光學材料的內(nèi)部狀態(tài)的檢查方法以及光學元件的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題在于提供一種能夠使用長度短的檢查系統(tǒng)且確保廣視野、能夠正確檢查光學材料內(nèi)部狀態(tài)的檢查方法、以及在短時間內(nèi)能夠制造高品質(zhì)光學元件的光學元件的制造方法。本發(fā)明所涉及的對光學材料OM的內(nèi)部狀態(tài)進行檢查的檢查方法，包括：將來自光源21的漫射光照射到光學材料OM上，基于透射該光學材料OM的透射光，來檢查光學材料OM的內(nèi)部狀態(tài)的工序。
【專利說明】光學材料的內(nèi)部狀態(tài)的檢查方法以及光學元件的制造方法
[0001] 本申請為申請日：2010年11月01日，申請?zhí)枺?01010541865. 0,發(fā)明名稱：光學材 料的內(nèi)部狀態(tài)的檢查方法以及光學元件的制造方法的分案申請。

【技術領域】
[0002] 本發(fā)明涉及光學材料的內(nèi)部狀態(tài)的檢查方法以及光學元件的制造方法。

【背景技術】
[0003] 以往，光學材料的內(nèi)部狀態(tài)（例如脈紋）的檢查，是采用紋影法而進行的，即在光 學材料上照射用瞄準鏡平行后的光束，再用成像透鏡會聚透射光，通過配置于焦點附近的 刃形支承（knife-edge)，得到具有優(yōu)異反差的像（例如，參照專利文獻1)。
[0004] 專利文獻1 :日本特開平10-239236號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 但是，由于在以往的方法中，圖像中會出現(xiàn)如圖8所示的疊影、反射光斑混在一 起、或者灰塵被放大映射出的情況，因此存在妨礙正確檢查光學材料內(nèi)部狀態(tài)的問題。此 夕卜，由于生成的圖像視野狹小，因此在特定范圍持續(xù)檢查內(nèi)部狀態(tài)則需要較長時間。如果想 要擴大圖像的視野，則應該增加檢查系統(tǒng)的長度，為了抑制檢查系統(tǒng)的長度，如果用鏡子反 射光，則生成的圖像容易模糊。
[0006] 本發(fā)明是鑒于以上情況而完成的，目的在于提供能夠使用長度短的檢查系統(tǒng)且確 保廣視野，能夠正確檢查光學材料的內(nèi)部狀態(tài)的檢查方法、以及在短時間內(nèi)能夠制造高品 質(zhì)光學元件的光學元件的制造方法。
[0007] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過使照射光學材料的光為漫射光，將透射光會聚后進行成像，能 夠使用長度短的檢查系統(tǒng)且確保廣視野，能夠正確檢查光學材料的內(nèi)部狀態(tài)，從而完成了 本發(fā)明。具體而言，本發(fā)明提供以下方案。
[0008] (1) -種檢查光學材料的內(nèi)部狀態(tài)的檢查方法，該檢查方法包括以下工序：
[0009] 向光學材料照射漫射光，基于透射該光學材料的透射光，來檢查所述光學材料的 內(nèi)部狀態(tài)。
[0010] (2)如（1)所述的檢查方法，其包括將所述透射光用會聚透鏡進行會聚，然后基于 在成像透鏡中所成的像，來檢查所述光學材料的內(nèi)部狀態(tài)的工序。
[0011] (3)如（2)所述的檢查方法，其進一步包括對所述會聚透鏡和所述成像透鏡中的 至少一方的形態(tài)進行調(diào)節(jié)的工序。
[0012] (4)如（3)所述的檢查方法，其中，所述形態(tài)的調(diào)節(jié)是不改變所述會聚透鏡和所述 成像透鏡相對于所述光學材料的位置來進行的。
