(57)【要約】【課題】指輪やネックレスに加工された状態のダイヤモンドを台座などから外すことなく直接検査できる検査装置を提供する。【解決手段】試料ホルダー１は、試料２の特定の表面ａが入射光に対して垂直あるいはその近傍になるように試料２の台座２６を保持し、ステージ４に載置される。干渉計を備えたＦＴＩＲ５で発生する赤外光が試料２に入射し、試料２の内部で全反射して前記試料２の特定の表面ａより出射する。この出射した赤外光を半導体検出器８で検出しデータ処理し、赤外スペクトルを得る。【選択図】          図１
2009002703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外光をダイヤモンドの特定の表面に照射し、照射後反射して出射した反射赤外光を検出器に導入してダイヤモンドの検査を行うダイヤモンド検査装置であって、前記特定の表面との挟角が４５度の２個の傾斜面が形成されたダイヤモンドと、赤外光が特定の表面に所定方向から入射するよう前記ダイヤモンドを保持する保持手段と、前記両傾斜面で順次全反射し特定の表面から出射した赤外光を検出する検出器を備えたことを特徴とするダイヤモンド検査装置。
【請求項２】
ダイヤモンドの特定の表面に対して赤外光を垂直方向に入射するとともに赤外光が前記ダイヤモンド内で全反射して前記特定の表面から垂直方向に出射するよう前記ダイヤモンドを保持し、この出射光を検出器に導いて前記検出器の信号より赤外スペクトルを得るようにしたことを特徴とするダイヤモンドの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料に赤外光を照射して透過又は反射してくる赤外光のスペクトルを測定することにより試料の分析を行う赤外分光分析装置に関し、特にはダイヤモンドを測定・検査するためのダイヤモンド検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
指輪やネックレスなどの装飾品に用いられるダイヤモンドは、天然物や人工物、放射線処理あるいは高温高圧によって着色された処理石などがあり、それらの検査・分類に赤外分光分析が用いられている。従来、指輪やネックレスに加工される前の石の状態のダイヤモンドを透過法あるいは拡散反射法により測定している（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
指輪やネックレスに加工された状態のダイヤモンドは、金属製の台座に固定されており、この台座が赤外光を透過しないため、透過法による測定はできない。また、前記台座などが機構的に妨害して検査装置の測定位置に設定できないため、拡散反射法あるいは透過法いずれの方法においても測定困難である。したがって、測定を可能にするためには、前記台座からダイヤモンドを取り外す必要があるが、コストなどの問題があり現実的には測定困難である。
【特許文献１】特表平９−５０８９７０号公報
【特許文献２】特表平１０−５０５１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
指輪やネックレスに加工された状態のダイヤモンドを検査する場合は、台座から外す必要があり、手数を増すとともに、熟練を要し、さらに長時間を要した。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
赤外光をダイヤモンドの特定の表面に照射し、照射後反射して出射した反射赤外光を検出器に導入してダイヤモンドの検査を行うダイヤモンド検査装置であって、前記特定の表面との挟角が４５度の２個の傾斜面が形成されたダイヤモンドと、赤外光が特定の表面に所定方向から入射するよう前記ダイヤモンドを保持する保持手段と、前記両傾斜面で順次全反射し特定の表面から出射した赤外光を検出する検出器を備える。また、ダイヤモンドの特定の表面に対して赤外光を垂直方向に入射するとともに赤外光が前記ダイヤモンド内で全反射して前記特定の表面から垂直方向に出射するよう前記ダイヤモンドを保持し、この出射光を検出器に導いて前記検出器の信号より赤外スペクトルを得るようにする。したがって、ダイヤモンドを台座などから外すことなく、赤外光による検査ができる。
【発明の効果】
【０００６】
ダイヤモンドと、それを保持する台座などで構成される指輪やネックレスの検査にあたり、ダイヤモンドをそれが保持されている台座などから外すことなく直接検査できる検査装置の提供が可能となる。したがって、ダイヤモンドを台座などから外すための熟練と、時間と、手数が不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
可視光により試料の設置状態や、入射光が試料内部で全反射して試料表面から出射することを確認できるモニターを備える。
【実施例】
【０００８】
