JPS63128239A - マイクロ光弾性測定装置 - Google Patents
マイクロ光弾性測定装置Info
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- JPS63128239A JPS63128239A JP27400586A JP27400586A JPS63128239A JP S63128239 A JPS63128239 A JP S63128239A JP 27400586 A JP27400586 A JP 27400586A JP 27400586 A JP27400586 A JP 27400586A JP S63128239 A JPS63128239 A JP S63128239A
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 13
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は拡大光学系を有しかつ光弾性現象を利用して
微細物、樹脂成形品等の被測定物の光学的な異方性を測
定するマイクロ光弾性測定装置に関するものである。
微細物、樹脂成形品等の被測定物の光学的な異方性を測
定するマイクロ光弾性測定装置に関するものである。
従来、光弾性現象を利用して被測定物の光学的な異方性
を測定する装置としては偏光顕微鏡がある。この偏光顕
微鏡は、坪井「偏光顕微鏡」（昭５６）岩波書店９．１
２３〜１２６に示されるように、拡大光学系および偏光
子、検光子を有している。
を測定する装置としては偏光顕微鏡がある。この偏光顕
微鏡は、坪井「偏光顕微鏡」（昭５６）岩波書店９．１
２３〜１２６に示されるように、拡大光学系および偏光
子、検光子を有している。
この偏光顕微鏡においては、被測定物に可視光（波長λ
＝０．４〜０．７６μｍ）の偏光を透過させて、複屈折
率、レターデーションなどの光学的な異方性を測定する
ことができる。
＝０．４〜０．７６μｍ）の偏光を透過させて、複屈折
率、レターデーションなどの光学的な異方性を測定する
ことができる。
しかし、このような偏光顕微鏡においては、被測定物を
回転させなければ、被測定物の主応力方向を測定するこ
とができず、また主応力差を測定することができない。
回転させなければ、被測定物の主応力方向を測定するこ
とができず、また主応力差を測定することができない。
さらに、たとえばＡＢＳ樹脂、ＨＩＰＳ樹脂、シリコン
単結晶体のような物質の可視光の光透過率は小さいから
、このような物質の光学的な異方性を測定することがで
きないので、被測定物の材質が制限されてしまう。
単結晶体のような物質の可視光の光透過率は小さいから
、このような物質の光学的な異方性を測定することがで
きないので、被測定物の材質が制限されてしまう。
この発明は上述の問題点を解決するためになされたもの
で、被測定物を回転させなくとも、被測定物の主応力方
向を測定することができ、また主応力差を測定すること
ができ、さらに被測定物の材質による制限が少ないマイ
クロ光弾性測定装置を提供することを目的とする。
で、被測定物を回転させなくとも、被測定物の主応力方
向を測定することができ、また主応力差を測定すること
ができ、さらに被測定物の材質による制限が少ないマイ
クロ光弾性測定装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するため、この発明においては、拡大光
学系を有しかつ光弾性現象を利用して被測定物の光学的
な異方性を測定するマイクロ光弾性測定装置において、
ハロゲンランプと、そのノ１０ゲンランプからの光を可
視光ないし近赤外光に分光する分光装置と、方解石から
なりかつ光軸を中心として回転可能なプリズム型側、光
素子の偏光子および検光子と、上記偏光子と上記被測定
物との間に設けられ、光軸を中心として回転可能であり
かつ上記分光装置からの出射光が入射される第１の１７
４波長板と、上記検光子と上記被測定物との間に設けら
れかつ光軸を中心として回転可能な第２の１／４波長板
と、可視光ないし近赤外光を検出することができかつ上
記第２の１７４波長板からの出射光を検出するビジコン
カメラとを設ける。
学系を有しかつ光弾性現象を利用して被測定物の光学的
な異方性を測定するマイクロ光弾性測定装置において、
