JP2002131225A - 異方性解析方法及び異方性解析装置 - Google Patents
異方性解析方法及び異方性解析装置Info
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- G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
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- G—PHYSICS
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/21—Polarisation-affecting properties
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的簡易な測定系で、空間の一定領域に亘
る同時測定を可能とする新規な異方性解析方法及び異方
性解析装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 レーザ光源１から発せられたレーザ光を
ハーフミラー２で２分割し、分割された一方の光の偏光
面を半波長板７で９０度回転させて分割された他方の光
の偏光面と直交させた後、これらを重畳させて試料Ａに
入射させる。試料Ａを透過した後、偏光ビームスプリッ
タ５で再度分離し、前記分割された他方の光の偏光面を
半波長板８で９０度回転させて前記分割された一方の光
の偏光面と一致させ、ハーフミラー４で再度重畳させた
後、干渉によって生じた干渉縞をスクリーン６上に投影
する。
る同時測定を可能とする新規な異方性解析方法及び異方
性解析装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 レーザ光源１から発せられたレーザ光を
ハーフミラー２で２分割し、分割された一方の光の偏光
面を半波長板７で９０度回転させて分割された他方の光
の偏光面と直交させた後、これらを重畳させて試料Ａに
入射させる。試料Ａを透過した後、偏光ビームスプリッ
タ５で再度分離し、前記分割された他方の光の偏光面を
半波長板８で９０度回転させて前記分割された一方の光
の偏光面と一致させ、ハーフミラー４で再度重畳させた
後、干渉によって生じた干渉縞をスクリーン６上に投影
する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、光の干渉を利用し
た物質の異方性解析方法及び異方性解析装置に関し、さ
らに詳しくは、粘弾性流体などにおける応力状態の異方
性観測などに好適に用いることのできる異方性解析方法
及びこの方法に用いる異方性解析装置に関する。
た物質の異方性解析方法及び異方性解析装置に関し、さ
らに詳しくは、粘弾性流体などにおける応力状態の異方
性観測などに好適に用いることのできる異方性解析方法
及びこの方法に用いる異方性解析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、粘弾性流体の法線応力差などの異
方性を測定及び解析するためには、一本の光を電気的に
変調し、又は機械的操作を行って偏光面が９０度異なる
複数の光を時間的に交互に生成させ、これらの光を前記
粘弾性流体に入射させて、透過してきた前記複数の光を
解析することにより実施していた。従って、透過してき
た前記複数の光を一定の出力信号として電気的に検出す
るためには、これらを電気的な同期を行う必要があっ
た。このため、測定系全体が複雑となるとともに、高額
な計器が必要された。さらに、上記のような方法におい
ては、空間のある一定領域に亘る同時計測を実施するこ
とはできなかった。
方性を測定及び解析するためには、一本の光を電気的に
変調し、又は機械的操作を行って偏光面が９０度異なる
複数の光を時間的に交互に生成させ、これらの光を前記
粘弾性流体に入射させて、透過してきた前記複数の光を
解析することにより実施していた。従って、透過してき
た前記複数の光を一定の出力信号として電気的に検出す
るためには、これらを電気的な同期を行う必要があっ
た。このため、測定系全体が複雑となるとともに、高額
な計器が必要された。さらに、上記のような方法におい
ては、空間のある一定領域に亘る同時計測を実施するこ
とはできなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、比較的簡易
な測定系で、空間の一定領域に亘る同時測定を可能とす
る新規な異方性解析方法及びこの方法に用いる異方性解
析装置を提供することを目的とする。
な測定系で、空間の一定領域に亘る同時測定を可能とす
る新規な異方性解析方法及びこの方法に用いる異方性解
析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】上記目的を達成すべく、
本発明の異方性解析方法は、偏光面が互いに所定の角度
をなして交差する同一波長の２つの光を、異方性を測定
すべき試料の所定の部分に同時に入射させるとともに、
前記試料を透過してきた前記２つの光の一方の偏光面を
前記所定の角度回転させることにより、前記２つの光の
前記一方の偏光面を前記２つの光の他方の偏光面と一致
させた状態で前記２つの光を重畳させ、この重畳させた
光の干渉縞を観察することにより、前記試料の異方性を
解析することを特徴とする。
本発明の異方性解析方法は、偏光面が互いに所定の角度
をなして交差する同一波長の２つの光を、異方性を測定
すべき試料の所定の部分に同時に入射させるとともに、
前記試料を透過してきた前記２つの光の一方の偏光面を
前記所定の角度回転させることにより、前記２つの光の