[0013] (5)如（2)至（4)中任一項所述的檢查方法，其中，所述會聚透鏡具有平面凸透鏡。
[0014] (6)如（2)至（5)中任一項所述的檢查方法，其中，所述會聚透鏡具有45mm以上的 有效直徑。
[0015] (7)如⑵至（6)中任一項所述的檢查方法，其中，所述成像透鏡是凹凸透鏡。
[0016] (8)如⑴至（7)中任一項所述的檢查方法，其中，所述光學材料的內(nèi)部狀態(tài)的檢 查，是通過將會聚的透射光轉(zhuǎn)換為電子信號來進行的。
[0017] (9)如⑶所述的檢查方法，其中，向所述電子信號的轉(zhuǎn)換是采用CMOS來進行的。
[0018] (10)如（1)至（9)中任一項所述的檢查方法，其進一步包括對所述光學材料的形 態(tài)和商度進行調(diào)節(jié)的工序。
[0019] (11)如（10)所述的檢查方法，其中，所述光學材料的形態(tài)的調(diào)節(jié)，是使用載置臺 和連接部件，通過使抵接面和被抵接面以磁性連接狀態(tài)滑動來進行的；所述載置臺載置有 所述光學材料并且具有局部球面形狀的所述抵接面；所述連接部件具有與所述抵接面呈對 稱形狀且具有能夠與所述抵接面磁性連接的所述被抵接面。
[0020] (12)如⑴至（11)中任一項所述的檢查方法，所述光學材料的內(nèi)部狀態(tài)是含有脈 紋的程度。
[0021] (13) -種光學元件的制造方法，其包括以下工序：使用如（1)至（12)中任一項所 述的檢查方法，對作為光學元件的候補體的光學材料的內(nèi)部狀態(tài)進行檢查，根據(jù)該內(nèi)部狀 態(tài)滿足特定基準，來從所述候補體中挑選光學元件。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明，通過使照射光學材料的光為漫射光，將透射光會聚后進行成像，能夠 使用長度短的檢查系統(tǒng)且確保廣視野，能夠正確檢查光學材料的內(nèi)部狀態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1是用于進行本發(fā)明一個實施方式的檢查方法的檢查系統(tǒng)的側(cè)視圖。
[0024] 圖2是圖1的檢查系統(tǒng)的平面圖。
[0025] 圖3是構成圖1的檢查系統(tǒng)的會聚透鏡的主視圖。
[0026] 圖4是圖1的形態(tài)調(diào)節(jié)部的局部放大斷面圖。
[0027] 圖5是表示使用本發(fā)明的一個實施例的檢查方法所產(chǎn)生的圖像的照片。
[0028] 圖6是表示使用比較例的檢查方法所產(chǎn)生的圖像的照片。
[0029] 圖7是表示使用本發(fā)明另一個實施例的檢查方法所生成的圖像的照片。
[0030] 圖8是表示使用比較例所涉及的檢查方法所產(chǎn)生的圖像的照片。
[0031] 符號說明
[0032] 10檢查系統(tǒng)
[0033] 20光照射部
[0034] 21 光源
[0035] 23光源支承部
[0036] 30定位部
[0037] 31 臺部
[0038] 34伸縮部
[0039] 35形態(tài)調(diào)節(jié)部
[0040] 351支承軸
[0041] 352抵接面
[0042] 353連接部件
[0043] 354被抵接面
[0044] 36磁屏蔽板
[0045] 40會聚部
[0046] 41會聚透鏡
[0047] 43會聚支承部
[0048] 45 框體
[0049] 46旋轉(zhuǎn)軸
[0050] 47凸緣部
[0051] 50成像部
[0052] 51成像透鏡
[0053] 53成像支承部
[0054] 60檢測部
[0055] 61 目鏡