ハロゲンランプと、そのノ１０ゲンランプからの光を可
視光ないし近赤外光に分光する分光装置と、方解石から
なりかつ光軸を中心として回転可能なプリズム型側、光
素子の偏光子および検光子と、上記偏光子と上記被測定
物との間に設けられ、光軸を中心として回転可能であり
かつ上記分光装置からの出射光が入射される第１の１７
４波長板と、上記検光子と上記被測定物との間に設けら
れかつ光軸を中心として回転可能な第２の１／４波長板
と、可視光ないし近赤外光を検出することができかつ上
記第２の１７４波長板からの出射光を検出するビジコン
カメラとを設ける。
このマイクロ光弾性測定装置においては、１７４波長板
を取り外し、偏光子、検光子を回転すれば、被測定物の
主応力方向を測定することができ、また１７４波長板を
取り付ければ、被測定物の主応力差を測定することがで
きる。さらに、光源としてハロゲンランプを用いており
、ノ＼ロゲンランプからの光を可視光ないし近赤外光に
分光する分光装置、方解石からなるプリズム型偏光素子
の偏光子および検光子、可視光ないし近赤外光を検出す
ることができるビジコンカメラを用いているから、近赤
外光（波長λ＝Ｑ、７０〜２．６μｍ）領域で光透過性
を示す物質についても光弾性測定を行なうことが可能で
ある。
を取り外し、偏光子、検光子を回転すれば、被測定物の
主応力方向を測定することができ、また１７４波長板を
取り付ければ、被測定物の主応力差を測定することがで
きる。さらに、光源としてハロゲンランプを用いており
、ノ＼ロゲンランプからの光を可視光ないし近赤外光に
分光する分光装置、方解石からなるプリズム型偏光素子
の偏光子および検光子、可視光ないし近赤外光を検出す
ることができるビジコンカメラを用いているから、近赤
外光（波長λ＝Ｑ、７０〜２．６μｍ）領域で光透過性
を示す物質についても光弾性測定を行なうことが可能で
ある。
第１図はこの発明に係るマイクロ光弾性測定装置を示す
一部断面図である。図において、３は１２Ｖ、５０Ｗの
ハロゲンランプ、４はハロゲンランプ３の光を波長λ＝
＝０．３５〜２．６μｍの単色光に分光する回折格子で
、回折格子４における波長指定、／（ンドパス指定はマ
イコン（図示せず）により行なわれる。５は回折格子４
によって分光された光、６は光５を反射するトロイダル
型の反射鏡、８は光軸を中心として回転可能なホルダ、
７はホルダ８に取り付けられた偏光子、１０ ａは光軸
を中心として回転可能なホルダ、９ａはホルダ１０ ａ
に取り付けられた第１の】／４波長板、１３はステージ
、１２はステージ１３上に載置された被測定物、１１は
被測定物稔の下方に設けられたコンデンサレンズ、１４
は鏡筒、１５は鏡筒１４に取り付けられた対物レンズ、
１０ ｂは鏡筒１４に光軸を中心として回転可能に取り
付けられたホルダ、９ｂはホルダ１０ ｂに取り付けら
れた第２の１／４波長板で、１７４波長板９ａ、９ｂは
水晶からなる。１７は鏡筒１４に光軸を中心として回転
可能に取り付けられたホルダ、１６はホルダ１７に取り
付けられた検光子で、偏光子７、検光子１６は方解石か
らなり、波長λ＝０．３１〜２．６μｍ まで偏光特性
をもちかつ消光比がｓ ｘ ｉｏ−’以下のグランテー
ラ−プリズム型の偏光素子からなる。１８はコノスコー
プ観察用のベルトランレンズで、反射鏡６側から偏光子
７．１／４波長板９ａ、コンデンサレンズ１１、被測定
物１２、対物レンズ１５．１７４波長［９ｂ、検光子１
６、ベルトランレンズ１８の順に設けられており、対物
レンズ１５等で拡大光学系を構成している。１９は鏡筒
１４の上部に取り付けられたビジコンカメラで、ビジコ
ンカメラ１９はＰｂＳからなりかつ波長λ＝ ０．３５
〜２．６μｍの光を検出することができる光検出素子を
有しており、ビジコンカメラ１９は鏡筒１４からの出射
光を検出する。加はビジコンカメラ１９に接続されたカ
メラコントローラ、２１はカメラコントローラ加に接続
されたＴＶモニタである。そして、１／４波長板９ａ、
９ｂ。
一部断面図である。図において、３は１２Ｖ、５０Ｗの
ハロゲンランプ、４はハロゲンランプ３の光を波長λ＝
＝０．３５〜２．６μｍの単色光に分光する回折格子で
、回折格子４における波長指定、／（ンドパス指定はマ
イコン（図示せず）により行なわれる。５は回折格子４
によって分光された光、６は光５を反射するトロイダル
