JP5591818B2

JP5591818B2 - 検査装置、及び、検査方法

Info

Publication number: JP5591818B2
Application number: JP2011538416A
Authority: JP
Inventors: 格石田
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2010-10-25
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2030-10-25
Also published as: WO2011052541A1; JPWO2011052541A1

Description

本発明は、空孔が形成されている光ファイバの母材となるプリフォーム、すなわち、貫通孔が形成されたプリフォームの検査装置、及び、検査方法に関する。

長距離伝送に適した光ファイバとして、近年、フォトニック結晶ファイバ（ＰＣＦ：Photonic Crystal Fiber）が注目を集めている。フォトニック結晶ファイバは、空孔によってクラッドの屈折率を低下させた光ファイバであり、不純物によってクラッドの屈折率を低下させた従来型の光ファイバでは得られなかった光学特性を得られることが知られている。

フォトニック結晶ファイバは、特許文献１〜４に記載のように、（１）シリカガラスからなる円柱状の母材（以下「プリフォーム」と呼称する）を作製するプリフォーム作製工程と、（２）空孔の母体となる貫通孔をプリフォームに形成する貫通孔形成工程と、（３）貫通孔が形成されたプリフォームを線引きする線引工程とを経て製造される。

フォトニック結晶ファイバにおいては、空孔の位置がその光学特性に大きく影響する。したがって、所望の光学特性を有する光ファイバを製造するためには、プリフォームにおいて貫通孔を予め定められた適正な位置に形成することが重要である。

貫通孔形成工程においては、ドリル穿孔加工によりプリフォームの一方の端面から他方の端面に至る、これらの端面と垂直な方向に伸びる貫通孔を形成する。このため、貫通孔を形成する工作機械の加工精度が低いと、一方の端面の適正な位置から穿孔を開始しても、穿孔を進めるにつれて穿孔位置が徐々にずれていき、他方の端面において貫通孔の大きな位置ずれが生じたり、貫通孔同士が途中で繋がってしまったりする。このため、貫通孔を形成した後に、貫通孔が適正な位置に形成されているか否かを検査することが必要になる。

貫通孔が適正な位置に形成されているか否かの検査は、従来、光学顕微鏡を用いてプリフォームを端面方向から観察する方法で行われることが一般的であった。

日本国公開特許公報「特開２００２−１４５６３４号」（２００２年５月２２日公開）日本国公開特許公報「特開２００２−２４９３３５号」（２００２年９月６日公開）日本国公開特許公報「特開２００２−２９３５６２号」（２００２年１０月９日公開）日本国公開特許公報「特開２００６−１６０５２８号」（２００６年６月２２日公開）

しかしながら、光学顕微鏡を用いた従来の検査方法では、プリフォームの端面近傍における空孔の形成位置しか検査できないという問題があった。すなわち、両端面の中間（両端面間の任意の断面）における貫通孔の形成位置を検査できないという問題があった。一方の端面における空孔の形成位置と他方の端面における空孔の形成位置とから中間における貫通孔の形成位置を推定することも行われているが、このような推定では両端面の中間における空孔の形成位置を精度よく特定できない。このため、端面における貫通孔の形成位置が適正な位置から大きく外れている場合には、どの部分が光ファイバの製造に使える部分であるかを、プリフォームを輪切りにして調べてみる必要があり、製造コストの増大を招く。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、プリフォームの両端面の中間において貫通孔が適正な位置に形成されているか否かを、プリフォームを破壊することなく精度よく確認することができる検査装置及び検査方法を実現することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る検査装置は、貫通孔が形成された円柱状のプリフォームを検査する検査装置であって、上記プリフォームの側面から光線を入射させることにより生じた上記プリフォームの前方散乱光の強度分布を逐次検出する検出手段と、上記プリフォームの中心軸を回転軸として上記プリフォームを回転させるか、又は、上記プリフォームを周回するよう上記検出手段を移動させる回転／移動手段と、逐次検出された上記前方散乱光の強度分布から、上記貫通孔の配置に応じた値をもつ特徴量の時系列を算出する算出手段とを備えている、ことを特徴としている。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る検査方法は、貫通孔が形成された円柱状のプリフォームを検査する検査方法であって、上記プリフォームの側面から光線を入射させることにより生じた上記プリフォームの前方散乱光の強度分布を検出手段によって逐次検出する検出工程と、上記プリフォームの中心軸を回転軸として上記プリフォームを回転させるか、又は、上記プリフォームを周回するよう上記検出手段を移動させる回転／移動工程と、逐次検出された上記前方散乱光の強度分布から、上記貫通孔の配置に応じた値をもつ特徴量の時系列を算出する算出工程と、上記特徴量の時系列に基づいて、上記貫通孔が予め定められた位置に形成されているか否かを判定する判定工程とを含んでいる、ことを特徴としている。

中心軸を回転軸としてプリフォームを回転させながら、あるいは、プリフォームを周回するよう検出手段を移動させながら逐次検出した前方散乱光の強度分布から算出される特徴量の時系列は、貫通孔が適正な位置に形成されているか否かによって異なる振る舞いを示す。このため、この特徴量の時系列を参照すれば、貫通孔が予め定められた位置に形成されているか否かをプリフォームを破壊することなく精度よく確認することができる。