前記一方の偏光面を前記２つの光の他方の偏光面と一致
させた状態で前記２つの光を重畳させ、この重畳させた
光の干渉縞を観察することにより、前記試料の異方性を
解析することを特徴とする。
【０００５】すなわち、本発明の異方性解析方法によれ
ば、従来と異なり偏光面が互いに所定の角度をなして交
差する２つの光を時間的に連続させて生成させておく。
そして、この２つの光を測定すべき試料の同一部分に同
時に入射させ、前記試料からの２つの透過光を偏光面が
一致するように重畳させて、この重畳された光の干渉縞
を観測する。
ば、従来と異なり偏光面が互いに所定の角度をなして交
差する２つの光を時間的に連続させて生成させておく。
そして、この２つの光を測定すべき試料の同一部分に同
時に入射させ、前記試料からの２つの透過光を偏光面が
一致するように重畳させて、この重畳された光の干渉縞
を観測する。
【０００６】そして、前記試料内に例えば応力差などの
異方性が存在する場合は、偏光面が互いに交差する前記
２つの光の少なくとも一方が、前記異方性に起因して屈
折率変化を受ける。このため、前記試料が異方性を有す
る場合は、異方性を有しない場合と比較してその干渉縞
が変化する。したがって、この干渉縞の変化を読み取る
ことにより、前記試料内の異方性を定性的に知ることが
できる。さらに、特定試料について干渉縞の変化と異方
性とを対応づけるパラメータを導出しておくことによ
り、前記異方性を定量的に測定することができる。
異方性が存在する場合は、偏光面が互いに交差する前記
２つの光の少なくとも一方が、前記異方性に起因して屈
折率変化を受ける。このため、前記試料が異方性を有す
る場合は、異方性を有しない場合と比較してその干渉縞
が変化する。したがって、この干渉縞の変化を読み取る
ことにより、前記試料内の異方性を定性的に知ることが
できる。さらに、特定試料について干渉縞の変化と異方
性とを対応づけるパラメータを導出しておくことによ
り、前記異方性を定量的に測定することができる。
【０００７】このように、本発明の異方性解析方法は、
時間的に連続な偏光面が直交する２つの光を用いるた
め、従来のような電気的な同期を必要としない。このた
め、解析に用いる測定系全体を簡易化することができる
とともに、高額な装置を必要としないため、測定系全体
のコストをも低減することができる。さらには、前記２
つの光が入射され、照射された部分の異方性を測定する
ため、空間のある一定領域に亘る同時測定を可能とする
こともできる。また、温度や圧力などの影響による密度
変化を受けることなく試料の異方性を測定することがで
き、さらには、瞬間的な構造変化などにも追随すること
ができる。
時間的に連続な偏光面が直交する２つの光を用いるた
め、従来のような電気的な同期を必要としない。このた
め、解析に用いる測定系全体を簡易化することができる
とともに、高額な装置を必要としないため、測定系全体
のコストをも低減することができる。さらには、前記２
つの光が入射され、照射された部分の異方性を測定する
ため、空間のある一定領域に亘る同時測定を可能とする
こともできる。また、温度や圧力などの影響による密度
変化を受けることなく試料の異方性を測定することがで
き、さらには、瞬間的な構造変化などにも追随すること
ができる。
【０００８】また、本発明の方法における好ましい態様
においては、試料に入射させる以前において、偏光面が
互いに直交する前記２つの光を重畳させ、この重畳させ
た光を前記試料に入射させる。これによって、前記試料
の光の進行方向の全体に亘って、例えば、前記試料の厚
さ方向全体に亘る異方性を簡易に観測することができ
る。
においては、試料に入射させる以前において、偏光面が
互いに直交する前記２つの光を重畳させ、この重畳させ
た光を前記試料に入射させる。これによって、前記試料
の光の進行方向の全体に亘って、例えば、前記試料の厚
さ方向全体に亘る異方性を簡易に観測することができ
る。
【０００９】さらに、本発明の方法における好ましい態
様においては、偏光面が互いに直交する前記２つの光を
前記試料に対して交差するようにして入射させる。この
場合においては、前記２つの光の交差位置を前記試料内
あるいは試料表面の任意の位置に設定することによっ
て、その任意位置の異方性をより正確に観測することが
できる。
様においては、偏光面が互いに直交する前記２つの光を
前記試料に対して交差するようにして入射させる。この
場合においては、前記２つの光の交差位置を前記試料内
あるいは試料表面の任意の位置に設定することによっ
て、その任意位置の異方性をより正確に観測することが
できる。
【００１０】また、本発明の異方性解析装置は、上記方
法を実施すべく、異方性を測定すべき試料の前方におい
て、異方性を測定するための光を発生させるレーザ光源
と、このレーザ光源から発せられた光を分割する光分割
手段と、分割された一方の光の偏光面を所定の角度回転
させるための第１の偏光面回転手段とを具え、異方性を
測定すべき前記試料の後方において、前記分割された一
方の光又は分割された他方の光を前記所定の角度回転さ
せて両者の偏光面を一致させるための第２の偏光面回転
手段と、前記分割された一方の光及び前記分割された他
方の光を重畳させるための光重畳手段と、この重畳され
た光の干渉縞を投影するための光投影手段とを具えるこ
とを特徴とする。
法を実施すべく、異方性を測定すべき試料の前方におい
て、異方性を測定するための光を発生させるレーザ光源
と、このレーザ光源から発せられた光を分割する光分割
手段と、分割された一方の光の偏光面を所定の角度回転
させるための第１の偏光面回転手段とを具え、異方性を
測定すべき前記試料の後方において、前記分割された一