以下、本発明の実施例であるダイヤモンド検査装置を図１から図３を参照して説明する。図１は、本発明のダイヤモンド検査装置の概略構成を示すブロック図である。図２は、試料とその入射光および出射光を示す模式図である。図３は、測定結果の一例を示すグラフである。
【０００９】
図１に示すように本発明のダイヤモンド検査装置は、試料２をその特定の表面が照射光に対して垂直あるいはその近傍になるように保持する試料ホルダー１と、試料ホルダー１を載置するステージ４と、赤外光を発生する干渉計を備えたＦＴＩＲ５と、カセグレン鏡からなる対物鏡３と、試料２上の測定領域を決めるための絞り（可変アパーチャ）６と、可視画像を得るときに使用する可視光光源７と、赤外線を検出する半導体検出器８と、可視画像を撮像するＣＣＤカメラ９と、パソコンなどからなり本装置の制御をする制御部１０と、可視画像などを表示する表示装置１１などから構成される。
【００１０】
試料２は指輪であり、図２に示すように特定の表面ａを上面とするダイヤモンド２５と、面ｂ、ｃ側に取り付けられる台座２６から構成され、複雑な形状をしている。試料ホルダー１は、前記特定の表面ａを入射光側にして前記台座２６を保持し、ステージ４に載置される。
【００１１】
試料２の位置合わせと焦点合わせは次のように可視観察で行う。可視光光源７から出た可視光はハーフミラー２１で折り曲げられ、対物鏡３で集光され、試料２に照射される。試料２からの出射光（反射光）は対物鏡３を通過し、ＣＣＤカメラ９で試料２の画像として撮像され、制御部１０を介して表示装置１１に表示される。操作者は、表示装置１１を観察しながらステージ４を移動操作して試料２の画像位置を設定し、面ｂ、ｃの下方先端部に焦点を合わせる。
【００１２】
試料２の測定は次のように行われる。可視光光源７を消灯し、ＦＴＩＲ５の干渉計で生成した赤外光はハーフミラー２２で折り曲げられ対物鏡３で集光され試料２における特定の表面ａに照射される。試料２内に入射した赤外光のうち面ｂ、ｃで全反射したものは特定の表面ａからの出射光（反射光）となり、対物鏡３で拡大され、ミラー２０で折り曲げられ、半導体検出器８で検出される。半導体検出器８の出力信号は、フーリエ変換され、図３に示す試料２の赤外スペクトルが得られる。図３で、横軸は波数（１／ｃｍ）で縦軸は透過率（％Ｔ）である。図１からわかるように、ハーフミラー２１は可視観察時のみ、ミラー２０とハーフミラー２２はスペクトル測定時のみ光路に挿入されるように切り替わる。
【００１３】
本発明は以上の構成であるから、指輪やネックレスに加工された状態のダイヤモンド２５を台座２６などから外すことなく直接検査できるダイヤモンド検査装置の提供が可能となる。したがって、ダイヤモンド２５を台座２６などから外すための熟練や、時間と手数が不要となる。
【００１４】
図１と図２に示す実施例では、試料２は指輪用にカットされたダイヤモンド２５とその台座２６で構成されているが、棒状など他の形にカットされたダイヤモンドでも、赤外光を入射させる上部平面と全反射する下部斜面を有し前記上部平面より全反射光が出射する形状であれば、本発明は適用可能であり、装置は図示例に限定されない。
【００１５】
また、図１に示す実施例のうち対物鏡３と、絞り（可変アパーチャ）６と、可視光光源７と、ＣＣＤカメラ９と、ミラー２０と、ハーフミラー２１、２２を削除し、代わりにＦＴＩＲ５と試料２の間に照射光（入射光）用光ファイバーを配設して試料２における特定の表面ａを照射し、試料２と半導体検出器８の間に反射光（出射光）用光ファイバーを配設して試料２内に入射した赤外光のうち面ｂ、ｃで全反射し特定の表面ａから出射する赤外光を半導体検出器８に導入する構成でも本発明は適用可能である。本発明はこれら変形例を包含する。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明は、試料に赤外光を照射して透過又は反射してくる赤外光のスペクトルを測定することにより試料の分析を行う赤外分光分析装置に関し、特にはダイヤモンドを測定・検査するためのダイヤモンド検査装置に関する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のダイヤモンド検査装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】試料とその入射光および出射光を示す模式図である。
【図３】測定結果の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１８】
１  試料ホルダー
２  試料
３  対物鏡
４  ステージ
５  ＦＴＩＲ
６  絞り（可変アパーチャ）
７  可視光光源
８  半導体検出器
９  ＣＣＤカメラ
１０  制御部
１１  表示装置
２０  ミラー
２１  ハーフミラー
２２  ハーフミラー
２５  ダイヤモンド
２６  台座
ａ  特定の表面
ｂ  面
ｃ  面
【図１】
2009002703.tif 000003
【図２】
2009002703.tif 000004
【図３】
2009002703.tif 000005