本発明によれば、貫通孔が予め定められた位置に形成されているか否かをプリフォームを破壊することなく精度よく確認することができる。

本発明の実施形態に係る検査装置の概略構成を示す概略構成図である。上段は、貫通孔が形成されていないプリフォームに対して平行光線を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布を示すグラフであり、下段は、そのようなプリフォームの断面図である。上段は、貫通孔が適正な位置に形成されたプリフォームに対して平行光線を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布を示すグラフであり、下段は、そのようなプリフォームの断面図である。上段は、１つの貫通孔が位置ずれを起こしているプリフォームに対して平行光線を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布を示すグラフであり、下段は、そのようなプリフォームの断面図である。上段は、２つの貫通孔が位置ずれを起こしているプリフォームに対して平行光線を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布を示すグラフであり、下段は、そのようなプリフォームの断面図である。全ての貫通孔が適正な位置に形成された理想的なプリフォームの断面図である。図３の下段に示したプリフォームを回転させて得られる、前方散乱光の強度分布における暗部幅の時系列を示すグラフである。図４の下段に示したプリフォームを回転させて得られる、前方散乱光の強度分布における暗部幅の時系列を示すグラフである。図５の下段に示したプリフォームを回転させて得られる、前方散乱光の強度分布における暗部幅の時系列を示すグラフである。上段は、全ての貫通孔が一様に位置ずれを起こしているプリフォームに対して平行光線を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布を示すグラフであり、下段は、そのようなプリフォームの断面図である。上段は、全ての貫通孔が適正な位置に形成されたプリフォームに対して平行光線を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布を示すグラフであり、下段は、そのようなプリフォームの断面図である。上段は、全ての貫通孔が一様に位置ずれを起こしているプリフォームに対して平行光線を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布を示すグラフであり、下段は、そのようなプリフォームの断面図である。上段は、全ての貫通孔が適正な位置に形成されたプリフォームに対して平行光線を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布を示すグラフであり、下段は、そのようなプリフォームの断面図である。上段は、全ての貫通孔が一様に位置ずれを起こしているプリフォームに対して平行光線を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布を示すグラフであり、下段は、そのようなプリフォームの断面図である。上段は、全ての貫通孔がプリフォーム中心軸から３ｍｍずれて形成されているプリフォームに対して平行光線を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布を示すグラフであり、下段は、そのようなプリフォームの断面図である。図１１の下段に示したプリフォームを回転させて得られる積分値差｜Ｓ２−Ｓ１｜の時系列を示すグラフである。図１５の下段に示したプリフォームを回転させて得られる積分値差｜Ｓ２−Ｓ１｜の時系列を示すグラフである。図１３の下段に示したプリフォームを回転させて得られる明部幅差｜Ｗ２−Ｗ１｜の時系列を示すグラフである。図１４の下段に示したプリフォームを回転させて得られる明部幅差｜Ｗ２−Ｗ１｜の時系列を示すグラフである。

本発明の実施形態について図面に基づいて説明すれば以下のとおりである。なお、以下に説明する各実施形態において「光ファイバ」と記載した場合には、特に断りのない限り、中心軸方向に伸びる１つ以上の空孔が形成された光ファイバを指す。また、本実施形態において「プリフォーム」と記載した場合には、特に断りのない限り、１つ以上の空孔が形成された光ファイバの母材となるプリフォーム、すなわち、１つ以上の貫通孔が形成されたプリフォームを指す。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態（以下、「本実施形態」と記載）について、図１〜図９を参照して説明する。本実施形態に係る検査装置は、プリフォームに形成された複数の貫通孔のうち、一部の貫通孔に生じた位置ずれを検出するのに好適な検査装置である。

〔検査装置〕
本実施形態に係る検査装置について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る検査装置１００の概略構成を示す概略構成図である。

検査装置１００は、プリフォーム１０の各断面において貫通孔１１が予め定められた適正な位置に形成されているか否かを検査するための装置であり、図１に示すように、光源１０１、検出器（検出手段）１０２、回転機構（回転／移動手段）１０３、平行移動機構（平行移動手段）１０４、演算部１０５（算出手段）、判定部１０６、及び、位置検出部１０７を備えている。

光源１０１は、プリフォーム１０に側面から平行光線を照射するための手段であり、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。プリフォーム１０に照射された平行光線は、プリフォーム１０の内外を隔てる境界、及び、貫通孔１１の内外を隔てる境界において屈折及び反射を繰り返し、プリフォーム１０の光源１０１側とは反対側に前方散乱光を生じる。このようにして生じた前方散乱光を、以下、「プリフォーム１０の前方散乱光」と簡潔に記載する。

検出器１０２は、プリフォーム１０の前方散乱光の強度分布を逐次検出する手段である。より具体的には、プリフォーム１０の光源１０１側とは反対側にある平面であって、光源１０１から照射された平行光線と直交する平面において、プリフォーム１０の中心軸の正射影に直交する直線上の強度分布を逐次検出するための手段である。このような検出器１０２は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）ラインセンサをこの直線に沿って配置することにより実現することができる。

回転機構１０３は、把持部１０３ａにより把持したプリフォーム１０を、その（プリフォーム１０の）中心軸を回転軸として回転させるための手段である。回転機構１０３を用いてプリフォーム１０を回転させることによって、各方向に対するプリフォーム１０の前方散乱光を逐次検出することが可能になる。なお、本実施形態のように回転機構１０３を用いてプリフォーム１０を回転させる構成を採用する代わりに、プリフォーム１０を周回するよう光源１０１及び検出器１０２を移動する構成を採用しても同様のことが可能になる。

平行移動機構１０４は、保持部１０４ａにより保持した光源１０１及び検出器１０２を、プリフォーム１０の中心軸方向に平行移動させるための手段である。回転機構１０３を用いてプリフォーム１０を中心軸を回転軸として回転させながら、平行移動機構１０４を用いて光源１０１及び検出器１０２を平行移動させることによって、各方向に対するプリフォーム１０の前方散乱光を各断面について検出することが可能になる。なお、本実施形態のように平行移動機構１０４を用いて光源１０１及び検出器１０２をプリフォーム１０の中心軸方向に平行移動させる構成を採用する代わりに、プリフォーム１０をその中心軸方向に移動させる構成を採用しても同様のことが可能になる。

プリフォーム１０の前方散乱光の強度分布は、後述するように、貫通孔１１の「影」に相当する暗部をもつ。演算部１０５は、検出器１０２により逐次検出された前方散乱光の強度分布から、この暗部の幅（以下「暗部幅」と略記する）を逐次算出するための手段である。判定部１０６は、演算部１０５により逐次算出された暗部幅の時系列に基づいて、貫通孔１１が予め定められた適正な位置に形成されているか否かを判定するための手段である。なお、暗部幅の時系列に基づいて貫通孔１１が予め定められた適正な位置に形成されているか否かを判定する方法については、参照する図面を代えて後述する。

位置検出部１０７は、光源１０１及び検出器１０２の位置を検出するための手段である。判定部１０６は、貫通孔１１が適正に配置されているか否かを示す判定結果を、位置検出部１０７により検出された光源１０１及び検出器１０２の位置に関連づけて出力又は記録する。したがって、判定部１０６により出力又は記録された情報を参照すれば、プリフォーム１０のどの断面において貫通孔１１の配置が乱れているかを知ることができる。

〔前方散乱光の強度分布〕
次に、プリフォームの前方散乱光の強度分布について、図２〜５及び図７〜９を参照して詳しく説明する。

図２の上段は、貫通孔が形成されていないプリフォーム１０’に対して平行光線２０を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布を示すグラフであり、図２の下段は、そのようなプリフォーム１０’の断面図である。

図２の下段に示すようにプリフォーム１０’に入射する平行光線２０は、空気中からプリフォーム１０’に入射する際、及び、プリフォーム１０’から空気中に入射する際に屈折し、プリフォーム１０’の反対側に到達する。その結果、プリフォーム１０’の前方散乱光の強度分布は、図２の上段に示すように、中央に１つのピークを有する滑らかな強度分布になる。

