(57)【要約】【課題】試料を研磨しなくても脈理を容易に検出できる脈理検出装置およびこの装置を使用した脈理検出方法を提供すること。【解決手段】光源から出射された光線を透過させて第一の平行光線とする第一のレンズと、第一の平行光線の光路上に配置された試料に第一の平行光線を透過させ、試料を透過した第一の平行光線を収束させる第二のレンズと、第二のレンズにより収束された第一の平行光線を透過させて第二の平行光線とする第三のレンズと、第二の平行光線を電気信号に変換する変換手段と、変換手段により変換された電気信号を画像表示する出力手段と、を備えることによって解決できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス試料に光線を照射し透過させ、前記ガラス試料の内部状態を検査する方法であって、前記ガラス試料を透過し出射される前記光線を集光手段にて収束させ、当該収束光に基づき前記ガラス試料の内部状態を検査することを特徴とする検査方法。
【請求項２】
ガラス試料に光線を照射し透過させ、前記ガラス試料の内部状態を検査する方法であって、
光源から出射された光線を、光源と前記ガラス試料との間に設けられた第一の集光手段により第一の平行光線とし、前記ガラス試料を透過し出射される前記光線を第二の集光手段にて収束させ、当該収束光に基づき前記ガラス試料の内部状態を検査することを特徴とする検査方法。
【請求項３】
前記ガラス試料から出射される前記第一の光線が前記ガラス試料の出射面に依存して散乱する請求項１又は２に記載の検査方法であって、前記第一の集光手段及び前記第二集光手段がレンズであり、前記ガラス試料の出射面と前記第二の集光手段との距離を、前記散乱した出射光を前記第二の集光手段にて収束させうるように調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の検査方法。
【請求項４】
前記第二の集光手段により収束させた前記光線を変換手段により電子信号に変換し、前記電子信号に基づき前記ガラス試料の内部状態を検査することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の検査方法。
【請求項５】
前記ガラス試料を、前記第一の集光手段と前記第二の集光手段との間に設置された第一の載置台に載せ、前記第一の載置台を前記ガラス試料に入射する前記第一の平行光線に対し平行及び垂直な方向並びに当該第一の平行光線に対し所定の角度を有するように移動させることにより、前記ガラス試料に入射する前記第一の平行光線と前記ガラス試料とのなす角を調節することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の検査方法。
【請求項６】
前記第二の集光手段により収束された前記光線は、第三の集光手段により第二の平行光線とされ、前記変換手段により電気信号に変換することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の検査方法。
【請求項７】
前記第二の集光手段、前記第三の集光手段及び前記変換手段は第二の載置台上に固定され、第二の載置台はさらに回転ステージ上に固定されており、前記回転ステージを回転させることにより、前記第二の載置台上に固定されている前記第二集光手段、前記第三集光手段及び前記変換手段と、前記ガラス試料から出射される光線との角度を調節することを特徴とする請求項１から６いずれかに記載の検査方法。
【請求項８】
前記ガラス試料は、前記光線を通過させるための入射面及び出射面を有し、前記ガラス試料と前記第二の集光手段との間隔ａと、前記第二の集光手段のレンズ部分の直径φ２との関係が、ａ＜６×φ２となるようにａ及びφ２を調整することを特徴とする請求項３から７のいずれかに記載の検査方法。
【請求項９】
前記電気信号は画像データに変換され、当該画像データにより前記ガラス試料の内部状態の良否を判断することを特徴とする請求項４から８のいずれかに記載の検査方法。
【請求項１０】
前記第二の集光手段のレンズ直径をφ２とし、前記第三の集光手段のレンズ直径をφ３としたとき、１＜φ２／φ３＜１０の関係が成り立つ請求項３から９のいずれかに記載の検査方法。
【請求項１１】
前記検査される前記ガラス試料の内部状態が脈理であることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の検査方法。