型の反射鏡、８は光軸を中心として回転可能なホルダ、
７はホルダ８に取り付けられた偏光子、１０ ａは光軸
を中心として回転可能なホルダ、９ａはホルダ１０ ａ
に取り付けられた第１の】／４波長板、１３はステージ
、１２はステージ１３上に載置された被測定物、１１は
被測定物稔の下方に設けられたコンデンサレンズ、１４
は鏡筒、１５は鏡筒１４に取り付けられた対物レンズ、
１０ ｂは鏡筒１４に光軸を中心として回転可能に取り
付けられたホルダ、９ｂはホルダ１０ ｂに取り付けら
れた第２の１／４波長板で、１７４波長板９ａ、９ｂは
水晶からなる。１７は鏡筒１４に光軸を中心として回転
可能に取り付けられたホルダ、１６はホルダ１７に取り
付けられた検光子で、偏光子７、検光子１６は方解石か
らなり、波長λ＝０．３１〜２．６μｍ まで偏光特性
をもちかつ消光比がｓ ｘ ｉｏ−’以下のグランテー
ラ−プリズム型の偏光素子からなる。１８はコノスコー
プ観察用のベルトランレンズで、反射鏡６側から偏光子
７．１／４波長板９ａ、コンデンサレンズ１１、被測定
物１２、対物レンズ１５．１７４波長［９ｂ、検光子１
６、ベルトランレンズ１８の順に設けられており、対物
レンズ１５等で拡大光学系を構成している。１９は鏡筒
１４の上部に取り付けられたビジコンカメラで、ビジコ
ンカメラ１９はＰｂＳからなりかつ波長λ＝ ０．３５
〜２．６μｍの光を検出することができる光検出素子を
有しており、ビジコンカメラ１９は鏡筒１４からの出射
光を検出する。加はビジコンカメラ１９に接続されたカ
メラコントローラ、２１はカメラコントローラ加に接続
されたＴＶモニタである。そして、１／４波長板９ａ、
９ｂ。
コンデンサレンズ１１、ベルトランレンズ１８は着脱可
能に取り付けられている。
能に取り付けられている。
このマイクロ光弾性測定装置においては、コンデンサレ
ンズ１１、ベルトランレンズ１８を取り外せば、オルソ
スコープ低倍率の測定を行なうことができ、さらに１７
４波長板９ａ、９ｂを取り外せば、被測定物１２の主応
力方向を測定することができる。
ンズ１１、ベルトランレンズ１８を取り外せば、オルソ
スコープ低倍率の測定を行なうことができ、さらに１７
４波長板９ａ、９ｂを取り外せば、被測定物１２の主応
力方向を測定することができる。
すなわち、偏光子７の偏光主軸と検光子１６の偏光主軸
とが直交しているときには、入射光強度を工。、偏光子
７の偏光主軸と被測定物１２の主応力方向とのなす角度
をφ、被測定物１２の光学的異方性（応力の存在）によ
る光の位相ずれをδとすると、出射光強度工は次式で表
わされる。
とが直交しているときには、入射光強度を工。、偏光子
７の偏光主軸と被測定物１２の主応力方向とのなす角度
をφ、被測定物１２の光学的異方性（応力の存在）によ
る光の位相ずれをδとすると、出射光強度工は次式で表
わされる。
Ｉ ＝ Ｉｏｍ”２φ虐２（δ／２）
したがって、偏光子７、検光子１６を回転して、被測定
物１２の観察視野内の暗線（Ｉ＝Ｏ）を観察することに
より、被測定物１２に存在する応力の主応力方向を測定
することができる。なお、この場合には偏光子７、検光
子１６を固定しておいて、被測定物１２を回転させても
同様の効果が得られるが、被測定物１２の形状、大きさ
によっては、偏光子７、検光子１６を回転させる方が測
定上便利である。また、１／４波長板９ａ、９ｂを取り
付ければ、被測定物１２の主応力差を測定することがで
きる。すなわち、偏光子７の偏光主軸と検光子１６の偏
光主軸とが直交し、１／４波長板９ａ、９ｂの第１主軸
と偏光子７の偏光主軸とのなす角度が４５″％ １３５
°のときには、出射光強度工は次式で表わされる。
物１２の観察視野内の暗線（Ｉ＝Ｏ）を観察することに
より、被測定物１２に存在する応力の主応力方向を測定
することができる。なお、この場合には偏光子７、検光
子１６を固定しておいて、被測定物１２を回転させても
同様の効果が得られるが、被測定物１２の形状、大きさ
によっては、偏光子７、検光子１６を回転させる方が測
定上便利である。また、１／４波長板９ａ、９ｂを取り
付ければ、被測定物１２の主応力差を測定することがで
きる。すなわち、偏光子７の偏光主軸と検光子１６の偏
光主軸とが直交し、１／４波長板９ａ、９ｂの第１主軸
と偏光子７の偏光主軸とのなす角度が４５″％ １３５
°のときには、出射光強度工は次式で表わされる。