図３の上段は、貫通孔１１が適正な位置に形成されたプリフォーム１０に対して平行光線２０を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布を示すグラフであり、図３の下段は、そのようなプリフォーム１０の断面図である。

図３の下段に示すようにプリフォーム１０に入射する平行光線２０のうち、光軸がプリフォーム１０の中心軸から遠い光線は、貫通孔１１が形成されていない場合と同様、空気中からプリフォーム１０に入射する際、及び、プリフォーム１０から空気中に入射する際に屈折し、プリフォーム１０の反対側に到達する。一方、図３の下段に示すようにプリフォーム１０に入射する平行光線２０のうち、光軸がプリフォーム１０の中心軸に近い光線は、空気中からプリフォーム１０に入射する際に屈折し、更に、貫通孔１１との境界において屈折及び反射を繰り返し、殆ど前方に散乱されることなく損失する。その結果、プリフォーム１０の前方散乱光の強度分布は、図３の上段に示すように、２つのピーク、及び、これら２つのピークに挟まれた暗部を有する強度分布になる。本明細書において「暗部幅」とは、これら２つのピークの間の距離のことを指す。

図３の下段に示すようにプリフォーム１０を一定の回転速度で回転させると、この暗部幅が周期的に変化する点に留意されたい。図３の下段に示すように貫通孔１１がプリフォーム１０の中心軸を中心とする正６角形の頂点上に配置されている場合、プリフォーム１０の中心軸を通る、平行光線２０に垂直な直線上に２つの貫通孔１１が同時に配置されるときに暗部幅が最大値Ｌ_０をとり、プリフォーム１０の中心軸を通る、平行光線２０に平行な直線上に２つの貫通孔１１が同時に配置されるときに暗部幅が最小値をとる。図３の下段に示すようにプリフォーム１０を回転させたときに得られる暗部幅の時系列をプロットすれば、図７に示すように、正弦波形が得られる。

なお、プリフォーム１０を一定の回転速度で回転させたときに生じる暗部幅のこのような周期的な変化は、貫通孔１１が偶数個の頂点を有する正多角形の頂点上に配置されている場合に一般的なものである。また、貫通孔が奇数個の頂点を有する正多角形の頂点上に配置されている場合であっても、暗部幅が特定の最大値及び最小値を有する点に変わりはない。

図４の上段は、１つの貫通孔１１ａが位置ずれを起こしているプリフォーム１０に対して平行光線２０を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布を示すグラフであり、図４の下段は、そのようなプリフォーム１０の断面図である。前方散乱光の強度分布が２つのピーク、及び、これら２つのピークに挟まれた暗部を有する点は、図４の上段に示すように、貫通孔１１が適正な位置に形成されている場合と同様である。

図４の下段のプリフォーム１０は、図３の下段のプリフォーム１０とは異なり、１つの貫通孔１１ａが外側にずれて形成されている。このため、プリフォーム１０の中心軸を通る、平行光線２０に垂直な直線上に位置ずれを起こしている貫通孔１１ａが配置されるときに暗部幅が最大値Ｌ_１をとる（Ｌ_１＞Ｌ_０）。図４の下段に示すようにプリフォーム１０を回転させたときに得られる暗部幅の時系列をプロットすると、図８に示すように崩れた波形となる。

なお、貫通孔１１ａが内側にずれて形成されている場合には、位置ずれを起こしている貫通孔１１ａが、プリフォーム１０の中心軸を通る、平行光線２０に垂直な直線上に配置されるときの暗部幅が最大値に達しなくなる。

図５の上段は、２つの貫通孔１１ａ・ｂが位置ずれを起こしているプリフォーム１０に対して平行光線を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布を示すグラフであり、図５の下段は、そのようなプリフォーム１０の断面図である。前方散乱光の強度分布が２つのピーク、及び、これら２つのピークに挟まれた暗部を有する強度分布になる点は、図５の上段に示すように、貫通孔１１が適正な位置に形成されている場合と同様である。

図５の下段のプリフォーム１０は、図３の下段及び図４の下段のプリフォーム１０とは異なり、中心軸を介して対向する２つの貫通孔１１ａ・ｂが外側にずれて形成されている。このため、プリフォーム１０の中心軸を通る、平行光線２０に垂直な直線上に、位置ずれを起こしている２つの貫通孔１１ａ・ｂが配置されるときに暗部幅が最大値Ｌ_２をとる（Ｌ_２＞Ｌ_１＞Ｌ_０）。図５の下段に示すようにプリフォーム１０を回転させたときに得られる暗部幅の時系列をプロットすると、図９に示すように崩れた波形となる。

なお、貫通孔１１ａ・ｂが内側にずれて形成されている場合にも、位置ずれを起こしている貫通孔１１ａ・ｂが、プリフォーム１０の中心軸を通る、平行光線２０に垂直な直線上に配置されるときの暗部幅が最大値に達しなくなる。

〔貫通孔が適正な位置に形成されているか否かの暗部幅に基づく判定法〕
次に、貫通孔が予め定められた適正な位置に形成されているか否を、暗部幅の時系列に基づいて判定部１０６（図１参照）が判定する方法について、図６を参照して説明する。図６は、全ての貫通孔１１が適正な位置に形成された理想的なプリフォーム１０の断面図である。

上述したとおり、図６に示す理想的なプリフォーム１０に形成された貫通孔１１の何れか適正な位置から外側にずれると、そのプリフォーム１０を１回転させたときに得られる暗部幅の時系列の最大値Ｌが、理想的なプリフォーム１０を１回転させたときに得られる暗部幅の時系列の最大値Ｌ_０よりも大きくなる。

したがって、例えば、理想的なプリフォーム１０を１回転させたときに得られる暗部幅の時系列の最大値Ｌ_０よりも僅かに大きい値を閾値Ｔｈとして予め判定部１０６が備えるメモリに記憶しておくとともに、判定部１０６を、（１）演算部１０５にて算出された暗部幅の時系列の最大値Ｌを抽出し、（２）抽出した最大値Ｌを閾値Ｔｈと比較し、（３）抽出した最大値Ｌが閾値Ｔｈよりも大きいときに「貫通孔１１が外側にずれている」と判定するように構成すれば、貫通孔１１が適正な位置から外側にずれたことを検出可能な検査装置１００を実現することができる。なお、理想的なプリフォーム１０を１回転させたときに得られる暗部幅の時系列の最大値Ｌ_０は、実測によって定めてもよいし、理想的なプリフォーム１０において中心軸を介して対向する２つの貫通孔の中心間距離をＤ、貫通孔の孔径（直径）をｄとして、式Ｌ_０＝Ｄ＋ｄにより算出してもよい。

