は、信号切出し
部7で切り出した受信信号を所定のサンプリング周波数
で量子化するA/D変換器14と、このA/D変換器1
4の出力を反射波形データとして保存するバッファメモ
リ15と、バッファメモリ15に記憶された反射波形デ
ータを表示するモニタ16とを備えている。
The digital oscilloscope 8 includes an A / D converter 14 for quantizing the received signal cut out by the signal cutting section 7 at a predetermined sampling frequency, and the A / D converter 1.
A buffer memory 15 for storing the output of No. 4 as reflection waveform data and a monitor 16 for displaying the reflection waveform data stored in the buffer memory 15 are provided.

【0021】一方、鑑別書作成ユニットは、デジタルオ
シロスコープ8のバッファメモリ15に保存されている
反射波形データを読み込んで真珠の巻きの厚さの測定や
品質評価を行う時間差検出手段および厚さ計算手段とし
てのコンピュータ17と、反射波形を表示するモニタ1
8と、鑑別書に評価結果を印字するプリンタ19とを備
えている。(なお、前述したように、コンピュータ17
は測定ユニットの操作手段としての機能も有してい
る。)
On the other hand, the identification document creating unit reads the reflected waveform data stored in the buffer memory 15 of the digital oscilloscope 8 to measure the thickness of the pearl winding and evaluate the quality, and a time difference detecting means and a thickness calculating means. Computer 17 as a monitor and a monitor 1 for displaying a reflection waveform
8 and a printer 19 for printing the evaluation result on the identification document. (Note that as described above, the computer 17
Also has a function as an operating means of the measuring unit. )

【0022】次に、図2を参照して、真珠保持部を昇降
させる焦準機構について説明する。図2は、本実施例の
測定ユニット部分の正面断面図である。円形平板状の基
台30上に紙面の左右方向及び垂直な方向に移動可能な
十字動機構としてのXYステージ31、32(後述)が
設けられ、その上部中央にフランジを有する円筒形状の
レンズ支持環33が固定されている。その内側には、円
筒状のレンズ枠34が着脱可能にガタ無くはまってい
る。レンズ枠34の上部には平面フランジ35がビス止
めされ、その上に音響レンズ4が、音波送受面4aを上
向きにして固定されている。なお、音響レンズ4にはト
ランスデューサ3が内蔵され、コネクタ4bに接続され
る不図示のケーブルによって送信、受信信号の伝達が行
われる。レンズ枠34は、レンズ支持環33の側面を貫
通するネジ孔33aに螺合した止めネジ36によって、
抜けないように固定されている。
Next, with reference to FIG. 2, a focusing mechanism for raising and lowering the pearl holding portion will be described. FIG. 2 is a front sectional view of the measurement unit portion of this embodiment. XY stages 31 and 32 (described later) as a cross movement mechanism capable of moving in the left-right direction and the vertical direction on the paper surface are provided on a circular flat plate-shaped base 30, and a cylindrical lens support having a flange at the center of the upper portion thereof. The ring 33 is fixed. Inside thereof, a cylindrical lens frame 34 is detachably attached without play. A flat flange 35 is screwed to the upper part of the lens frame 34, and the acoustic lens 4 is fixed thereon with the sound wave transmitting / receiving surface 4a facing upward. A transducer 3 is built in the acoustic lens 4, and transmission and reception signals are transmitted by a cable (not shown) connected to the connector 4b. The lens frame 34 is fixed by a set screw 36 screwed into a screw hole 33a penetrating the side surface of the lens support ring 33.
It is fixed so that it does not come off.

【0023】平面フランジ35の上面には4本の支持脚
37が立設され、その上端に円形状の水槽6が支持され
ている。水槽6の底面中央には円形開口部があり、音響
レンズ4がその音波送受面4aを水槽6内部に突き出す
ように、レンズ固定環38によって固定されている。音
響レンズ挿入部は、Oリング39a、39bで気密に封
止されている。
Four support legs 37 are erected on the upper surface of the flat flange 35, and the circular water tank 6 is supported on the upper ends thereof. There is a circular opening in the center of the bottom surface of the water tank 6, and the acoustic lens 4 is fixed by a lens fixing ring 38 so that the sound wave transmitting / receiving surface 4 a thereof projects into the water tank 6. The acoustic lens insertion portion is hermetically sealed with O-rings 39a and 39b.

【0024】基台30の上面周辺部には4本の支持脚4
0が立設され、その上端部に、内側にネジ溝の設けられ
た円筒形の保持環41が載設されている。保持環41の
中心は、音響レンズ4の軸中心に略一致するように配置
されている。保持環41のネジ溝には、外周面にネジ溝
が刻まれた円筒形の昇降環42が螺合している。なお外
周面上端部は直径が一段太く、そこにローレット42a
が形成されている。昇降環42の上側端面には、円筒軸
を挟んで対向する位置に2本のピン43a、43bが植
設されている。
Four support legs 4 are provided around the upper surface of the base 30.
0 is erected, and a cylindrical holding ring 41 having a thread groove inside is mounted on the upper end thereof. The center of the retaining ring 41 is arranged so as to substantially coincide with the axial center of the acoustic lens 4. A cylindrical lifting ring 42 having a thread groove on the outer peripheral surface is screwed into the thread groove of the holding ring 41. The diameter of the upper end of the outer peripheral surface is one step thicker, and the knurled 42a
Are formed. Two pins 43a and 43b are planted on the upper end surface of the lifting ring 42 at positions facing each other with the cylinder axis interposed therebetween.