【請求項１２】
前記ガラス試料の光線を出射する面が非研磨面であることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の検査方法。
【請求項１３】
光線を前記ガラス試料に透過させその内部状態を検査する装置であって、
光源と、
光源から出射した光線を前記ガラス試料に透過させ、前記ガラス試料を透過し、その後散乱した光線を収束させる第二の集光手段と、
前記収束された前記光線に基づき前記ガラス試料の内部状態の情報を検出する検出手段と、を有することを特徴とする検査装置。
【請求項１４】
光源と、
前記光源から出射された光線を透過させて第一の平行光線とする第一の集光手段と、
前記第一の平行光線の光路上に配置されたガラス試料に前記第一の平行光線を透過させ、前記ガラス試料から出射した光線を収束させる第二の集光手段と、
前記収束された光線に基づき前記ガラス試料の内部状態の情報を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする検査装置。
【請求項１５】
前記第一の集光手段と前記第二の集光手段との間に、前記ガラス試料を載置させる第一の載置台を備え、前記第一の載置台は前記第一の平行光線に対し平行及び垂直な方向並びに当該第一の平行光線に対し所定の角度を有するように前記ガラス試料を移動させることができるスライド機構を有することを特徴とする請求項１４に記載の検査装置。
【請求項１６】
前記第二の集光手段により収束された前記光線は、第三の集光手段により第二の平行光線とされ、前記変換手段により電気信号に変換することを特徴とする請求項１４又は１５の検査装置。
【請求項１７】
前記第二の集光手段、前記第三の集光手段及び前記第二の平行光線を電気信号に変換する変換手段が第二の載置台上に固定されており、前記第二の載置台はさらに回転ステージ上に固定されている検査装置であって、前記回転ステージを回転させることにより、前記第二の載置台上に固定されている前記第二の集光手段、前記第三の集光手段及び前記変換手段が、前記第一の平行光線の光路に対し任意の角度を有するように回転可能であることを特徴とする請求項１６に記載の検査装置。
【請求項１８】
前記第一の集光手段、前記第二の集光手段及び前記第三集光手段がレンズであることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の検査装置。
【請求項１９】
前記ガラス試料は、前記第一の平行光線を通過させるための入射面及び出射面を有し、前記ガラス試料の出射面と前記第二の集光手段との距離ａと、前記第二の集光手段のレンズ直径φ２との関係が、ａ＜６×φ２であることを特徴とする請求項１３から１８のいずれかに記載の検査装置。
【請求項２０】
前記検出手段が、
前記第三の集光手段により集光された光線を電気信号に変換する変換手段と、
前記変換手段により変換された前記電気信号を画像表示する出力手段と、を備える請求項１３から１９のいずれかに記載の検査装置。
【請求項２１】
前記第二の集光手段のレンズ直径をφ２とし、前記第三の集光手段のレンズの直径をφ３としたとき、１＜φ２／φ３＜１０の関係が成り立つ請求項１６から２０のいずれかに記載の検査装置。
【請求項２２】
前記検査される前記ガラス試料の内部状態が脈理であることを特徴とする請求項１３から２１のいずれかに記載の検査装置。
【請求項２３】
前記第二の集光手段により収束させた前記光線を変換手段により電子信号に変換し、前記電子信号に基づき前記ガラス試料の内部状態の良否を判断することを特徴とする請求項１３から２２のいずれかに記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として光学ガラス等のガラス製品中に生じる脈理を検出する装置及びこの装置を使用した脈理の検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学機器やデジタルカメラだけでなく、携帯電話等にもカメラが搭載されるようになり、光学ガラス等からなるレンズ等の需要が年々大きくなってきている。このような光学ガラスは、入射する像等を歪ませることなく透過させる必要があり、内部品質、特に脈理等の欠陥がなく、均一の屈折率等の光学恒数を有することが要求される。このため、光学ガラスの製造、実用化にあたっては、光学ガラスの脈理の検出、評価等を行う必要がある。