また、何れかの貫通孔１１が適正な位置から内側にずれると、そのプリフォーム１０を１回転させたときに得られる暗部幅の時系列に最大値Ｌ_０に達しない極大値が現れる。したがって、例えば、理想的なプリフォーム１０を１回転させたときに得られる暗部幅の時系列の最大値Ｌ_０よりも僅かに小さい値を閾値Ｔｈとして予め判定部１０６が備えるメモリに記憶しておくとともに、判定部１０６を、（１）演算部１０５にて算出された暗部幅の時系列に含まれる全ての極大値を抽出し、（２）抽出した極大値の各々を閾値Ｔｈと比較し、（３）閾値Ｔｈよりも小さい極大値が存在したときに「貫通孔１１が内側にずれている」と判定するように構成すれば、貫通孔１１が適正な位置から内側にずれたことも検出可能な検査装置１００を実現することができる。

なお、ここでは、暗部幅の時系列が予め定められた閾値を超える最大値を有するときに貫通孔１１が予め定められた位置に形成されていないと判定する判定方法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、全ての貫通孔１１が適正な位置にあれば、図７に示すように、暗部幅の時系列は正弦波形を示す。一方、貫通孔１１が適正な位置からずれていれば、図８及び図９に示すように、崩れた波形となる。したがって、理想的なプリフォーム１０を１回転させたときに得られる暗部幅の時系列の周波数スペクトル（１本の鋭いピークをもつ）を予め判定部１０６が備えるメモリに記憶しておき、これを演算部１０５にて算出された周波数スペクトルと比較することによっても、貫通孔が適正な位置に形成されているか否かを適切に判定することができる。

〔まとめ〕
以上のように、本実施形態に係る検査装置は、貫通孔が形成された円柱状のプリフォームを検査する検査装置であって、上記プリフォームの側面から光線を入射させることにより生じた上記プリフォームの前方散乱光の強度分布を逐次検出する検出手段と、上記プリフォームの中心軸を回転軸として上記プリフォームを回転させるか、又は、上記プリフォームを周回するよう上記検出手段を移動させる回転／移動手段と、逐次検出された上記前方散乱光の強度分布から暗部幅の時系列を算出する算出手段と、を備えていることを特徴としている。

また、本実施形態に係る検査方法は、貫通孔が形成された円柱状のプリフォームを検査する検査方法であって、上記プリフォームの側面から光線を入射させることにより生じた上記プリフォームの前方散乱光の強度分布を検出手段によって逐次検出する検出工程と、上記プリフォームの中心軸を回転軸として上記プリフォームを回転させるか、又は、上記プリフォームを周回するよう上記検出手段を移動させる回転／移動工程と、逐次検出された上記前方散乱光の強度分布から暗部幅の時系列を算出する算出工程と、上記暗部幅の時系列に基づいて、上記貫通孔が予め定められた位置に形成されているか否かを判定する判定工程と、を含んでいる、ことを特徴としている。

上記の構成又は方法によれば、上記前方散乱光の強度分布に貫通孔の形成位置に応じた暗部が生じる。しかも、中心軸を回転軸として上記プリフォームを回転させるか、あるいは、上記プリフォームを周回するよう上記検出手段を移動させているので、上記前方散乱光の強度分布における暗部幅の時系列は、上記貫通孔が適正な位置に形成されているか否かによって異なる振る舞いをする。このため、上記の構成により算出される、上記前方散乱光の強度分布における暗部幅の時系列を参照すれば、上記貫通孔が予め定められた位置に形成されているか否かを上記プリフォームを破壊することなく精度よく確認することができるという効果を奏する。

本実施形態に係る検査装置において、上記プリフォーム又は上記検出手段を上記プリフォームの中心軸方向に平行移動させる平行移動手段を更に備えていることが好ましい。

上記構成によれば、上記プリフォームの各断面について、上記貫通孔が予め定められた位置に形成されているか否かを上記プリフォームを破壊することなく精度よく確認することができるという更なる効果を奏する。

本実施形態に係る検査装置は、上記暗部幅の時系列の最大値又は極大値を予め定められた閾値と比較することによって、上記貫通孔が予め定められた位置に形成されているか否かを判定する判定手段を更に備えていることが好ましい。

プリフォームに形成される貫通孔は、光ファイバに軸対称性をもたせるために、通常、プリフォームの中心軸を中心とする円周上に等間隔配置される。

この場合、貫通孔の何れかが円周上から外側にずれると、そのプリフォームを１回転させたときに得られる暗部幅の時系列の最大値が、全ての貫通孔が上記円周上に形成されたプリフォームを１回転させたときに得られる暗部幅の時系列の最大値よりも大きくなる。また、貫通孔の何れかが上記円周上から内側にずれると、そのプリフォームを１回転させたときに得られる暗部幅の時系列に、全ての貫通孔が上記円周上に形成されたプリフォームを１回転させたときに得られる暗部幅の時系列の最大値に達しない極大値が現れる。したがって、上記円周上に貫通孔が形成されたプリフォームを１回転させたときに得られる暗部幅の時系列の最大値を閾値として予め定めておけば、上記暗部幅の時系列の最大値をこの閾値と比較することによって、貫通孔が予め定められた位置に形成されているか否かを精度よく判定することができる。また、貫通孔の何れかが円周上から内側にずれた場合には、上記暗部の時系列の各極大値をこの閾値と比較することによって、貫通孔が予め定められた位置に形成されているか否かを精度よく判定することができる。

本実施形態に係る検査装置は、上記暗部幅の時系列の周波数スペクトルを予め定められた周波数スペクトルと比較することによって、上記貫通孔が予め定められた位置に形成されているか否かを判定する判定手段を更に備えていることが好ましい。

プリフォームに形成される貫通孔は、光ファイバに軸対称性をもたせるために、通常、プリフォームの中心軸を中心とする円周上に等間隔配置される。この場合、上記暗部幅の時系列は正弦波形を示し、貫通孔に位置ずれが生じると、上記暗部幅の時系列は正弦波形が崩れたものとなる。したがって、上記暗部幅の時系列の周波数スペクトルを、貫通孔が円周上に等間隔配置されたプリフォームを１回転させたときに得られる暗部幅のスペクトルと比較することによって、貫通孔が円周上に等間隔配置されているか否かを精度良く判定することができるという効果を奏する。

＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態（以下「本実施形態」と記載）について、図１０〜図１４及び図１６〜図１９を参照して説明する。本実施形態に係る検査装置は、プリフォームに形成された全ての貫通孔に生じた一様な位置ずれを検出するのに好適な検査装置である。