方の光又は分割された他方の光を前記所定の角度回転さ
せて両者の偏光面を一致させるための第２の偏光面回転
手段と、前記分割された一方の光及び前記分割された他
方の光を重畳させるための光重畳手段と、この重畳され
た光の干渉縞を投影するための光投影手段とを具えるこ
とを特徴とする。
【００１１】そして、本発明の好ましい態様における重
畳させた光を試料に入射させる場合は、上記異方性解析
装置において、異方性を解析すべき前記試料の前方にお
いて、前記第１の偏光面回転手段の前方に、前記分割さ
れた一方の光及び前記分割された他方の光を重畳させる
ための追加の光重畳手段を具える。
畳させた光を試料に入射させる場合は、上記異方性解析
装置において、異方性を解析すべき前記試料の前方にお
いて、前記第１の偏光面回転手段の前方に、前記分割さ
れた一方の光及び前記分割された他方の光を重畳させる
ための追加の光重畳手段を具える。
【００１２】偏光面回転手段として半波長板を好ましく
用いることができる。半波長板は、比較的安価で容易に
入手することができるとともに、装置全体のコストを低
減させることができる。また、上記本発明の方法におい
て、分割された一方の光の偏光面を９０度回転させるこ
とになるので、分割された他方の光とともに試料内にお
ける直角方向の異方性を測定できる。
用いることができる。半波長板は、比較的安価で容易に
入手することができるとともに、装置全体のコストを低
減させることができる。また、上記本発明の方法におい
て、分割された一方の光の偏光面を９０度回転させるこ
とになるので、分割された他方の光とともに試料内にお
ける直角方向の異方性を測定できる。
【００１３】また、本発明は、所定の単一偏光を異方性
を測定すべき試料の所定の部分に同時に入射させるとと
もに、前記試料を透過してきた前記偏光を２つに分離
し、この２つに分離した光を重畳させて、この重畳させ
た光の干渉縞を観察することにより、前記試料の異方性
を解析することを特徴とする。
を測定すべき試料の所定の部分に同時に入射させるとと
もに、前記試料を透過してきた前記偏光を２つに分離
し、この２つに分離した光を重畳させて、この重畳させ
た光の干渉縞を観察することにより、前記試料の異方性
を解析することを特徴とする。
【００１４】上述の異方性解析方法においては、偏光面
が互いに所定の角度をなして交差する２つの光を用いて
異方性の解析を行っているが、この場合においては、単
一の平面偏光、円偏光、及び惰円偏光などを用いて異方
性の解析を行う。このように単一の偏光を用いた場合に
おいても、試料を透過させた後に２つに分離し、この分
離した光を重畳させて、この重畳させた光の干渉縞を観
察することによっても前記試料の異方性を解析すること
ができる。
が互いに所定の角度をなして交差する２つの光を用いて
異方性の解析を行っているが、この場合においては、単
一の平面偏光、円偏光、及び惰円偏光などを用いて異方
性の解析を行う。このように単一の偏光を用いた場合に
おいても、試料を透過させた後に２つに分離し、この分
離した光を重畳させて、この重畳させた光の干渉縞を観
察することによっても前記試料の異方性を解析すること
ができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を発明の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の異方性解
析方法の好ましい態様において使用する解析装置の構成
図である。図１に示す解析装置は、異方性解析に使用す
る光を生成するレーザ光源１と、レーザ光源１から発せ
られた光を分割あるいは重畳させるためのハーフミラー
２、３、４並びに偏光ビームスプリッタ５と、試料Ａの
異方性を解析すべく干渉縞を投影するためのスクリーン
６とを具えている。さらに、偏光面を９０度回転させる
ための半波長板７及び８と、スペイシャルフィルタ９
と、コリメータレンズ１０と、偏光板１１と、光を反射
させて光路を変更させるためのミラー１２、１３、１
４、及び１５とを具えている。
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の異方性解
析方法の好ましい態様において使用する解析装置の構成
図である。図１に示す解析装置は、異方性解析に使用す
る光を生成するレーザ光源１と、レーザ光源１から発せ
られた光を分割あるいは重畳させるためのハーフミラー
２、３、４並びに偏光ビームスプリッタ５と、試料Ａの
異方性を解析すべく干渉縞を投影するためのスクリーン
６とを具えている。さらに、偏光面を９０度回転させる
ための半波長板７及び８と、スペイシャルフィルタ９
と、コリメータレンズ１０と、偏光板１１と、光を反射
させて光路を変更させるためのミラー１２、１３、１
４、及び１５とを具えている。
【００１６】レーザ光源１から発せられたレーザ光は、
スペイシャルフィルタ９及びコリメータレンズ１０を通
過することにより、その幅がある程度広げられ、偏光板
１１を通過することによって、平面波に変換される。次
いで、この平面波はハーフミラー２を通過することによ
って２つに分割される。
スペイシャルフィルタ９及びコリメータレンズ１０を通
過することにより、その幅がある程度広げられ、偏光板
１１を通過することによって、平面波に変換される。次
いで、この平面波はハーフミラー２を通過することによ
って２つに分割される。
【００１７】分割された一方の光（ビーム１）は、半波
長板７に至り、そこを通過することによって偏光面が９
０度回転された後、ミラー１２で反射されてハーフミラ
ー３に至る。分割された他方の光（ビーム２）は、ミラ
ー１３で反射されて光路を９０度変更させた後、ハーフ