Ｉ＝Ｉ。ｌｄ＋１２（δ／２）
また、被測定物１２の光弾性係数を０１被測定物１２に
存在する主応力をσ１、σ、とすると、位相ずれδは次
式で表わされる。
存在する主応力をσ１、σ、とすると、位相ずれδは次
式で表わされる。
δ＝２πＣ（σ１−σ２）／λ
したがって、暗線の次数を測定することによって、主応
力差（σ、−σ、）を測定することができる。
力差（σ、−σ、）を測定することができる。
さらに、コンデンサレンズ１１を取り付ければ、オルソ
スコープ高倍率の測定を行なうことができる。
スコープ高倍率の測定を行なうことができる。
また、コンデンサレンズ１１、ベルトランレンズ１８を
取り付ければ、コノスコープ測定を行なうことができる
。さらに、光源としてハロゲンランプ３を用いており、
ハロゲンランプ３からは可視光ないし近赤外光の光が発
生し、回折格子４がハロゲンランプ３の光を波長λ＝０
．３５〜２．６μｍの単色光に分光し、偏光子７、検光
子１６が波長λ＝０．３１〜２．６μｍ まで偏光特性
をもち、しかもビジコンカメラ１９が波長λ＝ ０．３
５〜２．６μｍの光を検出することができるから、第２
図に示されるＡＢＳ樹脂、ＨＩＰＳ樹脂、シリコン単結
晶体等のように近赤外光領域で光透過性を示す物質につ
いての光弾性測定が可能である。
取り付ければ、コノスコープ測定を行なうことができる
。さらに、光源としてハロゲンランプ３を用いており、
ハロゲンランプ３からは可視光ないし近赤外光の光が発
生し、回折格子４がハロゲンランプ３の光を波長λ＝０
．３５〜２．６μｍの単色光に分光し、偏光子７、検光
子１６が波長λ＝０．３１〜２．６μｍ まで偏光特性
をもち、しかもビジコンカメラ１９が波長λ＝ ０．３
５〜２．６μｍの光を検出することができるから、第２
図に示されるＡＢＳ樹脂、ＨＩＰＳ樹脂、シリコン単結
晶体等のように近赤外光領域で光透過性を示す物質につ
いての光弾性測定が可能である。
なお、上述実施例においては、分光装置として回折格子
４を用いたが、他の分光装置を用いてもよい。また、上
述実施例においては、１／４波長板９ａ、９ｂとして水
晶からなるものを用いたが、雲母からなるものを用いて
もよい。さらに、測定光の波長に応じて各種の１／４波
長板９ａ、９ｂを用意しておくのが望ましい。
４を用いたが、他の分光装置を用いてもよい。また、上
述実施例においては、１／４波長板９ａ、９ｂとして水
晶からなるものを用いたが、雲母からなるものを用いて
もよい。さらに、測定光の波長に応じて各種の１／４波
長板９ａ、９ｂを用意しておくのが望ましい。
以上説明したように、この発明に係るマイクロ光弾性測
定装置においては、被測゛宝物を回転させなくとも、被
測定物の主応力方向を測定することができるので、主応
力方向の測定が容易であり、また主応力差を測定するこ
とができ、しかも近赤外光領域で光透過性を示す物質に
ついても光弾性測定を行なうことが可能であるから、被
測定物の材質による制限が少ない。このように、この発
明の効果は顕著である。
定装置においては、被測゛宝物を回転させなくとも、被
測定物の主応力方向を測定することができるので、主応
力方向の測定が容易であり、また主応力差を測定するこ
とができ、しかも近赤外光領域で光透過性を示す物質に
ついても光弾性測定を行なうことが可能であるから、被
測定物の材質による制限が少ない。このように、この発
明の効果は顕著である。
第１図はこの発明に係るマイクロ光弾性測定装置を示す
一部断面図、第２図はＡＢＳ樹脂、ＨＩＰ８樹脂、シリ
コン単結晶体の光透過率を示す図である。 ３・・・ハロゲンランプ ４・・・回折格子７・・・
偏光子 ８・・・ホルダ９ａ・・・第１の１
７４波長板 ９ｂ・・・第２の１／４波長板
一部断面図、第２図はＡＢＳ樹脂、ＨＩＰ８樹脂、シリ
コン単結晶体の光透過率を示す図である。 ３・・・ハロゲンランプ ４・・・回折格子７・・・
偏光子 ８・・・ホルダ９ａ・・・第１の１
７４波長板 ９ｂ・・・第２の１／４波長板
Claims (1)
- １、拡大光学系を有しかつ光弾性現象を利用して被測定
物の光学的な異方性を測定するマイクロ光弾性測定装置
において、ハロゲンランプと、そのハロゲンランプから
の光を可視光ないし近赤外光に分光する分光装置と、方
解石からなりかつ光軸を中心として回転可能なプリズム
型偏光素子の偏光子および検光子と、上記偏光子と上記