【０００３】
光学ガラスの脈理の検出を行う方法として、一般に日本光学ガラス工業会規格の脈理の検査方法が知られている（ＪＯＧＩＳ１１−１９７５）。試料中に脈理が存在する場合、光線が試料を通過すると光線の曲がりは一様ではなく、明るさの濃淡の像をつくる。
【０００４】
この検査方法は、比較的手軽に検査装置を準備できる利点があるが、観測者の熟練が必要となり、経験の浅い測定者には困難を伴う。また、この方法では裸眼で検出するため、客観性に乏しく観測者の能力によって結果に差異が生じやすいといった問題があった。
【特許文献１】特開平６−２８８９３０号公報
【特許文献２】特開平７−１８１１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このため、特許文献１には、点光源から出射された光を光学用石英ガラス等の試料に入射し、試料の出射光をスクリーンに投影することにより、試料の不均質の部分をスクリーンに投影された像の明るさの濃淡により表される装置に関し、点光源とスクリーンの間に配置され、光学用石英ガラス等の試料が載置される試料載置台と、試料載置台を点光源とスクリーンの間の光路に対して所定角度傾斜させる回転手段と、回転手段により所定角度回転した載置台を固定する固定手段とを備えた装置について提案している。
【０００６】
また、特許文献２には、平行光を出射する平行光出射部と、平行光の光路上に所定位置で平行光に対して略垂直になるようにガラスを保持するガラス保持手段と、ガラスの透過光の光路上に配置され、透過光を受光してビデオ信号に変換するビデオ信号変換手段と、ビデオ信号から同期信号のみを抽出する同期信号分離手段と、ビデオ信号から所定レベル以上の画像信号のみを抽出して増幅する画像信号増幅手段と、増幅された画像信号と同期信号とを重ね合わせる信号重畳手段と、重ね合わされた信号を画像出力する画像出力手段を具備するガラスの脈理検査装置について開示している。
【０００７】
特許文献１及び特許文献２は、裸眼で検出するＪＯＧＩＳ１１−１９７５とは異なり、スクリーンやモニター等で画像出力する。
【０００８】
しかし、特許文献１の方法では、試料が研磨されていない場合に試料からの出射光が散乱し、脈理以外の部分についても像の濃淡が生じるため、脈理か否かを判別することが極めて困難である。このため、脈理を検査する前に光線の入射面及び出射面となる面について全試料を研磨しなければならず、コスト及び手間がかかるという問題があった。
【０００９】
又、特許文献２では、試料を通過した光線をＣＣＤ等により電気信号に変換し、モニター等で目視して脈理を検査する。しかし、特許文献２に記載の装置でも、試料の出射面が研磨されていないと出射光が散乱してしまい、ＣＣＤ等にて正確に検出できない場合があり、脈理の存在を見落としやすいという問題があった。
【００１０】
本発明は、上述したような課題を解決するためになされたものであり、試料の入射及び出射面を研磨しなくても脈理等の内部状態の良否を容易に検査できる検査方法及び検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、試料を透過し出射した光線をレンズ等の集光手段で収束させ、適宜、別の集光手段で前記収束した光線を平行光線に補正することにより、試料を研磨しなくても脈理等の内部状態を検査できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
【００１２】
（１）  ガラス試料に光線を照射し透過させ、前記ガラス試料の内部状態を検査する方法であって、前記ガラス試料を透過し出射される前記光線を集光手段にて収束させ、当該収束光に基づき前記ガラス試料の内部状態を検査することを特徴とする検査方法。
【００１３】
（２）  ガラス試料に光線を照射し透過させ、前記ガラス試料の内部状態を検査する方法であって、
光源から出射された光線を、光源と前記ガラス試料との間に設けられた第一の集光手段により第一の平行光線とし、前記ガラス試料を透過し出射される前記光線を第二の集光手段にて収束させ、当該収束光に基づき前記ガラス試料の内部状態を検査することを特徴とする前記検査方法。
【００１４】