[0056] 62照相機
[0057] 63目鏡支承部
[0058] 64照相機支承部
[0059] 70顯示部
[0060] 0M光學材料

【具體實施方式】
[0061] 以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式所涉及的檢查方法進行說明。
[0062] 圖1是用于進行本發(fā)明的一個實施方式所涉及的檢查方法的檢查系統(tǒng)10的側(cè)視 圖，圖2是圖1的檢查系統(tǒng)10的平面圖。檢查系統(tǒng)10包括：照射光的光照射部20、對光學 材料0M進行定位的定位部30、對光進行會聚的會聚部40、進行成像的成像部50、對圖像進 行檢測的檢測部60以及顯示圖像的顯示部70。
[0063] 本發(fā)明所涉及的檢查方法包括以下工序：將從光照射部20的光源21發(fā)出的漫射 光，照射在載置于定位部30的臺部31上的光學材料0M上，再將透射該光學材料0M的透射 光，用會聚部40的會聚透鏡41進行會聚，然后將成像部50的成像透鏡51中所成的像用檢 測部60的照相機62進行檢測，最后基于該所成的像來檢查光學材料0M的內(nèi)部狀態(tài)。與用 會聚透鏡將漫射光平行化后照射光學材料的現(xiàn)有檢查方法不同，本發(fā)明中照射光學材料的 是漫射光，并且透射光被會聚。由此，能夠使用長度短的檢查系統(tǒng)10且確保廣視野，能夠正 確地檢查光學材料0M的內(nèi)部狀態(tài)。應予說明，本說明書中檢查系統(tǒng)的長度是指檢查系統(tǒng)的 尺寸中最長的長度，通常是指自光照射部至檢測部的距離。
[0064] 光源21由光源支承部23支承，臺部31由伸縮部34、形態(tài)調(diào)節(jié)部35以及磁屏蔽 板36支承，會聚透鏡41由會聚支承部43支承，成像透鏡51由成像支承部53支承，目鏡61 由目鏡支承部63支承，照相機62由照相機支承部64支承，調(diào)節(jié)光源21、會聚透鏡41、成像 透鏡51、目鏡61以及照相機62的高度，使它們位于同一光路上。并且，臺部31、會聚透鏡 41、成像透鏡51、目鏡61以及照相機62上分別設置有距離調(diào)節(jié)部33、48、57、67、68,能夠適 當調(diào)節(jié)相互之間的距離，以使產(chǎn)生的圖像變清晰。
[0065] 光學材料0M可以由玻璃、塑料等任意原材料制成。為了正確評價光學材料的內(nèi)部 狀態(tài)，光學材料0M中至少放置于光路上的表面S的粗糙度要低。這樣的表面S，可以通過研 磨等形成，但考慮到研磨成本，優(yōu)選粉碎光學部件制作光學材料0M，將該光學材料0M上形 成的破斷面作為表面S而使用。
[0066] 但是，由于破斷面一般具有不規(guī)則形狀，因此透射光容易散射。因此，優(yōu)選為，相對 于光學材料0M，調(diào)節(jié)會聚透鏡41和成像透鏡51中的至少一方的形態(tài)。由此，能夠更正確地 檢查光學材料0M的內(nèi)部狀態(tài)。
[0067] 應予說明，現(xiàn)有技術中，平行光照射破斷面時，由于透射光高度散射，因此有必要 使成像透鏡和檢測部以光學材料為中心在水平方向旋轉(zhuǎn)，但該實施方式從必須確保旋轉(zhuǎn)空 間方面出發(fā)，不優(yōu)選。但是，本發(fā)明中，如上所述向破斷面照射散射光，因此散射度在透射光 中反而減少。因此，即使使會聚部40、成像部50以及檢測部60在水平方向旋轉(zhuǎn)，也可以不 改變會聚透鏡41和成像透鏡51的位置，而對它們的形態(tài)進行調(diào)節(jié)，由此，能夠進一步減小 用于進行檢查的檢查系統(tǒng)10所必要的空間。