【0025】真珠保持部は、プレート保持部材44と位
置決めプレート46とで構成されている。プレート保持
部材44は、断面U字状の中央部と、その両端から張り
出したフランジ部とからなっており、このフランジ部に
前述のピン43a、43bがガタ無くはまる大きさの孔
44aおよび長孔44bが設けられている。また、U字
状部の底部には丸孔が設けられ、この丸孔を挟んで対向
する位置にピン45a、45bが立設されている。プレ
ート保持部材44は昇降環42上に着脱自在に載置され
るが、その際ピン43a、43bをそれぞれ孔44a、
長孔44bに嵌合させることで、載置位置が一義的に定
められる。なお2つの孔の一方を長孔とすることで、ピ
ンと孔の間隔のずれを許容可能にしている。
The pearl holding portion is composed of a plate holding member 44 and a positioning plate 46. The plate holding member 44 is composed of a central portion having a U-shaped cross section and flange portions protruding from both ends thereof, and the holes 43a and the long holes which are large enough to fit the pins 43a and 43b into the flange portion. 44b is provided. Further, a round hole is provided at the bottom of the U-shaped portion, and pins 45a and 45b are provided upright at positions facing each other across the round hole. The plate holding member 44 is removably mounted on the lifting ring 42, in which case the pins 43a and 43b are respectively inserted into the holes 44a,
The mounting position is uniquely determined by fitting the mounting position in the long hole 44b. By making one of the two holes an elongated hole, the gap between the pin and the hole can be tolerated.

【0026】平板状の位置決めプレート46は、その中
央に、板厚方向に対し円錐状に直径の変化する真珠搭載
孔46cが設けられている。この真珠搭載孔46cの最
小径は真珠Sの直径より小さく設定され、位置決めプレ
ート46の底部から真珠Sが突出する状態で真珠Sを保
持可能としている。この真珠搭載孔46cを挟んで対向
する位置には、前述のピン45a、45bがガタなくは
まる大きさの孔46aおよび長孔46bが設けられてい
る。位置決めプレート46はプレート保持部材44に対
し着脱可能に載置され、またその位置はピン45a、4
5bと孔46a、長孔46bが嵌合することによって一
義的に定められる。なお、2つの孔の一方を長孔とし
て、ピンと孔の間隔のずれを許容可能としている。
The plate-shaped positioning plate 46 is provided with a pearl mounting hole 46c whose diameter changes conically in the plate thickness direction at the center thereof. The minimum diameter of the pearl mounting hole 46c is set smaller than the diameter of the pearl S, and the pearl S can be held in a state where the pearl S projects from the bottom of the positioning plate 46. Holes 46a and elongated holes 46b, which are sized to fit the pins 45a and 45b without play, are provided at positions facing each other across the pearl mounting hole 46c. The positioning plate 46 is removably mounted on the plate holding member 44, and the positions thereof are the pins 45a, 4 and
5b, the hole 46a, and the long hole 46b are fitted together to uniquely determine. It should be noted that one of the two holes is a long hole to allow a gap between the pin and the hole.

【0027】プレート保持部材44、位置決めプレート
46の固定位置は、真珠Sを真珠搭載孔46cに搭載し
たときに真珠Sの中心と昇降環42のネジ軸が合致する
ように定められている。
The fixing positions of the plate holding member 44 and the positioning plate 46 are set so that the center of the pearl S and the screw axis of the lifting ring 42 are aligned when the pearl S is mounted in the pearl mounting hole 46c.

【0028】次に、図3を参照して、音響レンズ4をレ
ンズ軸に直交する平面内で移動させる十字動機構として
のXYステージについて説明する。図3(a)は図2に
示された測定ユニットのA−A矢視断面図、(b)は上
半分を省略した正面図である。 基台30の上に、Xス
テージ31がピボット50によって回動可能に軸支され
ている。Xステージ31におけるピボット50の対向部
に、Xステージ31をピボット50を中心に回動させる
ためのネジとナットから成る調整機構51〜54が設け
られている。51はXステージ31に固定されたステー
ジ側固定部材で、この部材を貫通するネジ孔に移動ネジ
52が螺入、固定されている。この移動ネジ52にナッ
トから成るハンドル53が螺合されており、このハンド
ル53を両側から挟むように基台30に固定された位置
規制部材54が設けられている。
Next, with reference to FIG. 3, an XY stage as a cross movement mechanism for moving the acoustic lens 4 in a plane orthogonal to the lens axis will be described. FIG. 3A is a sectional view taken along the line AA of the measurement unit shown in FIG. 2, and FIG. 3B is a front view with the upper half omitted. An X stage 31 is pivotally supported by a pivot 50 on a base 30. Adjustment mechanisms 51 to 54, which are composed of screws and nuts for rotating the X stage 31 about the pivot 50, are provided at portions of the X stage 31 facing the pivot 50. Reference numeral 51 denotes a stage side fixing member fixed to the X stage 31, and a moving screw 52 is screwed and fixed to a screw hole penetrating this member. A handle 53 composed of a nut is screwed into the moving screw 52, and a position regulating member 54 fixed to the base 30 is provided so as to sandwich the handle 53 from both sides.