本実施形態において検出対象とする位置ずれの態様を図１０に示す。図１０の下段は、全ての貫通孔１１’が一様な位置ずれを起こしているプリフォーム１０の断面図であり、図１０の上段は、そのようなプリフォーム１０に対して平行光線２０を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布を示すグラフである。図１０の上段に示すように、前方散乱光の強度分布が２つのピーク、及び、これら２つのピークに挟まれた暗部を有する点は、これまでに説明した場合と同様である。

プリフォーム１０に形成された全ての貫通孔１１’が一様な位置ずれを起こしている場合、すなわち、プリフォーム１０に形成された全ての貫通孔１１’が、偏心した正６角形の頂点上に配置されている場合、プリフォーム１０を一回転したときに得られる暗部幅Ｌの最大値は、理想的なプリフォーム１０（図６参照）を１回転させたときに得られる暗部幅の最大値Ｌ_０と一致してしまう。したがって、第１の実施形態に係る検査装置１００では、プリフォーム１０に形成された全ての貫通孔１１’に生じた一様な位置ずれを検出することができない場合がある。

そこで、本実施形態においては、前方散乱光の暗部の幅Ｌを参照する代わりに、（１）前方散乱光の強度を第１の明部上で積分して得られる積分値Ｓ１と、前方散乱光の強度を第２の明部上で積分して得られる積分値Ｓ２との差の絶対値（以下「積分値差」と略記する）ΔＳ＝｜Ｓ２−Ｓ１｜を参照することによって、あるいは、（２）前方散乱光の第１の明部の幅（以下「第１の明部幅」と略記することもある）Ｗ１と、前方散乱光の第２の明部の幅（以下「第２の明部幅」と略記することもある）Ｗ２との差の絶対値（以下「明部幅差」と略記する）ΔＷ＝｜Ｗ２−Ｗ１｜を参照することによって、プリフォーム１０に形成された全ての貫通孔１１’に生じた一様な位置ずれを検出する。

ここで、前方散乱光の明部とは、図１０に示すように、２つのピークの外側に広がる、前方散乱光の強度が予め定められた強度Ｉoよりも大きくなる領域のことを指す（説明の便宜上、暗部の左側に広がる明部を「第１の明部」と記載し、暗部の右側に広がる明部とを「第２の明部」と記載する）。なお、第１の明部の左端、及び、第２の明部の右端を規定する下限強度Ｉoは、０以上の任意の値に設定し得る。

本実施形態に係る検査装置の構成は、図１に示す第１の実施形態に検査装置１００の構成と同様である。ただし、積分値差ΔＳ＝｜Ｓ１−Ｓ２｜を参照して検査を行う場合、演算部１０５が、検出器１０２により逐次検出された前方散乱光の強度分布から積分値差ΔＳ＝｜Ｓ１−Ｓ２｜を逐次算出し、判定部１０６が、演算部１０５により逐次算出された積分値差ΔＳの時系列に基づいて貫通孔１１が適正な位置に形成されているか否かを判定する構成が採用される。一方、明部幅差ΔＷ＝Ｗ２−Ｗ１を参照して検査を行う場合、演算部１０５が、検出器１０２により逐次検出された前方散乱光の強度分布から明部幅差ΔＷを逐次算出し、判定部１０６が、演算部１０５により逐次算出された明部幅差ΔＷの時系列に基づいて貫通孔１１が適正な位置に形成されているか否かを判定する構成が採用される。

〔貫通孔が適正な位置に形成されているか否かの積分値差ΔＳに基づく判定法〕
次に、貫通孔が適正な位置に形成されているか否を、判定部１０６が積分値差ΔＳに基づいて判定する方法について、図１１〜図１２および図１６〜図１７を参照して説明する。

まず、適正な位置に貫通孔１１が形成されているプリフォーム１０に対して平行光線２０を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布について、図１１を参照して説明する。図１１の下段は、そのようなプリフォーム１０の断面図であり、図１１の上段は、そのようなプリフォーム１０に対して平行光線２０を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布を示すグラフである。

図１１の上段においては、前方散乱光の強度を第１の明部上で積分して得られる積分値Ｓ１に対応する面積を有するグラフ上の領域、及び、前方散乱光の強度を第２の明部上で積分して得られる積分値Ｓ２に対応する面積を有するグラフ上の領域を、斜線を付すことによって明示している。

図１１の下段に示すように、全ての貫通孔１１が適正な位置に形成されている場合、図１１の上段に示すように、前方散乱光の強度を第１の明部上で積分して得られる積分値Ｓ１と、前方散乱光の強度を第２の明部上で積分して得られる積分値Ｓ２とが概ね等しくなる。プリフォーム１０を回転させても、これら２つの明部における前方散乱光の強度分布がプリフォーム１０の中心軸に対して概ね対称に変化するので、積分値Ｓ１と積分値Ｓ２とは概ね等しい状態を保ち続ける。

全ての貫通孔１１が適正な位置に形成されているプリフォーム１０を検査対象とした場合に、算出部１０５により算出される積分値差ΔＳ＝｜Ｓ２−Ｓ１｜の時系列を図１６に示す。算出部１０５により算出される積分値差ΔＳ＝｜Ｓ２−Ｓ１｜の最大値が適宜設定した閾値ΔＳoを超えていないことが、図１６から見て取れる。

次に、全ての貫通孔１１’が一様に位置ずれを起こしているプリフォーム１０に対して平行光線２０を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布について、図１２を参照して説明する。図１２の下段は、そのようなプリフォーム１０の断面図であり、図１２の上段は、そのようなリフォーム１０に対して平行光線２０を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布を示すグラフである。

図１２の上段においても、前方散乱光の強度を第１の明部上で積分して得られる積分値Ｓ１に対応する面積を有するグラフ上の領域、及び、前方散乱光の強度を第２の明部上で積分して得られる積分値Ｓ２に対応する面積を有するグラフ上の領域を、斜線を付すことによって明示している。

図１２の下段に示すように、プリフォーム１０の中心軸を通る、平行光線２０に垂直な直線上に６つの貫通孔１１’の重心（各頂点に貫通孔１１’が配置された正６角形の中心）が配置されるときに、図１２の上段に示す２つの積分値の差ΔＳ＝｜Ｓ２−Ｓ１｜は極大値をとる。

全ての貫通孔１１’が一様に位置ずれを起こしているプリフォーム１０を検査対象とした場合に、算出部１０５により算出される積分値差ΔＳ＝｜Ｓ２−Ｓ１｜の時系列を図１７に示す。算出部１０５により算出される積分値差ΔＳ＝｜Ｓ２−Ｓ１｜の各極大値が上述した閾値ΔＳoを超えていることが、図１７から見て取れる。