（３）  前記ガラス試料から出射される前記第一の光線が前記ガラス試料の出射面に依存して散乱する請求項１又は２に記載の検査方法であって、前記第一の集光手段及び前記第二集光手段がレンズであり、前記ガラス試料の出射面と前記第二の集光手段との距離を、前記散乱した出射光を前記第二の集光手段にて収束させうるように調整することを特徴とする（１）又は（２）の検査方法。
【００１５】
（４）  前記第二の集光手段により収束させた前記光線を変換手段により電子信号に変換し、前記電子信号に基づき前記ガラス試料の内部状態を検査することを特徴とする（１）から（３）のいずれかの検査方法。
【００１６】
（５）  前記ガラス試料を、前記第一の集光手段と前記第二の集光手段との間に設置された第一の載置台に載せ、前記第一の載置台を前記ガラス試料に入射する前記第一の平行光線に対し平行及び垂直な方向並びに当該第一の平行光線に対し所定の角度を有するように移動させることにより、前記ガラス試料に入射する前記第一の平行光線と前記ガラス試料とのなす角を調節する（１）から（４）のいずれかの検査方法。
【００１７】
（６）  前記第二の集光手段により収束された前記光線は、第三の集光手段により第二の平行光線とされ、前記変換手段により電気信号に変換する（１）から（５）のいずれかに記載の検査方法。
【００１８】
（７）  前記第二の集光手段、前記第三の集光手段及び前記変換手段は第二の載置台上に固定され、第二の載置台はさらに回転ステージ上に固定されており、前記回転ステージを回転させることにより、前記第二の載置台上に固定されている前記第二集光手段、前記第三集光手段及び前記変換手段と、前記ガラス試料から出射される光線との角度を調節することを特徴とする（１）から（６）いずれかの検査方法。
【００１９】
（８）  前記ガラス試料は、前記光線を通過させるための入射面及び出射面を有し、前記ガラス試料と前記第二の集光手段との間隔ａと、前記第二の集光手段のレンズ部分の直径φ２との関係が、ａ＜６×φ２となるようにａ及びφ２を調整することを特徴とする（３）から（７）のいずれかの検査方法。
【００２０】
（９）  前記電気信号は画像データに変換され、当該画像データにより前記ガラス試料の内部状態の良否を判断する（４）から（８）のいずれかの検査方法。
【００２１】
（１０）  前記第二の集光手段のレンズ直径をφ２とし、前記第三の集光手段のレンズ直径をφ３としたとき、１＜φ２／φ３＜１０の関係が成り立つ（３）から（９）のいずれかの検査方法。
【００２２】
（１１）  前記検査される前記ガラス試料の内部状態が脈理であることを特徴とする（１）から（１０）のいずれかに記載の検査方法。
【００２３】
（１２）  前記ガラス試料の光線を出射する面が非研磨面であることを特徴とする（１）から（１１）のいずれかにの検査方法。
【００２４】
（１３）  光線を前記ガラス試料に透過させその内部状態を検査する装置であって、
光源と、
光源から出射した光線を前記ガラス試料に透過させ、前記ガラス試料を透過し、その後散乱した光線を収束させる第二の集光手段と、
前記収束された前記光線に基づき前記ガラス試料の内部状態の情報を検出する検出手段と、を有する検査装置。
【００２５】
（１４）  光源と、
前記光源から出射された光線を透過させて第一の平行光線とする第一の集光手段と、
前記第一の平行光線の光路上に配置されたガラス試料に前記第一の平行光線を透過させ、前記ガラス試料から出射した光線を収束させる第二の集光手段と、
前記収束された光線に基づき前記ガラス試料の内部状態の情報を検出する検出手段と、
を有する検査装置。
【００２６】
（１５）  前記第一の集光手段と前記第二の集光手段との間に、前記ガラス試料を載置させる第一の載置台を備え、前記第一の載置台は前記第一の平行光線に対し平行及び垂直な方向並びに当該第一の平行光線に対し所定の角度を有するように前記ガラス試料を移動させることができるスライド機構を有することを特徴とする（１４）の検査装置。
【００２７】
（１６）  前記第二の集光手段により収束された前記光線は、第三の集光手段により第二の平行光線とされ、前記変換手段により電気信号に変換する（１４）又は（１５）の検査装置。
【００２８】