[0068] 為了在特定范圍內(nèi)對光學材料0M的內(nèi)部狀態(tài)進行持續(xù)檢查，必須相對于光路移 動光學材料0M。因此，優(yōu)選調(diào)節(jié)光學材料0M的形態(tài)和高度。圖1中，通過使連接于臺部31 的伸縮部34進行上下伸縮，能夠使載置于臺部31上的光學材料0M相對于光路在垂直方向 移動。并且，理想的是如上所述，由于破斷面具有不規(guī)則形狀，因此能夠?qū)⒐鈱W材料0M調(diào)節(jié) 至任意形態(tài)。
[0069] 圖4是形態(tài)調(diào)節(jié)部35的局部放大斷面圖。在臺部31的下部設置有支承軸351， 該支承軸351具有局部球面形狀的抵接面352。另一方面，連接部件353具有與抵接面352 對稱的形狀并且具有能夠與抵接面352磁性連接的被抵接面354,被抵接面354與抵接面 352以磁性連接的狀態(tài)固定。因此，通過使抵接面352和被抵接面354以磁性連接的狀態(tài)進 行滑動，能夠?qū)⑴_部31上的光學材料0M調(diào)節(jié)至任意的形態(tài)。并且，可以用一只手進行該操 作，另一只手可以同時調(diào)節(jié)會聚透鏡41、成像透鏡51的形態(tài)，從這一點出發(fā)，能夠大幅縮短 檢查時間。
[0070] 光學材料0M的形態(tài)的可調(diào)節(jié)范圍，能夠通過改變抵接面352和被抵接面354的曲 率半徑、臺部31和連接部件353的距離等進行適當設定。
[0071] 圖4中，抵接面352是凸面、被抵接面354是凹面，但也可相反，并且，抵接面352 位于支承軸351的下面，但不限于此，也可以為側(cè)面。并且，連接部件353通過由非磁性原 材料制成的磁屏蔽板36連接至伸縮部34。此外，臺部31和支承軸351構成載置臺。
[0072] 圖3是會聚部40的主視圖。會聚透鏡41通過旋轉(zhuǎn)軸46a、46b，空開微小間隙與框 體45連接，通過旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)軸46a、46b而使會聚透鏡41旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)軸46a、46b設置在水平 方向上，隨著旋轉(zhuǎn)軸46a、46b的旋轉(zhuǎn)，會聚透鏡41在垂直方向旋轉(zhuǎn)。并且，固定于框體45 上沿垂直方向延伸的會聚支承部43,能夠在水平方向旋轉(zhuǎn)。因此，通過使會聚支承部43在 水平方向旋轉(zhuǎn)，能夠使會聚透鏡41在水平方向旋轉(zhuǎn)。由此，會聚透鏡41能夠在垂直方向和 水平方向旋轉(zhuǎn)，因此可以設定各種形態(tài)。旋轉(zhuǎn)軸46a、46b上設置有凸緣部47a、47b，這些凸 緣部47a、47b被框體45卡住，因此能夠抑制會聚透鏡41從框體45脫離。應予說明，只要 起到這樣的作用，則具體的結構不限于圖3所示結構。并且，雖未圖示，但也可具有與成像 部50相同的結構。
[0073] 只要會聚透鏡41能夠會聚透射光則沒有特殊限制，但從會聚能力和圖像的鮮明 化的觀點出發(fā)，優(yōu)選為平面凸透鏡。并且，從能夠擴大所產(chǎn)生的圖像的視野的觀點出發(fā)，優(yōu) 選會聚透鏡41具有優(yōu)選為45mm以上、更優(yōu)選為100mm以上、最優(yōu)選為120mm以上的有效直 徑。本說明書中的有效直徑按照JIS B 7095所規(guī)定的焦點面上的小孔的方法進行測定。
