JPS60242309A - 小さい光路差の測定に適したひずみ測定器 - Google Patents

小さい光路差の測定に適したひずみ測定器

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JPS60242309A
JPS60242309A JP9842584A JP9842584A JPS60242309A JP S60242309 A JPS60242309 A JP S60242309A JP 9842584 A JP9842584 A JP 9842584A JP 9842584 A JP9842584 A JP 9842584A JP S60242309 A JPS60242309 A JP S60242309A
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Kan Kishii
岸井 貫
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Toshiba Glass Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/16Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
    • G01B11/18Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge using photoelastic elements

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はガラス、プラスチックスに外力により発生した
複屈折または製造工程で作り込まれた凍結複屈折の特に
小さい値を測定するひずみ測定器に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来、ガラスやプラスチックスの内部に発生した複屈折
を測定する方法は、偏光振動面が互いに直交した偏光子
と検光子(以下直交ニコルと称す)の関係に配置された
2板の偏光板の間に被測定試料と、2枚の鋭敏色板をそ
の対応する光学軸が互いに直交するように接合してなる
直交鋭敏色板と、光路に対して垂直な面上を回転する光
路差補償板とを重ねて挿入した装置をこおいて、被測定
試料の起こす光路差によって生じる直交鋭敏色板の両区
域の色調差に対し、光路差補償板を回転すると、この回
転角度に応じて光路差補償板の起こす光路差が相殺現象
を起こし、回転角度を調整して被測定試料の光路差を完
全に打ち消したとき、直交鋭敏色板の両区域の色調が等
しくなる。この場合、光路差補償板が与えた光路差は被
測定試料の光路差とは反対同量であるから光路差補償板
の回転角度から計算により前記光量差を定量的にめ試料
の複屈折を測定していた。しかし光路差補償板の回転角
度と被測定試料、直交鋭敏色板および光路差補償板の光
路差との関係についての解析法が複雑なため、工場等に
おいて実際に使用するにはぎわめて不便であった。
〔発明の目的〕
本発明は上記の欠点を除去するためになされたもので、
前記解析法を新しく解釈しなおして、直交ニコルを使用
した前記測定製置における光路差補償板の回転角度目盛
を光弾性理論に基づき設定することにより、特に小さい
光路差の測定に適したひずみ測定器を提供することを目
的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、白色光源を用い、互いに直交ニコルの関係に
配置された2枚の偏光板すなわち偏光子と検光子との間
に、被測定試料を載置する載物台と、直交鋭敏色板と、
光路差補償板とを重ねて挿入してなるひずみ測定器であ
って、直交鋭敏色板は2枚の鋭敏色板をその対応する光
学軸が互いに直交するように並べて接合されたものであ
り、光路差補償板は複屈折性の透明体でその光路差が既
知であり、かつ角度読みとり用の指針を有し角度目盛板
内に光路に対して垂直な面上を同軸自在に光源からの光
が偏光子、載物台上の試料、直交鋭敏色板、光路差補償
板、および検光子を透過して観察者の眼に達し光弾性的
観察と測定とができるように構成された特に小さい光路
差の測定に適したひずみ測定器である。
〔発明の実施例〕
本発明の詳細を図示の実施例により説明する。
第1図において、基台1に配置された白色光源たとえば
白熱電球2は光源箱3に収容され、光源箱3の上部開放
端には集光レンズ4が取り付けられている。この光源箱
3の上方には、偏光子(偏光板)5、直交鋭敏色板6、
被測定試料を載置するための透明ガラスよりなる載物台
7、角度目盛板8、光路差補償板9、検光子(偏光板)
10が基台1に植Aした支持棒11に順次かつ相互に適
切な間隔をおいて取り付けられている。偏光子5、直交
鋭敏色板6、角度目盛板8、検光子10は光路に対して
垂直面上を回転可能であり、また光路差補償板9は角度
目盛板8に回転自在に取り付けられている。
直交鋭敏色板6は第2図に示すように、同一の光路差を
有し、白色光源を用いて直交する偏光子と検光子との間
に挿入して観察すると鮮やかな赤紫色を現出する鋭敏色
板12.13をその光学的軸XYが互いにそれぞれ直交