ミラー３に至る。ハーフミラー３では、ビーム２と、こ
の光に対して偏光面が９０度回転して直交しているビー
ム１とが重畳される。この重畳された光は試料Ａに入射
された後、試料Ａを透過し、偏光ビームスプリッタ５に
至る。
長板７に至り、そこを通過することによって偏光面が９
０度回転された後、ミラー１２で反射されてハーフミラ
ー３に至る。分割された他方の光（ビーム２）は、ミラ
ー１３で反射されて光路を９０度変更させた後、ハーフ
ミラー３に至る。ハーフミラー３では、ビーム２と、こ
の光に対して偏光面が９０度回転して直交しているビー
ム１とが重畳される。この重畳された光は試料Ａに入射
された後、試料Ａを透過し、偏光ビームスプリッタ５に
至る。
【００１８】偏光ビームスプリッタ５において、前記重
畳された光は、偏光面が互いに直交するビーム１とビー
ム２とに分離される。ビーム２は、半波長板８でその偏
光面がビーム１の偏光面と一致するように、その偏光面
が９０度回転される。その後、ミラー１４で光路を９０
度変更させた後、ハーフミラー４に至る。ビーム１は、
ミラー１５で反射され、その光路を９０度変更させた後
にハーフミラー４に至る。ハーフミラー４では、偏光面
が互いに一致したビーム１とビーム２とが重畳される。
そして、この重畳された光をスクリーン６上に投影する
ことによって、ビーム１とビーム２との重畳によって生
じた干渉縞が生成される。
畳された光は、偏光面が互いに直交するビーム１とビー
ム２とに分離される。ビーム２は、半波長板８でその偏
光面がビーム１の偏光面と一致するように、その偏光面
が９０度回転される。その後、ミラー１４で光路を９０
度変更させた後、ハーフミラー４に至る。ビーム１は、
ミラー１５で反射され、その光路を９０度変更させた後
にハーフミラー４に至る。ハーフミラー４では、偏光面
が互いに一致したビーム１とビーム２とが重畳される。
そして、この重畳された光をスクリーン６上に投影する
ことによって、ビーム１とビーム２との重畳によって生
じた干渉縞が生成される。
【００１９】この場合において、例えば、試料Ａ内に光
の透過方向において、偏光面の方向に応力差などの異方
性が存在する場合は、このような異方性がない場合と比
較して、前記干渉縞が変形する。したがって、異方性を
有しない試料Ａの干渉縞を標準サンプルとして用いるこ
とにより、この標準サンプルに対する試料Ａ内に異方性
がある場合の干渉縞の変形度合いから、その異方性を定
性的に知ることができる。
の透過方向において、偏光面の方向に応力差などの異方
性が存在する場合は、このような異方性がない場合と比
較して、前記干渉縞が変形する。したがって、異方性を
有しない試料Ａの干渉縞を標準サンプルとして用いるこ
とにより、この標準サンプルに対する試料Ａ内に異方性
がある場合の干渉縞の変形度合いから、その異方性を定
性的に知ることができる。
【００２０】さらには、試料Ａについて干渉縞の変化と
応力差などの異方性とを対応づけるパラメータを導出し
ておくことにより、前記異方性を定量的に測定すること
ができる。また、上記のように重畳した光を試料Ａに入
射させることにより、その光の進行方向の全体、例えば
試料Ａの厚さ方向の全体に亘って、試料Ａの異方性を測
定することができる。
応力差などの異方性とを対応づけるパラメータを導出し
ておくことにより、前記異方性を定量的に測定すること
ができる。また、上記のように重畳した光を試料Ａに入
射させることにより、その光の進行方向の全体、例えば
試料Ａの厚さ方向の全体に亘って、試料Ａの異方性を測
定することができる。
【００２１】図２は、本発明の異方性解析方法の他の好
ましい態様において使用する解析装置の構成図である。
図２に示す解析装置は、異方性解析に使用する光を生成
するレーザ光源２１と、レーザ光源２１から発せられた
光を分割あるいは重畳させるためのハーフミラー２２及
び２３と、試料Ａの異方性を解析すべく干渉縞を投影す
るためのスクリーン２６とを具えている。さらに、偏光
面を９０度回転させるための半波長板２７及び２８と、
スペイシャルフィルタ２９と、コリメータレンズ３０
と、偏光板３１と、光を反射させて光路を変更させるた
めのミラー３２、３３、及び３４と、中央に開口部を有
する小ミラー３５及び３６とを具えている。
ましい態様において使用する解析装置の構成図である。
図２に示す解析装置は、異方性解析に使用する光を生成
するレーザ光源２１と、レーザ光源２１から発せられた
光を分割あるいは重畳させるためのハーフミラー２２及
び２３と、試料Ａの異方性を解析すべく干渉縞を投影す
るためのスクリーン２６とを具えている。さらに、偏光
面を９０度回転させるための半波長板２７及び２８と、
スペイシャルフィルタ２９と、コリメータレンズ３０
と、偏光板３１と、光を反射させて光路を変更させるた
めのミラー３２、３３、及び３４と、中央に開口部を有
する小ミラー３５及び３６とを具えている。
【００２２】レーザ光源２１から発せられたレーザ光
は、上記同様にしてスペイシャルフィルタ２９及びコリ
メータレンズ３０を通過することにより、その幅がある
程度広げられ、偏光板３１を通過することによって、平
面波に変換される。次いで、この平面波はハーフミラー
２２を通過することによって２つに分割される。
は、上記同様にしてスペイシャルフィルタ２９及びコリ
メータレンズ３０を通過することにより、その幅がある
程度広げられ、偏光板３１を通過することによって、平
面波に変換される。次いで、この平面波はハーフミラー
２２を通過することによって２つに分割される。
【００２３】分割された他方の光（ビーム２）は、小ミ
ラー３５の開口部を通り、その光路を変化させることな