[0074] 只要能夠使從會聚透鏡41射出的光成像則對成像透鏡51沒有特別限定，但從成 像能力和圖像的鮮明化的觀點出發(fā)，優(yōu)選為凹凸透鏡。并且，從能夠擴大所生成的圖像的視 野的觀點出發(fā)，成像透鏡51優(yōu)選為會聚透鏡41的有效直徑的0. 5倍以上、更優(yōu)選為0. 8倍 以上、最優(yōu)選為1.0倍以上。應予說明，從擴大圖像的視野的觀點出發(fā)，特別沒有必要超出 會聚透鏡41的有效直徑。
[0075] 射出成像透鏡51的光，通過目鏡61射入照相機62,用該照相機62進行檢測。成 像透鏡51及目鏡61可以是以往公知的透鏡（固定焦點透鏡、變焦透鏡、變焦透鏡（zoom lens)等），省略詳細構造的說明。其中，成像透鏡51和目鏡61也可以由相同透鏡構成。由 此，可以減少檢查系統(tǒng)10中所使用的透鏡的個數(shù)，從而能夠通過抑制光軸的移動等來降低 所生成的圖像的歪斜。并且，由于光在一個透鏡中成像，因此能夠容易設置或調(diào)整透鏡的位 置。此外，照相機62可以是現(xiàn)有公知的攝像裝置，省略詳細結構的說明。優(yōu)選通過將會聚 的透射光轉(zhuǎn)換為電子信號，作為電子信號來檢測圖像。由此，能夠客觀地檢查光學材料0M 的內(nèi)部狀態(tài)。透射光向電子信號的轉(zhuǎn)換，可采用CCD、CMOS等任意裝置進行，從廉價的觀點 出發(fā)，優(yōu)選使用CMOS。另外，如圖1所示的成像透鏡51和目鏡61與照相機62設置的方式 不受限定，也可以是將具有成像透鏡51和目鏡61作用的透鏡，組裝在未圖示的鏡體上而搭 載于照相機62的方式。由此，成像透鏡51和目鏡61與照相機62之間的光軸固定，因而能 夠產(chǎn)生更高畫質(zhì)的圖像。
[0076] 優(yōu)選通過將電子信號轉(zhuǎn)換為圖像數(shù)據(jù)，使與照相機62連接的顯示部70上作為圖 像顯示。由此，通過觀察顯示部70所顯示的圖像，能夠容易地檢查光學材料0M的內(nèi)部狀態(tài)， 并且能夠多人對圖像進行觀察，因此能夠期待進一步提高評價精度。
[0077] 作為可檢查的光學材料的內(nèi)部狀態(tài)，可列舉脈紋、泡、失透、雜質(zhì)等的有無以及程 度等?，F(xiàn)有的檢查方法中存在困難的脈紋的程度，也能夠根據(jù)本發(fā)明的檢查方法來正確檢 查。
[0078] 本發(fā)明還包括具有以下工序的光學元件的制造方法，S卩，使用以上檢查方法，對光 學元件的候補體的光學材料的內(nèi)部狀態(tài)進行檢查，基于該內(nèi)部狀態(tài)滿足特定的基準，從候 補體中挑選光學元件的工序。如上所述，通過采用本發(fā)明所涉及的檢查方法，能夠確保廣視 野且能夠正確地檢查內(nèi)部狀態(tài)，因此根據(jù)本發(fā)明所涉及的制造方法，能夠在短時間內(nèi)制造 商品質(zhì)的光學兀件。
[0079] 實施例
[0080] 〈實施例1>
[0081] 作為光學材料，使用日本光學硝子工業(yè)會（J0GIS) 1175指定的標準試樣B以及C， 使用圖1所示的檢查系統(tǒng)，對光學材料的內(nèi)部狀態(tài)進行檢查。應予說明，光源21為綠色光 源，會聚透鏡41為平面凸透鏡（平的面為光源側(cè)）、成像透鏡51為凹凸透鏡（曲率大的面 為光源側(cè)）。圖5是關于（a)為脈紋較少的標準試樣B、(b)為脈紋較多的標準試樣C的結 果。
[0082] (比較例）
[0083] 除了使用日本特開2008-267985號公報的實施例1所示的檢查系統(tǒng)這一點以外， 采用與實施例1相同的順序，對光學材料的內(nèi)部狀態(tài)進行檢查。圖6中是關于（a)為標準 試樣B、（b)為標準試樣C的結果。