したがって、判定部１０６は、算出部１０５により算出される積分値差ΔＳ＝｜Ｓ２−Ｓ１｜の各極大値を閾値ΔＳoと比較することによって、貫通孔が適正な位置に形成されているか否かを判定することができる。具体的には、算出部１０５により算出される積分値差ΔＳ＝｜Ｓ２−Ｓ１｜の各極大値が閾値Ｓｏを超えていない場合に、貫通孔が適正な位置に形成されていると判定し、算出部１０５により算出される積分値差ΔＳ＝｜Ｓ２−Ｓ１｜の何れかが閾値Ｓｏを超えている場合に、貫通孔が適正な位置に形成されていない（位置ずれを起こしている）と判定すればよい。

〔貫通孔が適正な位置に形成されているか否かの、明部幅差ΔＷに基づく判定法〕
次に、貫通孔が適正な位置に形成されているか否を、判定部１０６が明部幅差ΔＷに基づいて判定する方法について、図１３〜図１４および図１８〜図１９を参照して説明する。

まず、適正な位置に貫通孔１１が形成されているプリフォーム１０に対して平行光線２０を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布について、図１３を参照して説明する。図１３の下段は、そのようなプリフォーム１０の断面図であり、図１３の上段は、そのようなプリフォーム１０に対して平行光線２０を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布を示すグラフである。図１３の上段においては、前方散乱光の第１の明部幅Ｗ１と第２の明部幅Ｗ２とを、それぞれ、矢印の長さにより明示している。

図１３の下段に示すように、全ての貫通孔１１が適正な位置に形成されている場合、図１３の上段に示すように、前方散乱光の第１の明部幅Ｗ１と第２の明部幅Ｗ２とが概ね等しくなる。プリフォーム１０を回転させても、これら２つの明部における前方散乱光の強度分布がプリフォーム１０の中心軸に対して概ね対称に変化するので、第１の明部幅Ｗ１と第２の明部幅Ｗ２とは概ね等しい状態を保ち続ける。

全ての貫通孔１１が適正な位置に形成されているプリフォーム１０を検査対象とした場合に、算出部１０５により算出される明部幅差ΔＷ＝｜Ｗ１−Ｗ２｜の時系列を図１８に示す。算出部１０５により算出される明部幅差ΔＷ＝｜Ｗ１−Ｗ２｜の最大値が適宜設定した閾値ΔＷoを超えていないことが、図１８から見て取れる。

次に、全ての貫通孔１１’が一様に位置ずれを起こしているプリフォーム１０に対して平行光線２０を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布について、図１４を参照して説明する。図１４の下段は、そのようなプリフォーム１０の断面図であり、図１４の上段は、そのようなリフォーム１０に対して平行光線２０を照射したときに得られる前方散乱光の強度分布を示すグラフである。

図１４の下段に示すように、プリフォーム１０の中心軸を通る、平行光線２０に垂直な直線上に６つの貫通孔１１’の重心（各頂点に貫通孔１１’が配置された正６角形の中心）が配置されるときに、図１４の上段に示す明部幅Ｗ１と明部幅Ｗ２との差ΔＷ＝｜Ｗ１−Ｗ２｜は極大値をとる。

全ての貫通孔１１’が一様に位置ずれを起こしているプリフォーム１０を検査対象とした場合に、算出部１０５により算出される明部幅差ΔＷ＝｜Ｗ１−Ｗ２｜の時系列を図１９に示す。算出部１０５により算出される明部幅差ΔＷ＝｜Ｗ１−Ｗ２｜の各極大値が上述した閾値ΔＷoを超えていることが、図１９から見て取れる。

したがって、判定部１０６は、算出部１０５により算出される明部幅差ΔＷ＝｜Ｗ１−Ｗ２｜の各極大値を予め定めた閾値ΔＷｏと比較することによって、貫通孔が適正な位置に形成されているか否かを判定することができる。具体的には、算出部１０５により算出される明部幅差ΔＷ＝｜Ｗ１−Ｗ２｜の各極大値が閾値Ｗｏを超えていないときに、貫通孔が適正な位置に形成されていると判定し、算出部１０５により算出される明部幅差ΔＷ＝｜Ｗ１−Ｗ２｜の極大値の何れかが閾値ΔＷｏを超えているときに、貫通孔が適正な位置に形成されていない（位置ずれを起こしている）と判定すればよい。

＜付記事項＞
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

上述した実施形態においては、貫通孔の位置ずれを検出するために利用する特徴量として、（１）前方散乱光の暗部幅、（２）前方散乱光の強度を２つの明部上で積分して得られる積分値の差の絶対値、（３）前方散乱光の２つの明部幅の差の絶対値を例示したが、貫通孔の位置ずれを検出するために利用可能な特徴量はこれに限定されるものではない。すなわち、前方散乱光の強度分布から算出することができ、かつ、プリフォームに形成された貫通孔の配置に応じた値を有する特徴量であれば、どのような特徴量であっても貫通孔の位置ずれを検出するために利用することができる。

以下に実施例を示して、本発明の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、細部については様々な様態が可能である。

〔実施例１〕
以下のようにして本発明の第１の実施形態に係る検査装置１００の有効性について確認した。

まず、図３の下段のような断面を長手方向の全体にわたって有するプリフォームＡを作成した。具体的には、外径９０ｍｍφのプリフォームに対して、そのプリフォームの中心から２０ｍｍの位置に直径４ｍｍφの６つの貫通孔をドリル法によって形成した。加えて、図４の下段のような断面を長手方向の全体にわたって有するプリフォームＢ、及び、図５の下段のような断面を長手方向の全体にわたって有するプリフォームＣを、プリフォームＡと同様の方法で作成した。ただし、プリフォームＢの作成に際しては、１つの貫通孔（図４における貫通孔１１ａ）を形成する位置を４ｍｍだけ外側にずらし、プリフォームＣの作成に際しては、２つの貫通孔（図５における貫通孔１１ａおよび貫通孔１１ｂ）の位置をそれぞれ４ｍｍだけ外側にずらした。

次に、検査装置１００を用いてプリフォームＡに関する暗部幅の時系列を得た。暗部幅の時系列の取得は、回転機構１０３に取り付けたプリフォームＡを（プリフォームＡの中心軸を回転軸として）回転させながら、かつ、平行移動機構１０４に取り付けた光源１０１及び検出器１０２をプリフォームＡの中心軸に沿って平行移動させながら、前方散乱光の強度分布を検出器１０２にて検出することによって行った。この際、光源１０１及び検出器１０２としてＬＥＤ及びＣＣＤラインセンサを用いた。また、プリフォームの回転数を１００ｒｐｍに、ＬＥＤ及びＣＣＤラインセンサの移動速度を１０ｍｍ／分に、ＣＣＤラインセンサにおけるサンプリング周期を５００ｍ秒にそれぞれ設定した。