（１７）  前記第二の集光手段、前記第三の集光手段及び前記第二の平行光線を電気信号に変換する変換手段が第二の載置台上に固定されており、前記第二の載置台はさらに回転ステージ上に固定されている検査装置であって、前記回転ステージを回転させることにより、前記第二の載置台上に固定されている前記第二の集光手段、前記第三の集光手段及び前記変換手段が、前記第一の平行光線の光路に対し任意の角度を有するように回転可能である（１６）の検査装置。
【００２９】
（１８）  前記第一の集光手段、前記第二の集光手段及び前記第三集光手段がレンズである（１６）又は（１７）の検査装置。
【００３０】
（１９）  前記ガラス試料は、前記第一の平行光線を通過させるための入射面及び出射面を有し、前記ガラス試料の出射面と前記第二の集光手段との距離ａと、前記第二の集光手段のレンズ直径φ２との関係が、ａ＜６×φ２であることを特徴とする（１３）から（１８）のいずれかに記載の検査装置。
【００３１】
（２０）  前記検出手段が、
前記第三の集光手段により集光された光線を電気信号に変換する変換手段と、
前記変換手段により変換された前記電気信号を画像表示する出力手段と、を備える（１３）から（１９）の検査装置。
【００３２】
（２１）  前記第二の集光手段のレンズ直径をφ２とし、前記第三の集光手段のレンズの直径をφ３としたとき、１＜φ２／φ３＜１０の関係が成り立つ（１６）から（２０）の検査装置。
【００３３】
（２２）  前記検査される前記ガラス試料の内部状態が脈理であることを特徴とする（１３）から（２１）のいずれかに記載の検査装置。
【００３４】
（２３）  前記第二の集光手段により収束させた前記光線を変換手段により電子信号に変換し、前記電子信号に基づき前記ガラス試料の内部状態の良否を判断することを特徴とする（１３）から（２２）のいずれかに記載の検査装置。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、試料を研磨しなくとも、その内部状態の良否を容易に検査することができる。又、脈理等の内部状態を鮮明に画像表示することができるので、観測者の能力によって、検査結果に差異が生じやすいといった問題を解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明の検査方法は、ガラス試料に光線を照射し透過させ、前記ガラス試料の内部状態を検査する方法であって、前記ガラス試料を透過し出射される前記光線を集光手段にて収束させ、当該収束光に基づき前記ガラス試料の内部状態を検査することを特徴とする。
【００３７】
又、本発明の検査装置は、光源と、光源から出射した光線を前記ガラス試料に透過させ、前記ガラス試料を透過し、その後散乱した光線を収束させる第二集光手段と、前記収束された光線に基づき前記ガラス試料の内部状態の情報を検出する検出手段と、を有することを特徴とする。
【００３８】
以下、本発明の検査装置及び検査方法の実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の趣旨を限定するものではない。
【００３９】
本発明の検査方法及び検査装置について説明する。
【００４０】
図１は、本発明の検査装置の構成図である。検査装置１は、光線３を出射する光源２と、光源２から出射された光線３を点光源３１とするためのピンホール４と、点光源３１を第一の平行光線３２とする第一の集光手段５と、第一の平行光線３２を透過し出射した光線を収束させる第二の集光手段７と、第二の集光手段７により収束した光線３３を第二の平行光線３４とする第三の集光手段８と、第三の集光手段８により収束された光線に基づき、第一の集光手段５と第二の集光手段７との間に置かれているガラス試料６の内部状態の情報を検出する検出手段９とを備える。なお、本明細書において、説明の便宜上、第一及び第三の集光手段を有する検査装置１について説明するが、両集光手段の設置は任意であり、必要に応じて省略してもよい。また、光源もガラスを透過しうる光線が発射できればよいのであり、必ずしも点光源である必要はない。第二の集光手段７により収束させた光線３３に基づき検出手段９によりガラス試料６の内部状態の情報を検出できれば、第三の集光手段８を省略できる場合もある。
【００４１】
検出手段９は、試料６から出射され、必要に応じ第三の集光手段８により集光された光線３４を電気信号に変換する変換手段９１と、変換手段９１により変換された電気信号を画像表示する出力手段９２とを備える。
【００４２】