【0029】Xステージ31の上には、Xステージ31
と同様にピボット50´と調整機構51´〜54´から
成るYステージ32が設けられている。Yステージ32
の軸支位置は、Xステージ31に対しステージ中心から
見て90度ずれている。
On the X stage 31, the X stage 31
Similarly to the above, a Y stage 32 including a pivot 50 'and adjusting mechanisms 51' to 54 'is provided. Y stage 32
The axial support position of is shifted by 90 degrees with respect to the X stage 31 when viewed from the center of the stage.

【0030】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、使用する音響レンズ4の
種類を選択してレンズ枠34、水槽6に組み付け、水槽
6に適量の水を満たして本体のレンズ支持環33に挿入
し、止めネジ36を締め付けて固定する。次に、位置決
めプレート46の真珠搭載孔46cに真珠Sを載置す
る。前述のように、真珠は位置決めプレート46の底部
から真珠Sが突出する状態で保持され、しかも真珠搭載
孔46cは円錐状の孔であるので、真珠は常に同じ位置
に載置される。
Next, the operation of this embodiment configured as described above will be described. First, the type of the acoustic lens 4 to be used is selected, assembled into the lens frame 34 and the water tank 6, the water tank 6 is filled with an appropriate amount of water, and the lens support ring 33 of the main body is inserted, and the set screw 36 is tightened and fixed. Next, the pearl S is placed in the pearl mounting hole 46c of the positioning plate 46. As described above, the pearl is held in a state where the pearl S projects from the bottom of the positioning plate 46, and the pearl mounting hole 46c is a conical hole, so that the pearl is always placed at the same position.

【0031】音響レンズ4と真珠Sの芯合わせには、X
Yステージ31、32を使用する。Xステージ31のハ
ンドル53を回転させると、ハンドル53は移動ネジ5
2の外周を回転しながらX方向に螺進しようとする。と
ころが、このハンドル53の両側を挟むように基台30
に固定された位置規制部材54が設けられているため、
ハンドル53はX方向へ移動せずに相対的に移動ネジ5
2がX方向に移動する。移動ネジ52はXステージ31
に固定されており、一方Xステージ31はピボット50
によって基台30に軸支されているから、結果としてX
ステージ31がピボット50を中心にして回動すること
となる。同様にして、Yハンドル53´を回転させる
と、Yステージ32がXステージ31に対してピボット
50´を中心として回動する。この回動はわずかな角度
範囲で行われるので、XY方向への直線移動とみなすこ
とができる。したがって、Yステージ32上に固定され
た音響レンズ4と水槽6の一体物は、真珠Sに対してX
Y方向に移動する。
To align the acoustic lens 4 and the pearl S, X
The Y stages 31 and 32 are used. When the handle 53 of the X stage 31 is rotated, the handle 53 moves the moving screw 5
Trying to screw in the X direction while rotating the outer circumference of 2. However, the base 30 is placed so that both sides of the handle 53 are sandwiched.
Since the position regulating member 54 fixed to the
The handle 53 does not move in the X direction but moves relatively.
2 moves in the X direction. The moving screw 52 is the X stage 31.
Is fixed to the X stage 31, while the X stage 31 is a pivot 50.
Since it is pivotally supported by the base 30 by the
The stage 31 rotates about the pivot 50. Similarly, when the Y handle 53 ′ is rotated, the Y stage 32 rotates about the pivot 50 ′ with respect to the X stage 31. Since this rotation is performed within a slight angle range, it can be regarded as a linear movement in the XY directions. Therefore, the acoustic lens 4 and the water tank 6 which are fixed on the Y stage 32 are integrated with the pearl S by X.
Move in Y direction.

【0032】また焦点合わせは、昇降環42を、ローレ
ット42a部を操作して回転させて行う。昇降環42と
螺合している保持環41は基台30に固定されているか
ら、昇降環42はネジ溝によって回転しながら上下方向
に移動する。従って昇降環42に一体に固定されている
プレート保持部材44も回転しながら上下し、結果的に
真珠Sと音響レンズとの相対距離が調節される。このと
き、真珠Sの搭載位置は昇降環42のネジ軸中心に合致
しているから、昇降環42の回転によって真珠Sと音響
レンズ4との芯がずれることはなく、単に相対距離だけ
が変化する。
Focusing is performed by rotating the lifting ring 42 by operating the knurled portion 42a. Since the holding ring 41 screwed to the lifting ring 42 is fixed to the base 30, the lifting ring 42 moves in the vertical direction while rotating by the screw groove. Therefore, the plate holding member 44 integrally fixed to the lifting ring 42 also moves up and down while rotating, and as a result, the relative distance between the pearl S and the acoustic lens is adjusted. At this time, since the mounting position of the pearl S coincides with the screw axis center of the lifting ring 42, the core of the pearl S and the acoustic lens 4 is not displaced by the rotation of the lifting ring 42, and only the relative distance is changed. To do.