プリフォームＡに関する暗部幅の時系列として、図７に示す正弦波形状の時系列が得られた。本実施例においては、この時系列を用いて、プリフォームＢ〜Ｃの検査に用いる閾値Ｔｈの値を設定した。具体的には、この時系列における暗部幅の最大値をＬ_０とし、閾値ＴｈをＬ_０よりも僅かに大きい値、具体的にはＬ_０＋０．５ｍｍに設定した。なお、プリフォームＡの作成に際して貫通孔を中心軸から２０ｍｍの位置に精度良く形成できる場合には、このように暗部幅の最大値Ｌｏを実測により求めることなく、４０ｍｍとしてしまっても構わない。

次に、第１の実施形態に係る検査装置１００を用いて、プリフォームＢ〜Ｃを検査した。検査は、暗部幅の実測時と同様、回転機構１０３に取り付けたプリフォームＢ〜Ｃを（そのプリフォームの中心軸を回転軸として）回転させつつ、平行移動機構１０４に取り付けた光源１０１及び検出器１０２をプリフォームＢ〜Ｃの中心軸に沿って平行移動させながら行った。この際、暗部幅の実測時と同様、光源１０１及び検出器１０２としてＬＥＤ及びＣＣＤラインセンサを用いた。また、暗部幅の実測時と同様、プリフォームの回転数を１００ｒｐｍに、ＬＥＤ及びＣＣＤラインセンサの移動速度を１０ｍｍ／分に、ＣＣＤラインセンサにおけるサンプリング周期を５００ｍ秒にそれぞれ設定した。

プリフォームＢを検査対象としたときに演算部１０５によって算出された暗部幅の時系列は、図８に示すような波形を示した。この時系列における極大値は、いずれも、先に設定した閾値Ｔｈを超えていた。これは、１つの貫通孔が図４に示すように外側にずれて形成されているので、全ての貫通孔が適正な位置に形成されている場合よりも暗部幅の最大値が大きくなるためである。その結果、判定部１０６は、長手方向の全体にわたって「適正な位置から外側にずれた位置に貫通孔が形成されている」という判定を出力した。

プリフォームＣを検査対象としたときに演算部１０５によって算出された暗部幅の時系列は、図９に示すような波形を示した。この時系列における極大値は、いずれも、先に設定した閾値Ｔｈを超えていた。これは、２つの貫通孔が図５に示すように外側にずれて形成されているので、全ての貫通孔が適正な位置に形成されている場合よりも暗部幅の最大値が大きくなるためである。その結果、判定部１０６は、長手方向の全体にわたって「適正な位置から外側にずれた位置に貫通孔が形成されている」という判定を出力した。

このようにして、第１の実施形態に係る検査装置１００を用いることによって、プリフォームに形成された一部の貫通孔に生じた位置ずれを有効に検出することができることが確かめられた。

〔実施例２〕
以下のようにして本発明の第２の実施形態に係る検査装置１００の有効性について確認した。

まず、図１１の下段のような断面を長手方向の全体にわたって有するプリフォームを作成した。具体的には、外径９０ｍｍφのプリフォームに対して、プリフォームの中心から２０ｍｍの位置に直径４ｍｍφの６つの貫通孔をドリル法によって形成した（このプリフォームは、実施例１で用いたプリフォームＡと同じプリフォームなので、本実施例においてもプリフォームＡと呼称する）。加えて、図１５の下段のような断面を長手方向の全体にわたって有するプリフォームＤを、プリフォームＡと同様の方法で作成した。ただし、プリフォームＤの作成に際しては、図１５の下段に示すように、全ての貫通孔の形成位置を同一方向に３ｍｍずらした。

次に、積分値差ΔＳに基づく判定法の有効性を以下のように確認した。なお、積分値差ΔＳとは、上述したとおり、前方散乱光の強度を第１の明部上で積分して得られる積分値Ｓ１と、前方散乱光の強度を第２の明部上で積分して得られる積分値Ｓ２との差｜Ｓ２−Ｓ１｜のことを指す。また、第１の明部及び第２の明部とは、暗部の両側に広がる前方散乱光の強度が予め定められた強度Ｉoよりも大きくなる領域のことを指す。なお、本実施例においては、Ｉo＝０として第１の明部及び第２の明部を定めた。

まず、検査装置１００を用いてプリフォームＡに関する積分値差ΔＳの時系列を得た。積分値差ΔＳの取得は、回転機構１０３に取り付けたプリフォームＡを回転させながら、かつ、平行移動機構１０４に取り付けた光源１０１及び検出器１０２をプリフォームＡの中心軸に沿って平行移動させながら、前方散乱光の強度分布を検出器１０２にて検出することによって行った。この際、光源１０１及び検出器１０２としてＬＥＤ及びＣＣＤラインセンサを用いた。また、プリフォームの回転数を１００ｒｐｍに、ＬＥＤ及びＣＣＤラインセンサの移動速度を１０ｍｍ／分に、ＣＣＤラインセンサにおけるサンプリング周期を５００ｍ秒にそれぞれ設定した。

プリフォームＡに関する積分値差ΔＳの時系列として、図１６に示す時系列が得られた。本実施例においては、この時系列を用いて、プリフォームＤの検査に用いる閾値ΔＳoの値を設定した。具体的には、この時系列における積分値差の最大値をΔＳ_maxとし、閾値ΔＳ_oをΔＳ_maxよりも大きい値、具体的にはΔＳ_maxの３倍に設定した（図１６に示すグラフの縦軸は面積の対数である）。

次に、検査装置１００を用いてプリフォームＤを検査した。検査は、プリフォームＡに関する積分値差ΔＳの実測時と同様、回転機構１０３に取り付けたプリフォームＤを（プリフォームＤの中心軸を回転軸として）回転させつつ、平行移動機構１０４に取り付けた光源１０１及び検出器１０２をプリフォームＤの中心軸に沿って平行移動させながら行った。この際、プリフォームＡに関する積分値差ΔＳの実測時と同様、プリフォームの回転数を１００ｒｐｍに、ＬＥＤ及びＣＣＤラインセンサの移動速度を１０ｍｍ／分に、ＣＣＤラインセンサにおけるサンプリング周期を５００ｍ秒にそれぞれ設定した。

プリフォームＤを検査対象としたときに演算部１０５によって算出された暗部幅の時系列は、図１７に示す波形を有していた。この時系列における極大値は、いずれも、先に設定した閾値ΔＳ_oを超えていた。その結果、判定部１０６は、長手方向の全体にわたって「貫通孔がずれている」という判定を出力した。