く、試料Ｂに対してほぼ垂直に入射される。分割された
一方の光（ビーム１）は、半波長板２７に至り、そこを
通過することによって偏光面が９０度回転させた後、ミ
ラー３２で反射されて小ミラー３５に至る。そして、小
ミラー３５の端部で反射されてその光路が所定の角度変
化された後、ビーム２と交差するようにして試料Ｂに入
射される。
ラー３５の開口部を通り、その光路を変化させることな
く、試料Ｂに対してほぼ垂直に入射される。分割された
一方の光（ビーム１）は、半波長板２７に至り、そこを
通過することによって偏光面が９０度回転させた後、ミ
ラー３２で反射されて小ミラー３５に至る。そして、小
ミラー３５の端部で反射されてその光路が所定の角度変
化された後、ビーム２と交差するようにして試料Ｂに入
射される。
【００２４】ビーム２は、試料Ｂを透過した後小ミラー
３６に至り、その端部で反射されることによって行路が
９０度変更され、さらに、ミラー３３で９０度光路が変
更されることによってハーフミラー２３に至る。ビーム
１は、試料Ｂを透過した後小ミラー３６の開口部を通過
することにより、ミラー３４に至り、光路が変更された
後半波長板２８に至る。ビーム１は、半波長板２８にお
いて、その偏光面がビーム２の偏光面と一致するように
９０度回転された後、ハーフミラー２３に至る。
３６に至り、その端部で反射されることによって行路が
９０度変更され、さらに、ミラー３３で９０度光路が変
更されることによってハーフミラー２３に至る。ビーム
１は、試料Ｂを透過した後小ミラー３６の開口部を通過
することにより、ミラー３４に至り、光路が変更された
後半波長板２８に至る。ビーム１は、半波長板２８にお
いて、その偏光面がビーム２の偏光面と一致するように
９０度回転された後、ハーフミラー２３に至る。
【００２５】ハーフミラー２３では、偏光面が互いに一
致したビーム１とビーム２とが重畳される。そして、こ
の重畳された光をスクリーン２６上に投影することによ
って、ビーム１とビーム２との重畳によって生じた干渉
縞が生成される。
致したビーム１とビーム２とが重畳される。そして、こ
の重畳された光をスクリーン２６上に投影することによ
って、ビーム１とビーム２との重畳によって生じた干渉
縞が生成される。
【００２６】この場合において、例えば、試料Ｂ内にお
いて、ビーム１とビーム２とが交差した部分において、
偏光面の方向に応力差などの異方性が存在する場合は、
このような異方性がない場合と比較して、前記干渉縞が
変形する。したがって、異方性を有しない試料Ｂの干渉
縞を標準サンプルとして用いることにより、この標準サ
ンプルに対する試料Ｂ内に異方性がある場合の干渉縞の
変形度合いから、その異方性を定性的に知ることができ
る。さらには、試料Ｂについて干渉縞の変化と応力差な
どの異方性とを対応づけるパラメータを導出しておくこ
とにより、前記異方性を定量的に測定することができ
る。
いて、ビーム１とビーム２とが交差した部分において、
偏光面の方向に応力差などの異方性が存在する場合は、
このような異方性がない場合と比較して、前記干渉縞が
変形する。したがって、異方性を有しない試料Ｂの干渉
縞を標準サンプルとして用いることにより、この標準サ
ンプルに対する試料Ｂ内に異方性がある場合の干渉縞の
変形度合いから、その異方性を定性的に知ることができ
る。さらには、試料Ｂについて干渉縞の変化と応力差な
どの異方性とを対応づけるパラメータを導出しておくこ
とにより、前記異方性を定量的に測定することができ
る。
【００２７】また、上記のように、交差した２つの光を
用いることにより、前記２つの光の交差位置を前記試料
内あるいは試料表面の任意の位置に設定することによっ
て、その任意位置の異方性をより正確に観測することが
できる。
用いることにより、前記２つの光の交差位置を前記試料
内あるいは試料表面の任意の位置に設定することによっ
て、その任意位置の異方性をより正確に観測することが
できる。
【００２８】以上、具体例を挙げながら発明の実施の形
態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は
上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸
脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能であ
る。
態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は
上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸
脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能であ
る。
【００２９】例えば、図１においては、ビーム１の偏光
面を９０度回転させてビーム２の偏光面と直交するよう
にしているが、ビーム２の偏光面を９０度回転させてビ
ーム１の偏光面と直交するようにしても良い。さらに
は、試料Ａを透過した後、ビーム２の偏光面を９０度回
転させてビーム１の偏光面と一致するようにしている
が、ビーム１の偏光面を９０度回転させることによりビ
ーム２の偏光面と一致するようにしても良い。
面を９０度回転させてビーム２の偏光面と直交するよう
にしているが、ビーム２の偏光面を９０度回転させてビ
ーム１の偏光面と直交するようにしても良い。さらに
は、試料Ａを透過した後、ビーム２の偏光面を９０度回
転させてビーム１の偏光面と一致するようにしている
が、ビーム１の偏光面を９０度回転させることによりビ
ーム２の偏光面と一致するようにしても良い。
【００３０】同じく、図２においても、試料Ｂに入射さ