【0033】上述の調整においては、真珠Sからの反射
波の大きさが最大になる点が、芯の合った状態あるいは
焦点の合った状態であると判断できる。実際の作業で
は、デジタルオシロスコープ8のモニタ16に表示され
る反射波形の高さが最大になるように真珠Sまたは音響
レンズ4の位置を調節すればよい。
In the above adjustment, it can be determined that the point at which the magnitude of the reflected wave from the pearl S is maximum is in the in-center state or the in-focus state. In the actual work, the position of the pearl S or the acoustic lens 4 may be adjusted so that the height of the reflected waveform displayed on the monitor 16 of the digital oscilloscope 8 is maximized.

【0034】芯合わせ及び焦点合わせが終了したら、次
に電気制御系の調整を行う。まず、音響レンズ4に合わ
せて送信機1の送信周波数の設定を行う。また、ゲート
信号を、真珠の表面反射波と、真珠層(巻き)と核との
界面反射波とを一緒に切り出し得るタイミングに設定す
る。これらの設定は、操作者による手動設定のほか、音
響レンズの種類に合わせて送信周波数、ゲートタイミン
グなどの情報を記憶させたステータスボックスを使用
し、このステータスボックスの内容を装置に読み込ませ
ることによって自動的に設定するようにしても良い。ま
た、デジタルオシロスコープ8に対して電圧レンジ、時
間軸等の設定を行う。
After the centering and focusing are completed, the electric control system is adjusted. First, the transmission frequency of the transmitter 1 is set according to the acoustic lens 4. Further, the gate signal is set at a timing at which the surface reflected wave of the pearl and the interface reflected wave of the pearl layer (winding) and the core can be cut out together. For these settings, in addition to manual settings by the operator, use a status box that stores information such as transmission frequency and gate timing according to the type of acoustic lens, and read the contents of this status box into the device. You may make it set automatically. Further, the voltage range, time axis, etc. are set for the digital oscilloscope 8.

【0035】装置の電源がオンの状態では、パルスコン
トローラ9から送信機1に対して所定の間隔で送信トリ
ガが与えられ、送信機1から設定された送信信号が送信
される。送信信号はサーキュレータ2を介してトランス
デューサ3に印加されて超音波に変換される。この超音
波は音響レンズ4内を伝播し、音波送受面4aから収束
球面波となって送波され、真珠Sに入射する。
When the power supply of the device is on, the pulse controller 9 gives a transmission trigger to the transmitter 1 at predetermined intervals, and the transmission signal set by the transmitter 1 is transmitted. The transmission signal is applied to the transducer 3 via the circulator 2 and converted into ultrasonic waves. This ultrasonic wave propagates in the acoustic lens 4, is transmitted as a convergent spherical wave from the sound wave transmitting / receiving surface 4 a, and is incident on the pearl S.

【0036】真珠Sで反射して音響レンズ4に受波され
た反射波は、トランスデューサ3で電気的な信号である
受信信号に変換される。この受信信号は、サーキュレー
タ2を介して前置増幅器11に入力され、電圧レベルを
調整された後信号切出し部7に入力される。
The reflected wave reflected by the pearl S and received by the acoustic lens 4 is converted by the transducer 3 into a received signal which is an electrical signal. The received signal is input to the preamplifier 11 via the circulator 2 and the voltage level is adjusted, and then input to the signal cutout unit 7.

【0037】信号切出し部7は、受信信号の入力に対し
て、表面反射波と界面反射波とを同時に含む信号を切出
すように動作する。表面反射波と界面反射波との時間間
隔Δtのおよその値は予め分かっているので、この値よ
り若干大きめの時間幅を有するゲート信号をゲート信号
発生回路13で発生させる。そして、表面反射波と界面
反射波の両方がゲート信号に含まれるようにゲート信号
の位置を調整する。これによって、受信信号からゲート
12で表面反射波と界面反射波だけを含む図7に示され
るような反射波形信号が抽出される。また、送信機1で
送信信号を発してから表面反射波がゲート12に到達す
るまでの時間は、試験結果または計算により予め知るこ
とができるから、この時間と先に述べた時間間隔Δtを
ゲート信号発生回路13に設定しておき、ゲート信号調
整を不要にすることもできる。
The signal cutout unit 7 operates so as to cut out a signal including a surface reflected wave and an interface reflected wave at the same time with respect to the input of the received signal. Since the approximate value of the time interval Δt between the surface reflected wave and the interface reflected wave is known in advance, the gate signal generation circuit 13 generates a gate signal having a time width slightly larger than this value. Then, the position of the gate signal is adjusted so that both the surface reflected wave and the interface reflected wave are included in the gate signal. Thus, the gate 12 extracts the reflected waveform signal including only the surface reflected wave and the interface reflected wave from the received signal as shown in FIG. Further, the time from the transmission signal being transmitted by the transmitter 1 to the surface reflected wave reaching the gate 12 can be known in advance from the test result or the calculation. Therefore, this time and the time interval Δt described above are gated. It is also possible to set it in the signal generation circuit 13 and eliminate the need for gate signal adjustment.

