JPH0915149A - 光学材料の均質性検査装置 - Google Patents
光学材料の均質性検査装置Info
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- JPH0915149A JPH0915149A JP7184868A JP18486895A JPH0915149A JP H0915149 A JPH0915149 A JP H0915149A JP 7184868 A JP7184868 A JP 7184868A JP 18486895 A JP18486895 A JP 18486895A JP H0915149 A JPH0915149 A JP H0915149A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】光学材料内部の緩やかな屈折率変化による不均
質性の有無を、簡易な手段で検出することができる装置
を提供することを目的とし、また光学材料内部の緩やか
な屈折率変化による不均質性の有無と、屈折率の変化が
急な脈理の有無とを、簡単な切り換え操作によって共に
検出することができる装置を提供する。 【構成】検査しようとする光学材料４に平行光を入射
し、光学材料４を透過した透過光を結像レンズ５によっ
て結像させることにより、光学材料４の均質性を検査す
る装置において、結像レンズ５による平行光の集光位置
に、該集光位置を通過しない光の位相に対して集光位置
を通過する光の位相を、π／２だけシフトする位相板８
を配置したことを特徴とし、また位相板８と、集光位置
に向かって進退自在に配置されるナイフエッジ７とを、
切り換え自在に設けたことを特徴とする。
質性の有無を、簡易な手段で検出することができる装置
を提供することを目的とし、また光学材料内部の緩やか
な屈折率変化による不均質性の有無と、屈折率の変化が
急な脈理の有無とを、簡単な切り換え操作によって共に
検出することができる装置を提供する。 【構成】検査しようとする光学材料４に平行光を入射
し、光学材料４を透過した透過光を結像レンズ５によっ
て結像させることにより、光学材料４の均質性を検査す
る装置において、結像レンズ５による平行光の集光位置
に、該集光位置を通過しない光の位相に対して集光位置
を通過する光の位相を、π／２だけシフトする位相板８
を配置したことを特徴とし、また位相板８と、集光位置
に向かって進退自在に配置されるナイフエッジ７とを、
切り換え自在に設けたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学材料の均質性を検
査する装置に関する。
査する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光学材料がその特性を十分に発揮するた
めには、脈理、泡、異物等のない均質な光学材料である
必要がある。従来より光学材料の均質性を検査する方法
としてシュリーレン法がある。シュリーレン法を図３に
よって説明すると、光源１から出た光束をピンホール２
に通し、コリメータレンズ３によって平行光束とし、こ
の平行光束を検査しようとする光学材料、すなわち被検
物４に入射し、被検物４を透過した透過光を結像レンズ
５によってスクリーン６上に結像させる。被検物４を透
過した透過光は、結像レンズ５の集光位置すなわち焦点
位置に収束した後に、発散光となってスクリーン６に至
る。したがって結像レンズ５の集光位置にナイフエッジ
７を接近させると、スクリーン６は一様に明るい状態か
ら一様に暗い状態へと変化する。しかるに被検物４に脈
理などが存在すると、被検物４に入射した平行光は脈理
の部分で曲げられて結像レンズ５の集光位置を通過しな
い。したがって脈理によって平行光がナイフエッジ７に
近づく方向に曲げられているときには、曲げられた光は
ナイフエッジ７によって遮光されるから、脈理に対応す
るスクリーン６上の位置は他の部分に比べて暗くなる。
他方、脈理によって平行光がナイフエッジ７から遠ざか
る方向に曲げられているときには、他の光がナイフエッ
ジ７によって徐々に遮光されてスクリーン６が一様に暗
くなっても、曲げられた光はナイフエッジ７によって遮
光されないから、脈理に対応するスクリーン６上の位置
は他の部分に比べて明るくなる。こうして被検物４の屈
折率の分布、特に脈理を、明暗のコントラストとしてス
クリーン６上に投影させるものである。また別の方法と
して、屈折率変化の緩やかな不均質性の検査について
は、干渉計を用いて検査されていた。
めには、脈理、泡、異物等のない均質な光学材料である