[0084] 實施例中，與脈紋相當?shù)募y理在標準試樣B中幾乎觀察不到（圖5 (a))，而在標準 試樣C中觀察到很多（圖5(b))。與之相對，比較例中難以看到標準試樣B和C之間的差異 (圖6(a)、（b))。由此可知，根據(jù)實施例的檢查方法能夠正確地檢查脈紋的程度。
[0085] (試驗例）
[0086] 作為會聚透鏡41，使用有效直徑為45mm(試驗例1)、70mm(試驗例2)、90mm(試驗 例3)的透鏡，對顯示部70輸出的圖像的視野的范圍進行評價。應予說明，成像透鏡51的 有效直徑為70mm，從光照射部20至檢測部60的距離為1040mm。圖7中分別表示（a)為試 驗例1、（b)為試驗例2、（c)為試驗例3的結果。
[0087] 如圖7所示，根據(jù)實施例中使用的檢查系統(tǒng)，視野具有直徑4mm以上的范圍。應予 說明，要想采用比較例中使用的檢查系統(tǒng)得到同等范圍的視野時，光源至檢測裝置的距離 為2650mm，并且得到的圖像歪斜嚴重、光量不足，因此不能夠檢查光學材料的內(nèi)部狀態(tài)。由 此可知，根據(jù)實施例的檢查方法，能夠使用長度短的檢查系統(tǒng)且確保廣視野。
【權利要求】
1. 一種檢查光學材料的內(nèi)部狀態(tài)的檢查方法，該檢查方法包括以下工序： 向光學材料照射漫射光，基于透射該光學材料的透射光，來檢查所述光學材料的內(nèi)部 狀態(tài)。
2. 如權利要求1所述的檢查方法，其包括將所述透射光用會聚透鏡進行會聚，然后基 于在成像透鏡中所成的像，來檢查所述光學材料的內(nèi)部狀態(tài)的工序。
3. 如權利要求2所述的檢查方法，其進一步包括對所述會聚透鏡和所述成像透鏡中的 至少一方的形態(tài)進行調(diào)節(jié)的工序。
4. 如權利要求3所述的檢查方法，其中，所述形態(tài)的調(diào)節(jié)是不改變所述會聚透鏡和所 述成像透鏡相對于所述光學材料的位置來進行的。
5. 如權利要求4所述的檢查方法，其中，所述會聚透鏡具有平面凸透鏡。
6. 如權利要求2所述的檢查方法，其中，所述會聚透鏡具有45mm以上的有效直徑。
7. 如權利要求2所述的檢查方法，其中，所述成像透鏡是凹凸透鏡。
8. 如權利要求1所述的檢查方法，其中，所述光學材料的內(nèi)部狀態(tài)的檢查，是通過將會 聚的透射光轉(zhuǎn)換為電子信號來進行的。
9. 如權利要求8所述的檢查方法，其中，向所述電子信號的轉(zhuǎn)換是采用CMOS來進行的。
10. 如權利要求1所述的檢查方法，其進一步包括對所述光學材料的形態(tài)和高度進行 調(diào)節(jié)的工序。
11. 如權利要求10所述的檢查方法，其中，所述光學材料的形態(tài)的調(diào)節(jié)，是通過使用載 置有所述光學材料且具有局部球面形狀的抵接面的載置臺、和具有與所述抵接面對稱的形 狀且具有能夠與所述抵接面磁性連接的被抵接面的連接部件，使所述抵接面和所述被抵接 面以磁性連接狀態(tài)進行滑動來調(diào)節(jié)的。
12. 如權利要求1所述的檢查方法，所述光學材料的內(nèi)部狀態(tài)是含有脈紋的程度。
13. -種光學元件的制造方法，其包括以下工序：使用如權利要求1至12中任一項所 述的檢查方法，對作為光學元件的候補體的光學材料的內(nèi)部狀態(tài)進行檢查，根據(jù)該內(nèi)部狀 態(tài)滿足特定基準，來從所述候補體中挑選光學元件。
【文檔編號】G01N21/958GK104155314SQ201410321518
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2010年11月1日 優(yōu)先權日:2009年11月5日
【發(fā)明者】金光康中, 梅木修 申請人:株式會社小原