【0038】デジタルオシロスコープ8では、信号切出
し部7から入力する反射波形信号がA/D変換器14で
デジタル信号からなる反射波形データに変換される。こ
の反射波形データは、横軸に時間軸を取り表面反射波と
界面反射波の各波高値をビット数で表したものとなる。
この様な反射波形データが時間軸をアドレスに置き換え
てバッファメモリ15に記憶され、またモニタ16上に
表示される。
In the digital oscilloscope 8, the reflected waveform signal input from the signal cutting section 7 is converted into reflected waveform data composed of a digital signal by the A / D converter 14. The reflected waveform data has the horizontal axis on the time axis, and each peak value of the surface reflected wave and the interface reflected wave is represented by the number of bits.
Such reflected waveform data is stored in the buffer memory 15 with the time axis replaced with an address and displayed on the monitor 16.

【0039】一方、コンピュータ17は図4に示すフロ
ーチャートに基づいて動作し、真珠の巻き厚計算や品質
評価演算を実行する。すなわち、バッファメモリ15か
ら反射波形データを読み込み、読み出しアドレス順に
(=時間軸に沿って)ビット数を認識することにより、
反射波形のピーク値を検出する。
On the other hand, the computer 17 operates based on the flow chart shown in FIG. 4 to execute the pearl winding thickness calculation and the quality evaluation calculation. That is, by reading the reflected waveform data from the buffer memory 15 and recognizing the number of bits in the read address order (= along the time axis),
Detect the peak value of the reflected waveform.

【0040】ところで、表面反射波にしても界面反射波
にしても、ピーク値が複数存在する。A/D変換器14
の一回のサンプリングで得られる信号値を1ドットと称
する。本実施例では、下限値(絶対値)よりも小さい信
号がnドット以上連続した後に信号値が上限値を越えた
場合にその位置をピーク値として認識する。そして、表
面反射波に対応する最初のピーク値検出位置から界面反
射波に対応する次のピーク値検出位置までのドット数を
数える。また、A/D変換器14でのサンプリング周波
数から判明する1ドット当たりの時間(単位時間と称す
る)を予め記憶させておき、これに上記認識したドット
数を乗算して表面反射波から界面反射波までの時間間隔
Δtを算出する。なお、時間間隔Δtは、デジタルオシ
ロスコープ8のモニタ16に表示される反射波形からオ
ペレータが直接読み取ってコンピュータ17に入力する
ようにしても良い。
By the way, there are a plurality of peak values for both the surface reflected wave and the interface reflected wave. A / D converter 14
The signal value obtained by one sampling is called 1 dot. In this embodiment, when a signal smaller than the lower limit (absolute value) continues for n dots or more and the signal value exceeds the upper limit, the position is recognized as a peak value. Then, the number of dots from the first peak value detection position corresponding to the surface reflected wave to the next peak value detection position corresponding to the interface reflected wave is counted. Further, the time per dot (referred to as unit time) which is found from the sampling frequency in the A / D converter 14 is stored in advance, and this is multiplied by the recognized number of dots to multiply the surface reflection wave to the interface reflection. The time interval Δt to the wave is calculated. The time interval Δt may be directly read by the operator from the reflected waveform displayed on the monitor 16 of the digital oscilloscope 8 and input to the computer 17.

【0041】次に、予め入力されている真珠層(巻き)
の音速Vを読み込み、次式から真珠Sの巻き厚Tを計算
する。 T=V×Δt/2 次に、巻き厚Tの値に応じて、真珠Sの巻きに関する評
価値を、巻き厚と評価値とを対応させたテーブルを参照
して決定する。また、他の評価項目(色、傷、形、サイ
ズ、輝き等)が不図示の入力手段から入力され、これら
各評価項目の各評価値と巻きの評価値とを所定の計算式
に入力して総合評価値を決定する。
Next, the previously entered nacre (roll)
The sound velocity V of is read and the winding thickness T of the pearl S is calculated from the following equation. T = V × Δt / 2 Next, according to the value of the winding thickness T, the evaluation value regarding the winding of the pearl S is determined with reference to the table in which the winding thickness and the evaluation value are associated with each other. Further, other evaluation items (color, scratch, shape, size, brilliance, etc.) are inputted from the input means (not shown), and the respective evaluation values of these evaluation items and the winding evaluation value are inputted into a predetermined calculation formula. Determine the overall evaluation value.