光源２は、光線３を発射することができれば、公知の種々の光源を使用することができるが、ガラス試料６の内部状態の陰影を検出手段９で鮮明に画像表示するために点状光源を使用することが好ましい。点状光源を使用することで結像がなくなり、ノイズの少ない画像を表示することができる。光線３の種類は、ガラス試料６の内部状態を検査することができれば特に限定されず、例えば、蛍光灯、水銀灯、ハロゲンランプ、ＬＥＤ等公知の種々の光線を使用することができる。より好ましくはハロゲンランプ又は白色ＬＥＤが使用される。
【００４３】
ピンホール４は、光線３を点光源３１としたい場合に使用され、形状等は特に限定されない。又、光源の形態や、内部状態を検査しようとするガラス試料６によっては、必要に応じて省略することもできる。
【００４４】
第一の集光手段５は、点光源３１を、第一の平行光線３２とするものであり、形状、材質等は特に限定されないが、レンズを使用することが好ましく、特に平凸レンズを使用することが好ましい。
【００４５】
ガラス試料６は、ガラス、プラスチック等の光学材料であり、第一の集光手段５と第二の集光手段７との間に設置し、第一の平行光線３２を透過させる。測定者は、ガラス試料６全体に第一の平行光線３２を透過させ、その出射光に反映される情報により、ガラス試料６の内部状態を検査することが可能になる。
【００４６】
本明細書中において、ガラス試料６の内部状態とは、ガラス試料６の脈理、泡、失透、異物等のことをいい、本発明の検査装置によれば、これらの有無を客観的にかつ迅速に把握することができる。
【００４７】
第一の集光手段５と第二の集光手段７との間に第一の載置台（図示せず）を設け、第一の載置台上にガラス試料６を載置させて第一の平行光線３２を透過させるようにしてもよい。このような第一の載置台を設けることにより、測定者が、その都度試料を手作業によりガラス試料を保持する必要が無くなる。この場合、第一の載置台は、第一の平行光線３２に対し平行及び垂直方向、第一の平行光線３２に対して所定の角度を有するようにガラス試料６を上下方向、左右方向に昇降、移動、傾斜させることができるスライド機構を有しており、ガラス試料６全体に第一の平行光線３２を透過させるように微調整可能であることが好ましい。
【００４８】
本発明の検査装置１及び検査方法では、ガラス試料６は、入射面及び出射面を研磨しなくとも内部状態の検査を行うことができる。ここで、研磨されていないガラス試料６の入射面及び出射面は、一般に不規則に側面が波打っている状態（破面）である。このような破面に第一の平行光線３２を透過させると、光線３３は散乱したり収差が発生する場合がある。しかし、第二の集光手段５により収束され、場合によっては、第三の集光手段８により第二の平行光線３４に補正されるため、ガラス試料６が研磨されていなくても、検出手段で当該光線を検出することが容易になる。
【００４９】
第二の集光手段７は、ガラス試料６からの出射光を収束させる役割がある。第二の集光手段７は形状及び材質等は特に限定されないが、レンズを使用することが好ましく、特に平凸レンズを使用することが好ましい。なお、第二の集光手段７は、第一の集光手段５と同一の集光手段を使用してもよい。なお、集光手段は必ずしもレンズである必要は無く、光ファイバー等の公知の集光手段を使用してもよい。
【００５０】
前記ガラス試料の出射面と前記第二集光手段７との距離は、試料から出射された光線を効率的に収束させ、検出手段に導くために、適宜調整する必要がある。
【００５１】
特に第二の集光手段７のレンズ直径をφ２とし、ガラス試料６の出射面から第二の集光手段７までの距離をａとした場合、ａとφ２との関係はガラス試料から出射される光線を効率的に収束させるために重要なパラメータであり、特に研磨していないガラス材料６の内部状態を効率的に検査しやすくするためには、所定の範囲内にすることが好ましい。すなわちａ＜６×φ２の関係を満たすようにガラス試料６及び第二の集光手段７を調整することが好ましく、ａ＜３×φ２の関係を満たすようにすることがより好ましく、ａ＜２×φ２の関係を満たすようにすることが最も好ましい。
【００５２】
第三の集光手段８は、収束した光線３３を第二の平行光線３４とするために、任意に設置することができる。形状、材質等は特に限定されないが、レンズを使用することが好ましく、特に平凸レンズを使用することが好ましい。