必要がある。従来より光学材料の均質性を検査する方法
としてシュリーレン法がある。シュリーレン法を図３に
よって説明すると、光源１から出た光束をピンホール２
に通し、コリメータレンズ３によって平行光束とし、こ
の平行光束を検査しようとする光学材料、すなわち被検
物４に入射し、被検物４を透過した透過光を結像レンズ
５によってスクリーン６上に結像させる。被検物４を透
過した透過光は、結像レンズ５の集光位置すなわち焦点
位置に収束した後に、発散光となってスクリーン６に至
る。したがって結像レンズ５の集光位置にナイフエッジ
７を接近させると、スクリーン６は一様に明るい状態か
ら一様に暗い状態へと変化する。しかるに被検物４に脈
理などが存在すると、被検物４に入射した平行光は脈理
の部分で曲げられて結像レンズ５の集光位置を通過しな
い。したがって脈理によって平行光がナイフエッジ７に
近づく方向に曲げられているときには、曲げられた光は
ナイフエッジ７によって遮光されるから、脈理に対応す
るスクリーン６上の位置は他の部分に比べて暗くなる。
他方、脈理によって平行光がナイフエッジ７から遠ざか
る方向に曲げられているときには、他の光がナイフエッ
ジ７によって徐々に遮光されてスクリーン６が一様に暗
くなっても、曲げられた光はナイフエッジ７によって遮
光されないから、脈理に対応するスクリーン６上の位置
は他の部分に比べて明るくなる。こうして被検物４の屈
折率の分布、特に脈理を、明暗のコントラストとしてス
クリーン６上に投影させるものである。また別の方法と
して、屈折率変化の緩やかな不均質性の検査について
は、干渉計を用いて検査されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】シュリーレン法は簡便
であり、屈折率の変化が急な脈理に対しては有効である
が、屈折率変化の緩やかな不均質性の検査では、干渉計
に頼らざるをえない。しかる干渉計は装置が複雑で高価
である。したがって本発明は、光学材料内部の緩やかな
屈折率変化による不均質性の有無を、簡易な手段で検出
することができる装置を提供することを目的とする。ま
た本発明は、光学材料内部の緩やかな屈折率変化による
不均質性の有無と、屈折率の変化が急な脈理の有無と
を、簡単な切り換え操作によって共に検出することがで
きる装置を提供することを目的とする。
であり、屈折率の変化が急な脈理に対しては有効である
が、屈折率変化の緩やかな不均質性の検査では、干渉計
に頼らざるをえない。しかる干渉計は装置が複雑で高価
である。したがって本発明は、光学材料内部の緩やかな
屈折率変化による不均質性の有無を、簡易な手段で検出
することができる装置を提供することを目的とする。ま
た本発明は、光学材料内部の緩やかな屈折率変化による
不均質性の有無と、屈折率の変化が急な脈理の有無と
を、簡単な切り換え操作によって共に検出することがで
きる装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであり、すなわち、検査しよう
とする光学材料に平行光を入射し、光学材料を透過した
透過光を結像レンズによって結像させることにより、光
学材料の均質性を検査する装置において、結像レンズに
よる平行光の集光位置に、該集光位置を通過しない光の
位相に対して集光位置を通過する光の位相を、π／２だ
けシフトする位相板を配置したことを特徴とする光学材
料の均質性検査装置である。その際、前記位相板と、集
光位置に向かって進退自在に配置されるナイフエッジと
を、切り換え自在に設けることができる。
するためになされたものであり、すなわち、検査しよう
とする光学材料に平行光を入射し、光学材料を透過した
透過光を結像レンズによって結像させることにより、光
学材料の均質性を検査する装置において、結像レンズに
よる平行光の集光位置に、該集光位置を通過しない光の
位相に対して集光位置を通過する光の位相を、π／２だ
けシフトする位相板を配置したことを特徴とする光学材
料の均質性検査装置である。その際、前記位相板と、集
光位置に向かって進退自在に配置されるナイフエッジと
を、切り換え自在に設けることができる。
【０００５】
【作用】結像レンズの集光位置を通過する０次光は、集
光位置に位相板が配置されているために位相がπ／２だ
けシフトして結像面に至るが、光学材料内部の屈折率の
不均一な部分を通過した１次光は、結像レンズの集光位
置を通過せずに結像面に至る。したがって位相差顕微鏡
の原理に従い、位相板がないときには結像面で位相差の
変化として表れていたものを、０次光が通過する部分に