【0042】真珠Sの総合評価が終了したら、当該真珠
に関する真珠鑑別書の作成の有無を判断する。作成が要
求されている場合は、たとえば図5に示すような真珠鑑
別書の書式データを内蔵するメモリから読み込む。な
お、メモリには真珠鑑別書の形式に応じた書式データが
予め格納されているものとする。そして、書式データの
該当する部分に各評価値を書き込んで鑑別書データを作
成し、プリンタ19へ送る。プリンタ19では鑑別書デ
ータを鑑別書用紙に印字して、鑑別書を出力する。ま
た、鑑別書の作成要求が無い場合は、モニタ18に反射
波形と巻き厚の測定値を表示すると共に、不図示の外部
記憶装置に鑑別書データを格納する。
When the comprehensive evaluation of the pearl S is completed, it is determined whether or not a pearl identification document for the pearl is prepared. When the creation is requested, the format data of the pearl identification document as shown in FIG. 5 is read from the built-in memory. It is assumed that the memory stores in advance the format data corresponding to the format of the pearl identification document. Then, each evaluation value is written in the corresponding portion of the format data to create the identification document data, which is sent to the printer 19. The printer 19 prints the identification document data on the identification document sheet and outputs the identification document. Further, when there is no request for creating the identification document, the reflected waveform and the measured value of the winding thickness are displayed on the monitor 18, and the identification document data is stored in an external storage device (not shown).

【0043】この様に本実施例によれば、真珠Sに超音
波を入射した際の反射波から表面反射波と界面反射波と
の時間差Δtを検出し、その値から真珠Sの巻き厚を算
出するようにしたので、熟練者によらずに客観性および
信頼性の高い真珠の品質評価を行うことができる。ま
た、真珠にX線画像の陰影形状を肉眼で判断する従来の
手法に比べて、品質評価の客観性および信頼性を大幅に
改善できる。
As described above, according to this embodiment, the time difference Δt between the surface reflected wave and the interface reflected wave is detected from the reflected wave when the ultrasonic wave is incident on the pearl S, and the winding thickness of the pearl S is detected from the value. Since the calculation is made, the pearl quality can be evaluated highly objectively and reliably without depending on the expert. In addition, the objectivity and reliability of quality evaluation can be significantly improved as compared with the conventional method of visually determining the shadow shape of an X-ray image on a pearl.

【0044】本実施例の構成では、焦点合わせのための
焦準機構を真珠保持部側に持たせたため、音響レンズ4
の下に焦準機構を配置する必要がなく、装置の高さを低
くすることができる。さらに止めネジ36をゆるめるこ
とにより水槽6および音響レンズ4を簡単に取り外せる
から、水槽6内の水の交換や音響レンズ4の交換が迅速
にできるという効果を有する。また、水槽6と音響レン
ズ4との一体物をユニットとして音響レンズ4の種類ご
とに用意しておけば、水槽6から音響レンズ4を取り外
す手間が省け、いっそう迅速に音響レンズ4の交換がで
きる。
In the structure of this embodiment, the focusing mechanism for focusing is provided on the side of the pearl holder, so that the acoustic lens 4
There is no need to place a focusing mechanism underneath and the height of the device can be reduced. Further, by loosening the set screw 36, the water tank 6 and the acoustic lens 4 can be easily removed, so that the water in the water tank 6 and the acoustic lens 4 can be replaced quickly. Further, by preparing an integrated body of the aquarium 6 and the acoustic lens 4 as a unit for each type of the acoustic lens 4, it is possible to save the trouble of removing the acoustic lens 4 from the aquarium 6 and to replace the acoustic lens 4 more quickly. .

【0045】また、受信信号からの所定信号の切出しに
デジタルオシロスコープ8の信号取込み機能を利用する
ことで、信号切出し部7を簡略化できる。すなわち、一
般に市販されているデジタルオシロスコープ8はあるタ
イミングから所定時間だけ入力信号を取込んでA/D変
換、メモリを行う機能を有し、実質的に入力信号の所定
部分を切出す動作が可能である。従って、取込み時間間
隔を予め設定し、取込み開始のタイミングを外部から入
力すれば信号切出しが行える。タイミングを与える信号
にはゲート信号が使用できるが、その時間的位置だけが
調整できれば良いから、ゲート信号発生回路13から発
生信号の時間幅調節機能を省略することができる。さら
に、デジタルオシロスコープ8が外部通信機能を有して
いれば、取込み時間間隔設定もコンピュータ17により
制御できる。
Further, by using the signal taking-in function of the digital oscilloscope 8 to cut out the predetermined signal from the received signal, the signal cutting-out section 7 can be simplified. That is, the digital oscilloscope 8 which is generally commercially available has a function of performing A / D conversion and memory by taking an input signal for a predetermined time from a certain timing, and is capable of substantially cutting out a predetermined portion of the input signal. Is. Therefore, if the acquisition time interval is set in advance and the acquisition start timing is input from the outside, signal extraction can be performed. A gate signal can be used as a signal for giving a timing, but the time width adjusting function of the generated signal can be omitted from the gate signal generation circuit 13 because only the time position thereof can be adjusted. Further, if the digital oscilloscope 8 has an external communication function, the acquisition time interval setting can be controlled by the computer 17.