【００５３】
第三の集光手段８のレンズ直径をφ３とし、第二の集光手段７のレンズ直径をφ２とした場合、両集光手段と検出手段９との位置関係上、φ２／φ３の値を所定の範囲内にすることが好ましい。この値が大き過ぎると第二の集光手段７から第三の集光手段のへ光線を集めにくく、この値が小さすぎると検出手段９へ光を集めにくくなる。従って、１＜φ２／φ３＜１０の関係を満たすように第二の集光手段７及び第三の集光手段８のレンズ直径を調節することが好ましく、１．５＜φ２／φ３＜９の関係を満たすようにすることがより好ましく、２＜φ２／φ３＜８の関係を満たすようにすることが最も好ましい。
【００５４】
必要に応じて、図２に示すように第二の集光手段７と第三の集光手段８及び変換手段９を第二の載置台１０上に固定してガラス試料６の内部状態を検査するようにしてもよい。この場合、第二の載置台１０は、回転ステージ（図示せず）上に固定されており、回転ステージを回転させることにより、第二の載置台上に固定されている第二の集光手段７と第三の集光手段８及び変換手段９を第一の平行光線３２の光路に対して任意の角度を有するようにすることができる。これにより、第二の集光手段７により収束されなかった出射光等をも収束させることができ、ガラス試料６の内部状態の検査漏れを効果的に防止することができる。
【００５５】
変換手段９１により変換された電気信号は、モニター、ディスプレイ等からなる出力手段９２により画像表示する。なお、必要に応じて、例えばビデオ端子等を接続し、測定終了後に再度画像を確認するようにしてもよく、又、得られた画像表示を記憶させておくようにしてもよい。
【００５６】
次に、本発明の装置を用いた検査の手順について説明する。
【００５７】
まず、内部状態を検査したいガラス試料６を第一の集光手段５と第二の集光手段７との間であり、かつ、第一の平行光線３２の光路上に設置する。なお、ガラス試料６は研磨されていないものであってもよく、第一の平行光線３２を出射する面が研磨されていない状態（非研磨面）であってもよい。又、第一の集光手段５と第二の集光手段７との間にガラス試料６を載置する第一の載置台（図示せず）が備えられている場合は、第一の載置台にガラス試料６を載置する。
【００５８】
なお、ガラス試料６を設置する場合、及び第一の載置台上に載置させる場合、ガラス試料６の出射面と第二の集光手段７との距離ａと第二の集光手段７のレンズ直径φ２の関係がａ＜６×φ２の関係を満たすようにガラス試料６及び第二の集光手段７を調整することが好ましく、ａ＜３×φ２の関係を満たすようにすることがより好ましく、ａ＜２×φ２の関係を満たすようにすることが最も好ましい。
【００５９】
上述したように、必要に応じて第三の集光手段８を省略し、第二の集光手段７により収束させた光線３３に基づき検出手段９によりガラス試料６の内部状態の情報を検出するようにしてもよい。第三の集光手段８を用いてガラス試料６の内部状態を検査する場合、第二の集光手段７と第三の集光手段８のレンズ直径をそれぞれφ２、φ３であるとき、１＜φ２／φ３＜１０の関係を満たすようにすることが好ましく、１．５＜φ２／φ３＜９の関係を満たすようにすることがより好ましく、２＜φ２／φ３＜８の関係を満たすようにすることが最も好ましい。
【００６０】
その後、光源２から出射された光線３を、ピンホール４を介して第一の集光手段５に透過させ、第一の平行光線３２をガラス試料６に照射、透過させ、ガラス試料６から出射される光線を第二の集光手段７で収束させる。
【００６１】
収束した光線３３を（必要に応じて第三の集光手段８に透過させて第二の平行光線３４とし）、第二の平行光線３４をＣＣＤ等からなる検出手段９中の変換手段９１により電気信号に変換し、モニター等からなる検出手段９中の出力手段９１で画像表示する。なお、必要に応じて、ガラス試料６を適宜動かしながら検査する。又、第一の載置台（図示せず）にガラス試料６を載置している場合は、第一の載置台を第一の平行光線３２に対して平行及び垂直方向、第一の平行光線３２に対して所定の角度を有するようにガラス試料６を上下方向、左右方向に昇降、移動、傾斜させることによりガラス試料６を適宜動かしながら検査する。
【００６２】