するように接合したものである。鋭敏色を現わす複屈折
板の光路差は565圃前後である。
光路差補償板9は比較的小さな光路差を示す複屈折板で
あり、たとえば10nmまでの光路差を測る目的ならば
それよりは多少大ぎい12nmもしくは15nmなどの
光路差のものが採用される。また20nmまでの光路差
を測る目的ならば、たとえば25nmの光路差を示すも
のを選ぶのが適当である。
この光路差補償板9は光路に対して垂直な面上を回転す
るように角度目盛板8に取り付けられており、その周縁
の一個所に回転角度を測るための指針14が角度目盛板
8の目盛に対応して刻設されている。また光路差補償板
9は光路差の鴇に等しい係数を割り当てられている。た
とえば光路差が12nmの補償板はX 1.2nm、光
路差20nmの補償板はX 2. Onmである。
角度目盛板8は第3図に示すように、周面に10〜0〜
10なる値の目盛15が刻設され、その中心に回転自在
に取り付けられた光路差補償板9の指針θが5in2θ
であるような目盛には(10x 5in2θ)なる値が
付けられている。
このように構成された装置の調整および使用の方法につ
いて説明する。
まず前記装置の光学系から直交鋭敏色板6と光路差補償
板9とを取り除く。白熱電球2を点灯し、偏光子5と検
光子10との相対角度を調整し、両者が直交の関係にあ
り、光を通過させないようにする。このとき第4図に示
すように偏光子5の偏光軸16と検光子lOの偏光軸1
7とは90’の角度をなしてσする。
次に直交鋭敏色板6を前記光学系に挿入する。
この直交鋭敏色板6の光学軸X、Yを前記偏光軸16.
17に対し45℃角度にあるようにすると、直交鋭敏色
板6を構成する2枚の鋭敏色板12.13は全く同一の
赤紫色を呈して眺められる。
次に光路差補償板9を前記光学系に挿入する。
光路差補償板9の光学軸clc2を偏光子5および検光
子6の偏光軸16,17と正しく平行および直角にした
ときには、直交鋭敏色板6の色は光路差補償板9を挿入
する前と全く同じである。このときに光路差補償板9の
指針14が角度目盛15の目盛〇を指示するように角度
目盛板9の角度を決めて固定する。
光路差を測定しようとする試料18を載物台7の上に載
置する。試料18が複屈折性で光路差を有していると、
上方から試料18と直交鋭敏色板6とを啼 重ねて眺め
たとき、直交鋭敏色板6が示す赤紫色は変色して見える
。この変色は第4図に示すように試料18の光学軸2%
Vが偏光子5および検光子l。
の偏光軸16.17に対し45°の角度にあるとき最も
顕著である。その上直交鋭敏色板6を構成する2枚の鋭
敏色板12.13のいずれが一方は赤色に他方は藍色に
近づくように変色するがら、試料18の光路差がlnm
程度の小さな値であっても、容易に光路差すなわち複屈
折を検出できる。
さらに直交鋭敏色板6は、変色する2枚の鋭敏色板12
.13が隣接して並べられているため、変色の検出を特
に容易にしている。この状況の例を第5図に示す。直交
鋭敏色板6を構成する鋭敏色板12.13は試料18を
置かれてこれと重なっている部分21と22とを比較す
ると互いに色が異なっている。
試料18と重なっていない部分23と24とを比較する
と色は全く同じである。
次に光路差補償板9を回転すると、互いに色が異なって
いる部分21と22とが、試料18を挿入する以前と同
様に互いに同じ色彩を呈するよう舎こなる。
このように光路差補償板9を回転したとき、その指針1
4が指示する角度目盛板8の目盛15の値を読む。この
目盛15の値と光路差補償板9の係数とを掛は合わせる
と、試料18の光路差が得られる。
次に上記の計算例を示す。
例1 光路差補償板9の光路差を2inmとすると、そ
の係数はx 2.1 nmである。試料による直交鋭敏
色板6の変色を試料挿入前の状態に戻すために、光路差
補償板9を4.5の目盛まで回転するを要したならば、
試料の光路差は4.5 x 2.1−9.45 nmで
ある。
例2 光路差補償板9の光路差を9nmとすると、その
係数は×α9nmである。試料による直交鋭敏色板6の
変色を試料挿入前の状態に戻すために、光路差補償板9
を3の目盛まで回転するを要したならば、試料の光路差
は3xO,9=2.7nmである。
この測定の原理を次に説明する。第6図において、偏光
子5と検光子10がそれぞれの偏光軸16と17とを直
交させて配置されている。偏光子5と検光子lOの間に
光路差Rを有する複屈折板31を挿入する。複屈折板3
1の光学軸RIRsが前記偏光軸16.17と角度θを
なしているときに、複屈折板31が示す光学的効果は、
光学軸TlTiが偏光軸16.17とそれぞれ45℃角
度をなし、光路差がR−8in2θである仮想的な複屈
折板32と近似的に等しい。このことは本発明者が既に
提案し一般に知られているとおりである。
上記の理論を基に前述の測定操作を説明すると第6図に
おいて、まず試料18はその光学軸f、yが偏光軸16
.17とそれぞれ45°の角度をなすように置かれる。
これに重合して複屈折板31が置かれ、複屈折板31の
示す複屈折と試料18′の複屈折とが絶対値が等しく符
号が反対であると、複屈折板31が試料18の示す複屈