被測定物との間、上記検光子と上記被測定物との間に設
けられかつ光軸を中心として回転可能である第１、第２
の１／４波長板と、可視光ないし近赤外光を検出するこ
とができるビジコンカメラとを具備することを特徴とす
るマイクロ光弾性測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27400586A JPS63128239A (ja) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | マイクロ光弾性測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27400586A JPS63128239A (ja) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | マイクロ光弾性測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63128239A true JPS63128239A (ja) | 1988-05-31 |
Family
ID=17535622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27400586A Pending JPS63128239A (ja) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | マイクロ光弾性測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63128239A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000509830A (ja) * | 1997-04-04 | 2000-08-02 | ジェイ・エイ・ウーラム・カンパニー・インコーポレイテッド | フォトアレイ検出器を備える回帰較正による回転補正器型分光エリプソメータシステム |
| KR20010063550A (ko) * | 1999-12-22 | 2001-07-09 | 권문구 | Ｘｌｐｅ 전력케이블 절연체 내부에 잔류하는 기계적인응력의 측정방법 |
| JP2005031204A (ja) * | 2003-07-08 | 2005-02-03 | Olympus Corp | 偏光顕微鏡および調整方法 |
| US7958863B2 (en) | 2006-05-24 | 2011-06-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Intake device for internal combustion engine |
| JP2020190540A (ja) * | 2019-05-17 | 2020-11-26 | シンクロア株式会社 | 目視支援装置 |
-
1986
- 1986-11-19 JP JP27400586A patent/JPS63128239A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000509830A (ja) * | 1997-04-04 | 2000-08-02 | ジェイ・エイ・ウーラム・カンパニー・インコーポレイテッド | フォトアレイ検出器を備える回帰較正による回転補正器型分光エリプソメータシステム |
| KR20010063550A (ko) * | 1999-12-22 | 2001-07-09 | 권문구 | Ｘｌｐｅ 전력케이블 절연체 내부에 잔류하는 기계적인응력의 측정방법 |
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| JP4840445B2 (ja) * | 2006-05-24 | 2011-12-21 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の吸気装置 |
| JP2020190540A (ja) * | 2019-05-17 | 2020-11-26 | シンクロア株式会社 | 目視支援装置 |
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