次に、明部幅差ΔＷに基づく判定法の有効性を以下のように確認した。明部幅差ΔＷとは、上述したとおり、前方散乱光の第１の明部の幅Ｗ１と、前方散乱光の第２の明部の幅Ｗ２との差｜Ｗ２−Ｗ１｜のことを指す。また、第１の明部及び第２の明部とは、暗部の両側に広がる前方散乱光の強度が予め定められた強度Ｉoよりも大きくなる領域のことを指す。なお、本実施例においては、Ｉo＝０として第１の明部及び第２の明部を定めた。

まず、検査装置１００を用いてプリフォームＡに関する明部幅差ΔＷの時系列を得た。明部幅差ΔＷの取得は、回転機構１０３に取り付けたプリフォームＡを回転させながら、かつ、平行移動機構１０４に取り付けた光源１０１及び検出器１０２をプリフォームＡの中心軸に沿って平行移動させながら、前方散乱光の強度分布を検出器１０２にて検出することによって行った。この際、光源１０１及び検出器１０２としてＬＥＤ及びＣＣＤラインセンサを用いた。また、プリフォームの回転数を１００ｒｐｍに、ＬＥＤ及びＣＣＤラインセンサの移動速度を１０ｍｍ／分に、ＣＣＤラインセンサにおけるサンプリング周期を５００ｍ秒にそれぞれ設定した。

プリフォームＡに関する明部幅差ΔＷの時系列として、図１８に示す時系列が得られた。本実施例においては、この時系列を用いて、プリフォームＤの検査に用いる閾値ΔＷoの値を設定した。具体的には、この時系列における明部幅差の最大値をΔＷ_maxとし、閾値ΔＷ_oをΔＷ_maxよりも大きい値、具体的にはΔＷ_maxの３倍に設定した。

次に、検査装置１００を用いてプリフォームＤを検査した。検査は、プリフォームＡに関する明部幅差ΔＷの実測時と同様、回転機構１０３に取り付けたプリフォームＤを（プリフォームＤの中心軸を回転軸として）回転させつつ、平行移動機構１０４に取り付けた光源１０１及び検出器１０２をプリフォームＤの中心軸に沿って平行移動させながら行った。この際、プリフォームＡに関する明部幅差ΔＷの実測時と同様、プリフォームの回転数を１００ｒｐｍに、ＬＥＤ及びＣＣＤラインセンサの移動速度を１０ｍｍ／分に、ＣＣＤラインセンサにおけるサンプリング周期を５００ｍ秒にそれぞれ設定した。

プリフォームＤを検査対象としたときに演算部１０５によって算出された明部幅差ΔＷの時系列は、図１９に示すような波形を示した。この時系列における極大値は、いずれも、先に設定した閾値ΔＷ_oを超えていた。その結果、判定部１０６は、長手方向の全体にわたって「貫通孔がずれている」という判定を出力した。

このようにして、第２の実施形態に係る検査装置１００を用いることによって、プリフォームに形成された全ての貫通孔に生じた一様な位置ずれを有効に検出することができることが確かめられた。

本発明に係る検査方法は、フォトニック結晶ファイバなど、空孔が形成された光ファイバの母材となるプリフォームの検査に好適に利用することができる。

１０プリフォーム
１０’ プリフォーム
１１貫通孔
２０平行光線
１０１光源
１０２検出器（検出手段）
１０３回転機構（回転／移動手段）
１０４平行移動機構（平行移動手段）
１０５演算部（算出手段）
１０６判定部
１０７位置検出部

Claims

円柱状のプリフォームであって、一方の端面から他方の端面に至る貫通孔が形成されたプリフォームを検査する検査装置であって、
上記プリフォームの側面から光線を入射させることにより生じた上記プリフォームの前方散乱光の強度分布を逐次検出する検出手段と、
上記プリフォームの中心軸を回転軸として上記プリフォームを回転させるか、又は、上記プリフォームを周回するよう上記検出手段を移動させる回転／移動手段と、
逐次検出された上記前方散乱光の強度分布から、上記貫通孔の配置に応じた値をもつ特徴量の時系列を算出する算出手段と、
上記特徴量の時系列の最大値又は極大値を予め定められた閾値と比較することによって、上記貫通孔が予め定められた位置に形成されているか否かを判定する判定手段と、を備えている、ことを特徴とする検査装置。
上記特徴量は、上記前方散乱光の暗部幅である、
ことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
上記特徴量は、上記前方散乱光の２つのピークの外側に広がる、上記前方散乱光の強度が予め定められた強度よりも大きくなる２つの領域を明部として、上記前方散乱光の強度をこれら２つの明部上で積分して得られる積分値の差の絶対値である、ことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
上記特徴量は、上記前方散乱光の２つのピークの外側に広がる、上記前方散乱光の強度が予め定められた強度よりも大きくなる２つの領域を明部として、これら２つの明部の幅の差の絶対値である、ことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
円柱状のプリフォームであって、一方の端面から他方の端面に至る貫通孔が形成されたプリフォームを検査する検査装置であって、
上記プリフォームの側面から光線を入射させることにより生じた上記プリフォームの前方散乱光の強度分布を逐次検出する検出手段と、
上記プリフォームの中心軸を回転軸として上記プリフォームを回転させるか、又は、上記プリフォームを周回するよう上記検出手段を移動させる回転／移動手段と、
逐次検出された上記前方散乱光の強度分布から、上記貫通孔の配置に応じた値をもつ、上記前方散乱光の暗部幅の時系列を算出する算出手段と、
上記暗部幅の時系列の周波数スペクトルを予め定められた周波数スペクトルと比較することによって、上記貫通孔が予め定められた位置に形成されているか否かを判定する判定手段と、を備えている、ことを特徴とする検査装置。
上記プリフォーム又は上記検出手段を上記プリフォームの中心軸方向に平行移動させる平行移動手段を更に備えている、ことを特徴とする請求項１から５までの何れか１項に記載の検査装置。
円柱状のプリフォームであって、一方の端面から他方の端面に至る貫通孔が形成されたプリフォームを検査する検査方法であって、
上記プリフォームの側面から光線を入射させることにより生じた上記プリフォームの前方散乱光の強度分布を検出手段によって逐次検出する検出工程と、
上記プリフォームの中心軸を回転軸として上記プリフォームを回転させるか、又は、上記プリフォームを周回するよう上記検出手段を移動させる回転／移動工程と、
逐次検出された上記前方散乱光の強度分布から、上記貫通孔の配置に応じた値をもつ特徴量の時系列を算出する算出工程と、
上記特徴量の時系列の最大値又は極大値を予め定められた閾値と比較することによって、上記貫通孔が予め定められた位置に形成されているか否かを判定する判定工程とを含んでいる、ことを特徴とする検査方法。