位相板を介在させることによってコントラストの変化に
変換することができ、屈折率の緩やかな不均質性の有無
を検査することができる。更にこの位相板をナイフエッ
ジと切り換え式で配置することにより、脈理、泡、異物
についても検査することができ、したがって１つの装置
によって違った種類の均質性について検査することがで
きる。
光位置に位相板が配置されているために位相がπ／２だ
けシフトして結像面に至るが、光学材料内部の屈折率の
不均一な部分を通過した１次光は、結像レンズの集光位
置を通過せずに結像面に至る。したがって位相差顕微鏡
の原理に従い、位相板がないときには結像面で位相差の
変化として表れていたものを、０次光が通過する部分に
位相板を介在させることによってコントラストの変化に
変換することができ、屈折率の緩やかな不均質性の有無
を検査することができる。更にこの位相板をナイフエッ
ジと切り換え式で配置することにより、脈理、泡、異物
についても検査することができ、したがって１つの装置
によって違った種類の均質性について検査することがで
きる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び図２によ
り説明する。光源１を出た光はピンホール２を通り、コ
リメータレンズ３によって平行光束となり、この平行光
束中に被検物４を介在させて被検物４を透過させる。光
源１としては、ハロゲンランプやレーザなどを用いるこ
とができるが、ハロゲンランプなどを用いる場合には、
フィルタ等を入れて単色光とした方が好ましい。ピンホ
ール２の直径φは、コリメータレンズ３の焦点距離と被
検物４の厚さを考慮して、十分な平行光束が得られるよ
うに、また像面で被検物４の厚みに対して十分な焦点深
度が得られるように、数１０μｍ〜数１００μｍ程度と
することが好ましい。
り説明する。光源１を出た光はピンホール２を通り、コ
リメータレンズ３によって平行光束となり、この平行光
束中に被検物４を介在させて被検物４を透過させる。光
源１としては、ハロゲンランプやレーザなどを用いるこ
とができるが、ハロゲンランプなどを用いる場合には、
フィルタ等を入れて単色光とした方が好ましい。ピンホ
ール２の直径φは、コリメータレンズ３の焦点距離と被
検物４の厚さを考慮して、十分な平行光束が得られるよ
うに、また像面で被検物４の厚みに対して十分な焦点深
度が得られるように、数１０μｍ〜数１００μｍ程度と
することが好ましい。
【０００７】被検物４を透過した光束は、結像レンズ５
によってその焦点位置に集光し、更にスクリーン６上に
結像する。結像レンズ５の集光位置には位相板８が配置
されている。位相板８は図２に示すように、位相一定部
８ｂの中央に位相変化部８ａを貼り付けて形成されてい
る。位相変化部８ａの直径φ′は、ピンホール２の共役
像の直径よりも若干大きく形成され、また位相変化部８
ａの厚さは、π／２だけ位相が進み、又は遅れる厚さに
形成されている。位相一定部８ｂとしては、ガラス板を
用いることができ、位相変化部８ａとしては、透明な膜
などを用いることができる。またこの位相板８と切り換
えられるようにナイフエッジ７が設けられており、ナイ
フエッジ７は結像レンズ５の集光位置において光軸と直
交する方向に進退自在に配置されている。
によってその焦点位置に集光し、更にスクリーン６上に
結像する。結像レンズ５の集光位置には位相板８が配置
されている。位相板８は図２に示すように、位相一定部
８ｂの中央に位相変化部８ａを貼り付けて形成されてい
る。位相変化部８ａの直径φ′は、ピンホール２の共役
像の直径よりも若干大きく形成され、また位相変化部８
ａの厚さは、π／２だけ位相が進み、又は遅れる厚さに
形成されている。位相一定部８ｂとしては、ガラス板を
用いることができ、位相変化部８ａとしては、透明な膜
などを用いることができる。またこの位相板８と切り換
えられるようにナイフエッジ７が設けられており、ナイ
フエッジ７は結像レンズ５の集光位置において光軸と直
交する方向に進退自在に配置されている。
【０００８】本実施例は以上のように構成されており、
被検物４の脈理、泡、異物について検査するときには、
ナイフエッジ７を結像レンズ５の集光位置付近に配置
し、ナイフエッジ７の位置を調節して、スクリーン６上
に写し出される明暗から脈理などの有無を判断する。他
方、被検物４の不均質性の有無を検査するときには、ナ
イフエッジ７に代えて位相板８を光路中に挿入し、被検
物４を透過した０次光が、位相変化部８ａを透過するよ
うに配置する。これにより１次光が存在するときには、