【0046】<第2実施例>図6には、真珠保持部の焦
準機構の一部を変形した第2実施例が示されている。な
お、第1実施例と同様の構成には同一符号を付し、その
説明を省略する。保持環41に固定された断面が円形の
ガイド棒60、61が、プレート保持部材44に向かっ
て音響レンズ4の軸と平行に伸びている。プレート保持
部材44の位置決めプレート46を挟んで対向する2箇
所に孔62、長孔63が設けられていて、ガイド棒6
0、61がガタなく摺動可能にはまっている。プレート
保持部材44は、両端の裏側4か所に突起47a〜47
dが設けられていて、この突起を介して昇降環42によ
って上下方向に支持されている。
<Second Embodiment> FIG. 6 shows a second embodiment in which a part of the focusing mechanism of the pearl holder is modified. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Guide rods 60 and 61 having a circular cross section fixed to the holding ring 41 extend toward the plate holding member 44 in parallel with the axis of the acoustic lens 4. A hole 62 and an elongated hole 63 are provided at two positions facing each other with the positioning plate 46 of the plate holding member 44 interposed therebetween.
Nos. 0 and 61 are slidably fitted without play. The plate holding member 44 has projections 47a to 47 at four positions on the back sides of both ends.
d is provided and is supported in the up-down direction by the elevating ring 42 via this protrusion.

【0047】この様に構成された焦準機構の動作は、第
1実施例と同様に昇降環42の回転によっておこなわれ
る。このとき、2本のガイド棒60、61が位置決めプ
レート46の回転を規制するから、昇降環42だけが回
転しながら上下に移動し、プレート保持部材44は片側
2か所、計4か所の突起47a〜47dで昇降環42に
対し摺動しながら上下方向にだけ移動し、回転はしな
い。したがって、真珠搭載位置が昇降環42のネジ軸中
心から多少ずれていても昇降動作に伴う真珠Sと音響レ
ンズ4との位置ずれは発生しないから、その分部品の位
置決め精度をゆるくしてコストを下げることができる。
The operation of the focusing mechanism configured as described above is performed by the rotation of the lifting ring 42 as in the first embodiment. At this time, since the two guide rods 60 and 61 restrict the rotation of the positioning plate 46, only the lifting ring 42 moves up and down while rotating, and the plate holding member 44 is located at two places on one side, that is, at a total of four places. The projections 47a to 47d move only in the vertical direction while sliding with respect to the lifting ring 42, and do not rotate. Therefore, even if the mounting position of the pearl is slightly deviated from the center of the screw axis of the lifting ring 42, the pearl S and the acoustic lens 4 are not displaced due to the raising and lowering operation. Can be lowered.

【0048】なお、以上説明した実施例から十字動機構
を省いて簡略化した構成の装置も実施できる。この場
合、音響レンズ4と水槽6の一体物は、音響レンズ4と
真珠Sの軸心が合うように、装置製作時にあらかじめ調
整されて基台30に固定される。真珠Sの搭載位置は前
述のとおり一義的に定まるようにしてあるから、XYス
テージが無くても音響レンズ4と真珠Sの軸心がほぼ合
った状態で真珠Sの評価をおこなうことができる。した
がって、構成がより簡単でコストも安い真珠の品質評価
装置を実現できる。また、真珠保持部の焦準機構として
は、実施例の他にも、カム駆動、摩擦駆動、テレスコピ
ック方式などの周知の機構を用いることができる。
It is also possible to implement an apparatus having a simplified structure by omitting the cross movement mechanism from the above-described embodiment. In this case, the integrated body of the acoustic lens 4 and the water tank 6 is adjusted in advance when the device is manufactured and fixed to the base 30 so that the axes of the acoustic lens 4 and the pearl S are aligned. Since the mounting position of the pearl S is uniquely determined as described above, the pearl S can be evaluated in a state where the axes of the acoustic lens 4 and the pearl S are substantially aligned without the XY stage. Therefore, it is possible to realize a pearl quality evaluation device having a simpler structure and lower cost. Further, as the focusing mechanism of the pearl holding portion, a known mechanism such as cam drive, friction drive, and telescopic method can be used in addition to the embodiment.

【0049】また、実施例では一旦真珠の巻き厚を算出
してから、この巻き厚をもとに巻きに関する評価値を算
出するようにしているが、単に巻きの評価だけを行えば
良い場合(例えば巻き厚が一定値以下のものを判別し、
不良品としてはねる場合)は、検出した時間差Δtから
直接巻きに関する評価値を求めるか、または時間差Δt
自体を評価値として使用しても良い。真珠層(巻き)の
音速が略同じ場合には、これで十分に評価が行なえる。
Further, in the embodiment, the winding thickness of the pearl is once calculated, and then the evaluation value relating to the winding is calculated based on this winding thickness. However, when only the winding evaluation needs to be performed ( For example, if the winding thickness is below a certain value,
In the case of bouncing as a defective product), the evaluation value regarding the direct winding is obtained from the detected time difference Δt, or the time difference Δt
You may use itself as an evaluation value. When the speed of sound of the nacre (winding) is almost the same, this is sufficient for evaluation.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明によれば、熟練した鑑定員に頼る
ことなく真珠の巻きの厚さを正確に測定することがで
き、また、それに基づいて信頼性の高い真珠の評価を行
うことのできる真珠の品質評価装置を提供することがで
きる。
According to the present invention, it is possible to accurately measure the thickness of a pearl winding without relying on a trained expert, and based on that, it is possible to evaluate a pearl with high reliability. It is possible to provide a quality evaluation device for pearls.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を表す真珠の品質評価装
置の全体構成図。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a pearl quality evaluation device that represents a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示された真珠の品質評価装置の測定ユニ
ット部分の正面断面図。
FIG. 2 is a front sectional view of a measuring unit portion of the pearl quality evaluation device shown in FIG.