また、第二の載置台１０上に第二の集光手段７と第三の集光手段８及び変換手段９１が固定されている場合、第二の載置台上に固定されている第二の集光手段７と第三の集光手段８及び変換手段９を第一の平行光線３２の光路に対して任意の角度を有するよう第二の載置台１０を移動させる。その際、第二の載置台１０が上述のようにスライド可能であれば便利である。
【００６３】
第二の集光手段７により収束された光線３３は、第三の集光手段８により第二の平行光線３４となり、検出手段９中の変換手段９１により電気信号に変換される。
【００６４】
電気信号は、画像データに変換され、出力手段９２により画像表示される。観測者は、画像表示されたガラス試料６の内部状態を観察することにより、ガラス試料６の内部状態の良否を判断する。このように、検査結果を画像で出力することにより、複数人で内部状態の良否を判断することができ、客観的な検査が可能となるばかりでなく、検査員の教育にも便利である。
【００６５】
なお、光源２から光線３が出射され続けている状態で、ガラス試料６を第一の集光手段５と第二の集光手段７との間に設置してもよい。
【実施例】
【００６６】
以下、本発明の実施例を説明するが、これら実施例は、本発明を好適に説明するための例示に過ぎず、なんら本発明を限定するものではない。
【００６７】
［実施例１］
本発明の検査装置１を用いてガラス試料６の内部状態の検査を行った。実施例１にて使用する本発明の検査装置１は、光源２にモリテックス社製のハロゲンランプ光源（１５０Ｗ  ＭＨＡＢ−１５０）を用い、穴径が１ｍｍのピンホール４を通した光線をガラス試料に照射した。
【００６８】
又、第一の集光手段５と第二の集光手段７は、共に直径５０ｍｍの球面平凸レンズを用いた。両者の間隔は３２０ｍｍとした。
【００６９】
第三の集光手段８には、直径１５ｍｍの球面平凸レンズ（ＢＫ７）を用いた。第二の集光手段７のレンズ直径φ２と第三の集光手段８のレンズ直径φ３とは、φ２／φ３＝３．３の関係を満たす。検出手段９の変換手段９１には、東芝社製のＣＣＤ（ＩＫ−ＰＦ２）を用い、出力手段９２として、市販されているモニターを使用した。
【００７０】
ガラス試料６には、光学ガラス（ＢＫ７）を用いた。なお、この光学ガラスは入射面及び出射面を研磨をせず、破面の状態でガラス試料６の内部状態の検査を行った。又、ガラス試料６のうち第二の集光手段７に最も近傍な箇所から第二の集光手段７までの間隔をａと第二の集光手段７のレンズ直径をφ２とは、ａ＝０．２×φ２の関係を満たすように設置した。
【００７１】
図３は、出力手段９２により映し出された画像表示の写真である。研磨していないガラス試料６であっても、図２に示したようにガラス試料６の内部状態を観測できることがわかる。特に図３では、ガラス試料６の内部に脈理が存在していることが明確に分かる。又、ガラス試料６の内部状態を出力手段９２（モニター）に画像表示することができるので、複数の観測者にて内部状態を観測することができ、検査ミスを防止することもできる。
【００７２】
［比較例１］
従来より用いられている脈理の検査方法であって、点光源をガラス試料に透過させ、透過させた光線をスクリーン上に明るさの濃淡のある像を形成させることにより脈理を検査する方法を用いた。本発明のような第一〜三の集光手段は用いなかった。実施例１にて使用したガラス試料と同一のガラス試料の内部状態を検査したが、ガラス試料が研磨されていないため、透過光線の散乱により脈理以外の部分についても像の濃淡が生じ（像全体が影のようになり）、内部状態の検査することができなかった。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の構成を示す図である。
【図２】第二の載置台を有する場合の本発明の構成を示す図である。
【図３】本発明の出力手段により画像表示されたガラス試料の写真である。
【符号の説明】
【００７４】
１      検査装置
２      光源
３      光線
３１    点光源
３２    第一の平行光線
３３    光線
３４    第二の平行光線
４      ピンホール
５      第一の集光手段
６      ガラス試料
７      第二の集光手段
８      第三の集光手段
９      検出手段
９１    変換手段
９２    出力手段
１０    第二の載置台
【図１】
2008267985.tif 000003
【図２】
2008267985.tif 000004
【図３】
2008267985.tif 000005