位相変化が明暗の変化となってスクリーン６上に投影さ
れ、こうして被検物４の内部の屈折率の分布むらを測定
する。スクリーン６上の像はＣＣＤ等を用いて検出する
こともできるし、スクリーン６に代えてその位置に直接
ＣＣＤなどを配置することもできる。
被検物４の脈理、泡、異物について検査するときには、
ナイフエッジ７を結像レンズ５の集光位置付近に配置
し、ナイフエッジ７の位置を調節して、スクリーン６上
に写し出される明暗から脈理などの有無を判断する。他
方、被検物４の不均質性の有無を検査するときには、ナ
イフエッジ７に代えて位相板８を光路中に挿入し、被検
物４を透過した０次光が、位相変化部８ａを透過するよ
うに配置する。これにより１次光が存在するときには、
位相変化が明暗の変化となってスクリーン６上に投影さ
れ、こうして被検物４の内部の屈折率の分布むらを測定
する。スクリーン６上の像はＣＣＤ等を用いて検出する
こともできるし、スクリーン６に代えてその位置に直接
ＣＣＤなどを配置することもできる。
【０００９】以上のように本実施例によれば、干渉計を
用いずに簡易な装置によって被検物４の不均質性の有無
を検査することができる。また本実施例では位相板８と
ナイフエッジ７とを切り換え式で配置しているから、同
一の装置の簡易な切り換え操作によって、脈理などの検
査と、屈折率の変化のより緩やかな不均質性の検査とを
共に行うことができる。
用いずに簡易な装置によって被検物４の不均質性の有無
を検査することができる。また本実施例では位相板８と
ナイフエッジ７とを切り換え式で配置しているから、同
一の装置の簡易な切り換え操作によって、脈理などの検
査と、屈折率の変化のより緩やかな不均質性の検査とを
共に行うことができる。
【００１０】図２（Ｂ）は位相板８の別の実施例を示
し、この実施例の位相板８は上半部と下半部とを遮光部
８ｃとし、中間部の両側に位相一定部８ｂを設け、中間
部の中央に円形の位相変化部８ａを設けたものであり、
この位相板８は光軸を中心として回転できるように配置
されている。被検物４内での屈折率分布は一定の方向性
を持っていることがあり、そのときにはこの実施例の位
相板８を用い、剰余光を遮光部８ｃによってカットし、
且つ不均質性の方向に合わせて位相板８を回転すること
により、一層明確に不均質性を検査することができる。
し、この実施例の位相板８は上半部と下半部とを遮光部
８ｃとし、中間部の両側に位相一定部８ｂを設け、中間
部の中央に円形の位相変化部８ａを設けたものであり、
この位相板８は光軸を中心として回転できるように配置
されている。被検物４内での屈折率分布は一定の方向性
を持っていることがあり、そのときにはこの実施例の位
相板８を用い、剰余光を遮光部８ｃによってカットし、
且つ不均質性の方向に合わせて位相板８を回転すること
により、一層明確に不均質性を検査することができる。
【００１１】図２（Ｃ）は更に別の実施例を示し、この
実施例の位相板８は左右に位相一定部８ｂを設け、中央
部に細長い位相変化部８ａを設けたものであり、この位
相板８も光軸を中心として回転できるように配置されて
いる。上記図２（Ｂ）の構成では、同図中上下方向には
遮光部８ｃが設けられており、左右方向に位相変化部８
ａと位相一定部８ｂとが設けられているから、被検物４
の屈折率が上下方向に変化しているときにはこれを検査
することができず、左右方向の屈折率の変化のみを観察
することができる。同様に図２（Ｃ）の構成でも、上下
方向には位相板８は一様に形成され、左右方向に位相変
化部８ａと位相一定部８ｂとが設けられているから、被
検物４の左右方向の屈折率の変化のみを観察することが
できる。但しいずれの構成においても位相板８は回転可
能に配置されるから、被検物４内での屈折率分布が一定
の方向性を持っているときに、その不均質性を明確に把
握することができる。尚、上記各実施例は、被検物４が
赤外線用光学材料のときに、特に有効に機能する。
実施例の位相板８は左右に位相一定部８ｂを設け、中央
部に細長い位相変化部８ａを設けたものであり、この位
相板８も光軸を中心として回転できるように配置されて
いる。上記図２（Ｂ）の構成では、同図中上下方向には
遮光部８ｃが設けられており、左右方向に位相変化部８
ａと位相一定部８ｂとが設けられているから、被検物４
の屈折率が上下方向に変化しているときにはこれを検査
することができず、左右方向の屈折率の変化のみを観察
することができる。同様に図２（Ｃ）の構成でも、上下
方向には位相板８は一様に形成され、左右方向に位相変
化部８ａと位相一定部８ｂとが設けられているから、被
検物４の左右方向の屈折率の変化のみを観察することが