【図3】(a)は図2に示された測定ユニットのA−A
矢視断面図、(b)は上半分を省略した正面図。
FIG. 3 (a) is an AA of the measurement unit shown in FIG.
Sectional view taken in the direction of the arrow, (b) is a front view with the upper half omitted.

【図4】コンピュータ17の巻き厚や品質評価値の算出
動作を示すフローチャート。
FIG. 4 is a flowchart showing a calculation operation of a winding thickness and a quality evaluation value of the computer 17.

【図5】真珠の鑑別書の書式例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a format example of a pearl discrimination document.

【図6】測定ユニットの第2実施例を示す正面断面図。FIG. 6 is a front sectional view showing a second embodiment of the measuring unit.

【図7】真珠の構造と反射波形との関係を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a pearl structure and a reflected waveform.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S 真珠 W 水(カプラ液体) 1 送信機 2 サーキュレータ 3 トランスデューサ 4 音響レンズ 5 真珠保持部 6 水槽 7 信号切出し部 8 デジタルオシロスコープ 17 コンピュータ 18 モニタ 30 基台 40 支持脚 31 Xステージ 32 Yステージ 41 保持環 42 昇降環 44 プレート保持部材 46 位置決めプレート 46c 真珠搭載孔 50、50´ ピボット 51、51´ ステージ側固定部材 52、52´ 移動ネジ 53、53´ ハンドル 54、54´ 位置規制部材 S Pearl W Water (coupler liquid) 1 Transmitter 2 Circulator 3 Transducer 4 Acoustic lens 5 Pearl holding part 6 Water tank 7 Signal cutting part 8 Digital oscilloscope 17 Computer 18 Monitor 30 Base 40 Supporting leg 31 X stage 32 Y stage 41 Holding ring 42 Lifting ring 44 Plate holding member 46 Positioning plate 46c Pearl mounting hole 50, 50 'Pivot 51, 51' Stage side fixing member 52, 52 'Moving screw 53, 53' Handle 54, 54 'Position regulating member

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真珠に超音波を入射し、その真珠からの
反射波を受信し、その反射波からの前記真珠の表面での
表面反射波と前記真珠の核と巻きとの界面での界面反射
波とを検出し、前記表面反射波と前記界面反射波との時
間差から真珠の巻き厚を算出し、得られた巻き厚から真
珠の評価値を求める真珠の品質評価装置であって、 超音波を伝播させるためのカプラ液体が充填された水槽
と、 この水槽の底面から水槽内へ音波送受面側を挿入した音
響レンズと、 前記水槽中に挿入される前記真珠を前記音響レンズのレ
ンズ軸に対し位置決めするための真珠保持部と、 該真珠保持部を昇降させ前記真珠と前記音響レンズとの
相対距離を調節する焦準機構と、を備えたことを特徴と
する真珠の品質評価装置。
1. An ultrasonic wave is incident on a pearl, a reflected wave from the pearl is received, and a surface reflected wave on the surface of the pearl from the reflected wave and an interface at an interface between the pearl core and the winding are provided. A pearl quality evaluation device, which detects a reflected wave, calculates a pearl winding thickness from the time difference between the surface reflected wave and the interface reflected wave, and obtains a pearl evaluation value from the obtained winding thickness. A water tank filled with a coupler liquid for propagating sound waves, an acoustic lens having a sound wave transmitting / receiving surface side inserted into the water tank from the bottom surface of the water tank, and the pearl inserted in the water tank is the lens axis of the acoustic lens. A pearl quality evaluation device, comprising: a pearl holding portion for positioning the pearl holding portion; and a focusing mechanism that raises and lowers the pearl holding portion to adjust a relative distance between the pearl and the acoustic lens.
【請求項2】 前記音響レンズを該音響レンズのレンズ
軸に直交する平面内で移動させる十字動機構を備えたこ
とを特徴とする請求項1記載の真珠の品質評価装置。
2. The pearl quality evaluation device according to claim 1, further comprising a cross movement mechanism for moving the acoustic lens in a plane orthogonal to a lens axis of the acoustic lens.
【請求項3】 前記超音波は、中心周波数が25MHzか
ら100MHzの単発パルス波である請求項1または2記
載の真珠の品質評価装置。
3. The pearl quality evaluation device according to claim 1, wherein the ultrasonic wave is a single-shot pulse wave having a center frequency of 25 MHz to 100 MHz.
JP6239964A 1994-10-04 1994-10-04 Quality evaluation apparatus of pearl Pending JPH08105735A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001222590A (en) * 2000-02-07 2001-08-17 Hisada Shinju:Kk Computer readable recording medium with price evaluation program recorded therein and price evaluation system
WO2005031340A1 (en) * 2003-09-24 2005-04-07 Nihon University Method and apparatus for examining nuclear material
JP2006208091A (en) * 2005-01-26 2006-08-10 Univ Nihon Nuclear inspection apparatus and method

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Effective date: 20031104