せる以前のビーム１の偏光面を９０度回転させる代わり
に、ビーム２の光を９０度回転させることもできる。さ
らに、試料Ｂを透過した後において、ビーム１の代わり
にビーム２の偏光面を９０度回転させることにより、両
者の偏光面を一致させるようにしても良い。
せる以前のビーム１の偏光面を９０度回転させる代わり
に、ビーム２の光を９０度回転させることもできる。さ
らに、試料Ｂを透過した後において、ビーム１の代わり
にビーム２の偏光面を９０度回転させることにより、両
者の偏光面を一致させるようにしても良い。
【００３１】また、半波長板の代わりに所定の波長板を
用い、ビーム１の偏光面を所定の角度回転させることに
よって、この角度の応じた試料内の任意方向の異方性を
測定することができる。さらには、ハーフミラー２を用
いずに、単一の平面偏光を試料Ａ又はＢに直接的に入射
させ、試料Ａ又はＢを透過してきた前記単一の平面偏光
をハーフミラーなどで２分割する。そして、分割された
前記単一の平面偏光を再度ハーフミラーなどを用いて重
畳させ、この際の干渉縞を観測することによっても試料
Ａ又はＢの異方性を測定することができる。
用い、ビーム１の偏光面を所定の角度回転させることに
よって、この角度の応じた試料内の任意方向の異方性を
測定することができる。さらには、ハーフミラー２を用
いずに、単一の平面偏光を試料Ａ又はＢに直接的に入射
させ、試料Ａ又はＢを透過してきた前記単一の平面偏光
をハーフミラーなどで２分割する。そして、分割された
前記単一の平面偏光を再度ハーフミラーなどを用いて重
畳させ、この際の干渉縞を観測することによっても試料
Ａ又はＢの異方性を測定することができる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の異方性解
析方法及び異方性解析装置によれば、時間的に連続な偏
光面が直交する２つの光を用いるため、従来のような電
気的な同期を必要としない。このため、解析に用いる測
定系全体を簡易化することができるとともに、高額な装
置を必要としないため、測定系全体のコストをも低減す
ることができる。さらには、前記２つの光が入射され、
照射された部分の異方性を測定するため、空間のある一
定領域に亘る同時測定を可能とすることもできる。ま
た、温度や圧力などの影響による密度変化を受けること
なく試料の異方性を測定することができ、さらには、瞬
間的な構造変化などにも追随することができる。
析方法及び異方性解析装置によれば、時間的に連続な偏
光面が直交する２つの光を用いるため、従来のような電
気的な同期を必要としない。このため、解析に用いる測
定系全体を簡易化することができるとともに、高額な装
置を必要としないため、測定系全体のコストをも低減す
ることができる。さらには、前記２つの光が入射され、
照射された部分の異方性を測定するため、空間のある一
定領域に亘る同時測定を可能とすることもできる。ま
た、温度や圧力などの影響による密度変化を受けること
なく試料の異方性を測定することができ、さらには、瞬
間的な構造変化などにも追随することができる。
【図１】 本発明の異方性解析方法の好ましい態様にお
いて使用する解析装置の構成図である。
いて使用する解析装置の構成図である。
【図２】 本発明の異方性解析方法の他の好ましい態様
において使用する解析装置の構成図である。
において使用する解析装置の構成図である。
１、２１ レーザ光源 ２、３、４、２２、２３ ハーフミラー ５ 偏光ビームスプリッタ ６、２６ スクリーン ７、８、２７、２８ 半波長板 ９、２９ スペイシャルフィルタ １０、３０ コリメータレンズ １１、３１ 偏光板 １２、１３、１４、１５、３２、３３、３４ ミラー ３５、３６ 小ミラー Ａ、Ｂ 試料
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１１月２９日（２０００．１１．
２９）
２９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】このように、本発明の異方性解析方法は、
時間的に連続な偏光面が交差する２つの光を用いるた
め、従来のような電気的な同期を必要としない。このた
め、解析に用いる測定系全体を簡易化することができる
とともに、高額な装置を必要としないため、測定系全体
のコストをも低減することができる。さらには、前記２
つの光が入射され、照射された部分の異方性を測定する
ため、空間のある一定領域に亘る同時測定を可能とする
こともできる。また、温度や圧力などの影響による密度
変化を受けることなく試料の異方性を測定することがで
き、さらには、瞬間的な構造変化などにも追随すること
ができる。
時間的に連続な偏光面が交差する２つの光を用いるた
め、従来のような電気的な同期を必要としない。このた
め、解析に用いる測定系全体を簡易化することができる
とともに、高額な装置を必要としないため、測定系全体
のコストをも低減することができる。さらには、前記２
つの光が入射され、照射された部分の異方性を測定する
ため、空間のある一定領域に亘る同時測定を可能とする
こともできる。また、温度や圧力などの影響による密度
変化を受けることなく試料の異方性を測定することがで
き、さらには、瞬間的な構造変化などにも追随すること
ができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】また、本発明の方法における好ましい態様
においては、試料に入射させる以前において、偏光面が
互いに交差する前記２つの光を重畳させ、この重畳させ
た光を前記試料に入射させる。これによって、前記試料
の光の進行方向の全体に亘って、例えば、前記試料の厚