できる。但しいずれの構成においても位相板８は回転可
能に配置されるから、被検物４内での屈折率分布が一定
の方向性を持っているときに、その不均質性を明確に把
握することができる。尚、上記各実施例は、被検物４が
赤外線用光学材料のときに、特に有効に機能する。
【００１２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、干渉計を
用いずに簡易な装置によって光学材料の不均質性の有無
を検査することができる。また位相板とナイフエッジと
を切り換え自在に配置することにより、脈理などの検査
と不均質性の検査とを同一の装置によって行うことがで
きる。
用いずに簡易な装置によって光学材料の不均質性の有無
を検査することができる。また位相板とナイフエッジと
を切り換え自在に配置することにより、脈理などの検査
と不均質性の検査とを同一の装置によって行うことがで
きる。
【図１】本発明の一実施例を示す概略構成図
【図２】（Ａ）該実施例の位相板を示す正面図と、
（Ｂ）別の実施例の位相板を示す正面図と、（Ｃ）更に
別の実施例の位相板を示す正面図
（Ｂ）別の実施例の位相板を示す正面図と、（Ｃ）更に
別の実施例の位相板を示す正面図
【図３】従来例を示す概略構成図
１…光源 ２…ピンホール ３
…コリメータレンズ ４…被検物 ５…結像レンズ ６
…スクリーン ７…ナイフエッジ ８…位相板 ８
ａ…位相変化部 ８ｂ…位相一定部 ８ｃ…遮光部
…コリメータレンズ ４…被検物 ５…結像レンズ ６
…スクリーン ７…ナイフエッジ ８…位相板 ８
ａ…位相変化部 ８ｂ…位相一定部 ８ｃ…遮光部
Claims (2)
- 【請求項１】検査しようとする光学材料に平行光を入射
し、前記光学材料を透過した透過光を結像レンズによっ
て結像させることにより、光学材料の均質性を検査する
装置において、 結像レンズによる前記平行光の集光位置に、該集光位置
を通過しない光の位相に対して集光位置を通過する光の
位相を、π／２だけシフトする位相板を配置したことを
特徴とする光学材料の均質性検査装置。 - 【請求項２】前記位相板と、前記集光位置に向かって進
退自在に配置されるナイフエッジとを、切り換え自在に
設けた、請求項１記載の光学材料の均質性検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7184868A JPH0915149A (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 光学材料の均質性検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7184868A JPH0915149A (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 光学材料の均質性検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0915149A true JPH0915149A (ja) | 1997-01-17 |
Family
ID=16160723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7184868A Pending JPH0915149A (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 光学材料の均質性検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0915149A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009092426A (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Nippon Steel Corp | 表面検査方法及び表面検査装置 |
-
1995
- 1995-06-27 JP JP7184868A patent/JPH0915149A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009092426A (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Nippon Steel Corp | 表面検査方法及び表面検査装置 |
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