折すなわち光路差を打消して、あたかも光路差は0で、
直交鋭敏色板6によっても光路差が検出できないように
なる。このとき、複屈折板31の示す見掛けの光路差と
、試料18の光路差は絶対値が等しいから、 (試料18の光路差) x 5in(2x45°)−(
複屈折板31の光路差R) x 5in2θという関係
が成立する。この関係を変形すると、試料18の光路差
−R*5in2θ R −B・(10曇5in2θ) 一光路差補償板の係数×光路差 補償板の指針の指示する目盛 となり、前述の測定方法で得られた値が試料18の光路
差に等しいことが証明された。
なお、本発明の実施例は光学素子を縦方向に配列して構
成した装置を示したが、光学素子を横方向に配列するこ
とも、また縦形の装置を横向きに保持して使用すること
もできることは明らかである。さらに、偏光子と検出子
との間に挿入される光学素子と試料は、その配列順序を
任意に変更しても同様の効果が得られる。
〔発明の効果〕
以上のとおり本発明はガラスやプラスチックスに発生し
た複屈折、特に小さい複屈折を正確、精密かつ容易に測
定できる装置であり、従来のように複雑な計算の必要が
なく、実用上きわめてすぐれた効果を有するものである
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す全体構成図、第2図は直
交鋭敏色板の構成を示す平面図、第3図は光路差補償板
と角度目盛板の構成を示す平面図、第4図は光学素子の
光学軸間の角度関係を示す説明図、第5図は直交鋭敏色
板と試料とが重合した状態を示す平面図、第6図は光学
素子の光軸間の角度関係を示す説明図である。 5・・・・・・偏光子 6・・・・・・直交鋭敏色板 
7・・・・・・載物台、8・・・・・・角度目盛板 9
・・・・・・光路差補償板 10・・・・・・検光子特
許出願人 東芝硝子株式会社 第1図 第4図 第5図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 白色光源を用い、互いに直交二フルの関係に配置された
    2枚の偏光板の間に、被測定試料を載置する載物台と、
    2枚の鋭敏色板をその対応する光学軸が互いに直交する
    ように接合してなる直交鋭敏色板と、光路に対して垂直
    な面上を回転する光路差補償板とを重ねて挿入してなり
    、白色光源からの光が前記偏光板、載物台上の試料、直
    交鋭敏色板および光路差補償板とを透過するように構成
    板に回転自在に取付けられた光路差補償板を具備した小
    さい光路差の測定に適したひずみ測定器
JP9842584A 1984-05-16 1984-05-16 小さい光路差の測定に適したひずみ測定器 Granted JPS60242309A (ja)

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JPH053535B2 JPH053535B2 (ja) 1993-01-18

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06148005A (ja) * 1992-04-07 1994-05-27 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 光学ひずみマッピング装置ならびに方法
CN107796322A (zh) * 2016-09-06 2018-03-13 柯尼卡美能达株式会社 结构色变化型材料和应变检测装置
CN108240799A (zh) * 2016-12-26 2018-07-03 柯尼卡美能达株式会社 形变传感器及形变量测定方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5558428A (en) * 1978-10-27 1980-05-01 Toshiba Corp Photoelastic device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5558428A (en) * 1978-10-27 1980-05-01 Toshiba Corp Photoelastic device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06148005A (ja) * 1992-04-07 1994-05-27 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 光学ひずみマッピング装置ならびに方法
CN107796322A (zh) * 2016-09-06 2018-03-13 柯尼卡美能达株式会社 结构色变化型材料和应变检测装置
CN107796322B (zh) * 2016-09-06 2020-08-18 柯尼卡美能达株式会社 结构色变化型材料和应变检测装置
CN108240799A (zh) * 2016-12-26 2018-07-03 柯尼卡美能达株式会社 形变传感器及形变量测定方法

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