さ方向全体に亘る異方性を簡易に観測することができ
る。
においては、試料に入射させる以前において、偏光面が
互いに交差する前記２つの光を重畳させ、この重畳させ
た光を前記試料に入射させる。これによって、前記試料
の光の進行方向の全体に亘って、例えば、前記試料の厚
さ方向全体に亘る異方性を簡易に観測することができ
る。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】さらに、本発明の方法における好ましい態
様においては、偏光面が互いに交差する前記２つの光を
前記試料に対して交差するようにして入射させる。この
場合においては、前記２つの光の交差位置を前記試料内
あるいは試料表面の任意の位置に設定することによっ
て、その任意位置の異方性をより正確に観測することが
できる。 ─────────────────────────────────────────────────────
様においては、偏光面が互いに交差する前記２つの光を
前記試料に対して交差するようにして入射させる。この
場合においては、前記２つの光の交差位置を前記試料内
あるいは試料表面の任意の位置に設定することによっ
て、その任意位置の異方性をより正確に観測することが
できる。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１２月１３日（２０００．１２．
１３）
１３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】さらに、本発明の方法における好ましい態
様においては、偏光面が互いに直交する前記２つの光を
前記試料に対して微小角度をもって交差するようにして
入射させる。この場合においては、前記２つの光の交差
位置を前記試料内あるいは試料表面の任意の位置に設定
する。
様においては、偏光面が互いに直交する前記２つの光を
前記試料に対して微小角度をもって交差するようにして
入射させる。この場合においては、前記２つの光の交差
位置を前記試料内あるいは試料表面の任意の位置に設定
する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】そして、本発明の好ましい態様における重
畳させた光を試料に入射させる場合は、上記異方性解析
装置において、異方性を解析すべき前記試料の前方にお
いて、前記第１の偏光面回転手段の後方に、前記分割さ
れた一方の光及び前記分割された他方の光を重畳させる
ための追加の光重畳手段を具える。
畳させた光を試料に入射させる場合は、上記異方性解析
装置において、異方性を解析すべき前記試料の前方にお
いて、前記第１の偏光面回転手段の後方に、前記分割さ
れた一方の光及び前記分割された他方の光を重畳させる
ための追加の光重畳手段を具える。
Claims (11)
- 【請求項１】 偏光面が互いに所定の角度をなして交差
する同一波長の２つの光を、異方性を測定すべき試料の
所定の部分に同時に入射させるとともに、前記試料を透
過してきた前記２つの光の一方の偏光面を前記所定の角
度回転させることにより、前記２つの光の前記一方の偏
光面を前記２つの光の他方の偏光面と一致させた状態で
前記２つの光を重畳させ、この重畳させた光の干渉縞を
観察することにより、前記試料の異方性を解析すること
を特徴とする、異方性解析方法。 - 【請求項２】 前記２つの光を重畳させた状態におい
て、前記試料に入射させることを特徴とする、請求項１
に記載の異方性解析方法。 - 【請求項３】 前記２つの光を互いに交差するようにし
て、前記試料の前記所定の部分に同時に入射させること
を特徴とする、請求項１に記載の異方性解析方法。 - 【請求項４】 前記所定の角度は、９０度であることを
特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載の異方性
解析方法。 - 【請求項５】 所定の単一偏光を異方性を測定すべき試
料の所定の部分に同時に入射させるとともに、前記試料
を透過してきた前記偏光を２つに分離し、この２つに分
離した光を重畳させて、この重畳させた光の干渉縞を観
察することにより、前記試料の異方性を解析することを
特徴とする、異方性解析方法。 - 【請求項６】 異方性を測定すべき試料の前方におい
て、異方性を測定するための光を発生させるレーザ光源
と、このレーザ光源から発せられた光を分割する光分割
手段と、分割された一方の光の偏光面を所定の角度回転
させるための第１の偏光面回転手段とを具え、異方性を
測定すべき前記試料の後方において、前記分割された一
方の光又は分割された他方の光を前記所定の角度回転さ
せて両者の偏光面を一致させるための第２の偏光面回転
手段と、前記分割された一方の光及び前記分割された他
方の光を重畳させるための光重畳手段と、この重畳され
た光の干渉縞を投影するための光投影手段とを具えるこ
とを特徴とする、異方性解析装置。 - 【請求項７】 異方性を解析すべき前記試料の前方にお
いて、前記第１の偏光面回転手段の後方に、前記分割さ
れた一方の光及び前記分割された他方の光を重畳させる
ための追加の光重畳手段と、異方性を解析すべき前記試
料の後方において、前記第２の偏光面回転手段の前方
に、重畳された前記光を前記分割された一方の光及び前
記分割された他方の光に分離する光分離手段とを具える
ことを特徴とする、請求項６に記載の異方性解析装置。 - 【請求項８】 前記第１の偏光面回転手段及び前記第２
の偏光面回転手段の少なくとも一方は、半波長板である
ことを特徴とする、請求項６又は７に記載の異方性解析
装置。 - 【請求項９】 前記光分割手段及び前記光重畳手段の少
なくとも一方は、ハーフミラーであることを特徴とす
る、請求項６〜８のいずれか一に記載の異方性解析装
置。 - 【請求項１０】 前記追加の光重畳手段は、ハーフミラ
ーであることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一
に記載の異方性解析装置。 - 【請求項１１】 前記光分離手段は、偏光ビームスプリ
ッタであることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれ
か一に記載の異方性解析装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000323520A JP3479685B2 (ja) | 2000-10-24 | 2000-10-24 | 異方性解析方法及び異方性解析装置 |
| AU54311/01A AU760050B2 (en) | 2000-10-24 | 2001-07-11 | An anisotropy analyzing method and an anisotropy analyzing apparatus |
| US09/903,999 US6710882B2 (en) | 2000-10-24 | 2001-07-12 | Anisotropy analyzing method and an anisotropy analyzing apparatus |
| EP01116669A EP1203926A1 (en) | 2000-10-24 | 2001-07-16 | An anisotropy analyzing method and an anisotropy analyzing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000323520A JP3479685B2 (ja) | 2000-10-24 | 2000-10-24 | 異方性解析方法及び異方性解析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002131225A true JP2002131225A (ja) | 2002-05-09 |
| JP3479685B2 JP3479685B2 (ja) | 2003-12-15 |
Family
ID=18801173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000323520A Expired - Lifetime JP3479685B2 (ja) | 2000-10-24 | 2000-10-24 | 異方性解析方法及び異方性解析装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6710882B2 (ja) |
| EP (1) | EP1203926A1 (ja) |
| JP (1) | JP3479685B2 (ja) |
| AU (1) | AU760050B2 (ja) |
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| CN104316234A (zh) * | 2014-11-03 | 2015-01-28 | 苏州精创光学仪器有限公司 | 薄膜应力测量装置 |
| CN105698942B (zh) * | 2016-03-11 | 2019-06-21 | 中国科学技术大学 | 一种基于光子轨道角动量的高精度波长计 |
| CN110044847B (zh) * | 2019-05-16 | 2021-10-12 | 南开大学 | 一种不受光源漂移影响的全内反射式折射率传感方法 |
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| DE3573018D1 (en) | 1984-09-25 | 1989-10-19 | Richard Distl | Measurement arrangement for analysing electromagnetic radiation |
| EP0209721A1 (en) | 1985-06-26 | 1987-01-28 | Rockwell International Corporation | Laser sensor |
| FR2611270B1 (fr) | 1987-02-19 | 1989-05-19 | Matra | Procede et dispositif de determination d'un champ de deformation par photoelasticimetrie |
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- 2000-10-24 JP JP2000323520A patent/JP3479685B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-07-11 AU AU54311/01A patent/AU760050B2/en not_active Ceased
- 2001-07-12 US US09/903,999 patent/US6710882B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-16 EP EP01116669A patent/EP1203926A1/en not_active Withdrawn
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