WO2018216349A1

WO2018216349A1 - 物体検出装置、および物体検出方法、並びにプログラム

Info

Publication number: WO2018216349A1
Application number: PCT/JP2018/012519
Authority: WO
Inventors: 沱庄; 康孝平澤; 雄飛近藤
Original assignee: ソニー株式会社
Priority date: 2017-05-24
Filing date: 2018-03-27
Publication date: 2018-11-29
Also published as: JPWO2018216349A1; JP7031664B2

Abstract

偏光を利用して透明物体の検出と透明物体の残留応力の算出を行う装置、および方法を提供する。少なくとも３種類以上の異なる偏光を出力する投光部と、少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角で受光する受光部と、データ処理部を有する。データ処理部は、光路内に透明物体が存在しない状態の受光部の受光信号を基準値として記憶部に格納し、受光部が受光した複数の異なる観測偏光角の受光信号と、基準値とを比較して光路内の透明物体の有無を判定する。さらに、光路内に透明物体が存在すると判定した場合に、受光部が受光した複数の異なる観測偏光角の受光信号を利用して透明物体の残留応力を算出する。

Description

物体検出装置、および物体検出方法、並びにプログラム

　本開示は、物体検出装置、および物体検出方法、並びにプログラムに関する。具体的には、透明物体の検出処理や、物体内の応力検出等の処理を実行する物体検出装置、および物体検出方法、並びにプログラムに関する。

　物体の有無を検出する処理として、光電センサを用いた処理がある。
　例えば、工場の生産ラインのベルトコンベア上に検出対象物体が不定期に通過するような設定において、ベルトコンベア上に光を照射し、その反射光を光電センサで受光する。

　光電センサの出力値は、
　（ａ）ベルトコンベア上に何もなく、光電センサが専用反射板あるいはベルトコンベア面の反射光を受光する場合、
　（ｂ）ベルトコンベア上に物体が存在し、光電センサが物体の反射光を受光する場合、
　には差異が発生する。この差異に基づいて、物体を検出することができる。

　しかし、検出対象とする物体が光透過率の高い透明な物体である場合には、検出対象が存在する場合と、存在しない場合、いずれの場合も光電センサが受光する反射光はほぼ同様の光量となり、大きな差が発生しない。
　このため、物体の検出能力が低下してしまうという問題がある。

　このように光透過率の高い透明な物体の検出精度を高める構成として、偏光を用いた構成がある。透明物に直線偏光を透過させると、楕円偏光に変換されるという性質を利用して、直線偏光フィルタ（偏光板）を投光部と受光部に配置し、直線偏光を透明物に透過させて、この透過光をセンサで受光し、受光光量の減衰量を増やし、検出精度を高める手法である。

　例えば、特許文献１（特開平１０－１１１３６５号公報）は、物体検出位置を挟むように投光部と受光部を配置し、投光部と受光部にそれぞれ１方向の直線偏光板を配置した構成を開示している。
　投光部から照射した直線偏光は、物体検出位置に透明物体が存在しない場合は、そのまま直線偏光板を配置した受光部によって受光される。一方、物体検出位置に透明物体が存在する場合は、投光部から照射した直線偏光は、透明物体を通過して楕円偏光に変換され、この楕円偏光が、直線偏光板を配置した受光部によって受光される。
　このような構成とすることで、透明物体の有無に応じて受光部の受光量を大きく異ならせることが可能となり、高精度な透明物体の検出を実現している。

　また、特許文献２（特開平７－２９４６６３号公報）は、やはり上記文献と同様、物体検出位置を挟むように投光部と受光部を配置し、投光部には１方向の直線偏光板を配置し、受光部には２方向の偏光板を配置した構成を開示している。
　この構成により、検出対象物の面の向きが変化して１方向の偏光受光量が減衰しない場合でも、残りの１方向の光量減衰を観測可能として、透明物体を上記特許文献１より安定して検出することを可能とした構成を開示している。

　さらに、特許文献３（特開２０１０－１０７４７５号公報）は、物体検出位置を挟むように投光部と、受光部を設置し、受光部を空間的に離れた３つの位置に設定した構成を開示している。
　投光部は、１方向の直線偏光板を持ち、３つの受光部はそれぞれ異なる方向を持つ偏光板を有する。
　３つの受光部の受光量の変化を解析することで、検出対象が透明な平面板であっても高精度な検出を行うことを可能としている。

　さらに、例えば工場の製造ラインでは、上記の物体検出に併せて、例えば、樹脂などの成型品の強度などの品質検査として残留応力の計測が行われることが多い。
　残留応力が大きいと変形や割れ等を発生させる可能性が高く、例えば、基準値より大きな残留応力を持つ樹脂成型品を不良品として製造工程から取り除く等の処理が行われる。

　従来の一般的な残留応力の計測方法として、照明側の偏光板を複数の角度に回転させながら物体に照射し、その透過光をそれぞれの照明側偏光角度に対応する偏光角度を持つ偏光板を通して観測する方法がある。
　しかし、この手法では、偏光板の正確な回転制御機構や、各受光側の測定タイミングの制御等が必要であり、高コストかつ複雑なシステムが必要となっていた。また、観測データの解析処理に時間を要するためリアルタイム計測が困難であるという問題が存在する。

特開平１０－１１１３６５号公報特開平７－２９４６６３号公報特開２０１０－１０７４７５号公報

　上述のように、偏光フィルタ（偏光板）を利用することで、透明物体の検出を行う構成について様々な提案がなされている。
　１つの直線偏光を複数の方向の偏光板を通して観測する場合、観測に用いた偏光方向に応じて、正弦関数的に変化する。基本的には３つの異なる偏光方向で観測すればこの正弦関数の変化を復元できる。
　つまり、３方向上で観測すれば透明物でも常にその中の少なくとも一つの方向では大きな光量減衰が発生し、安定検出が可能となる。

　しかしながら、上述した特許文献１や、特許文献２に記載された方式は、最大２つの偏光方向の光量しか観測できない。従って、検出対象物の形状や向きによっては検出に必要な光量減衰が発生せず、安定検出ができなくなるという問題がある。
　具体的には、例えば透明な平板の向きを変えると検出ができなくなる可能性が高い。

　また、特許文献３に記載の構成は、３方向の異なる偏光を３つの受光部において観測することによって、上記の問題を解決している。
　しかし、この特許文献３に記載の構成は、１つの投光部からの照射光を、空間的に離れた３つの位置の受光部において受光する構成であるため、３つの受光部の各々の受光する光は、検出対象物の同一点の透過光ではなく、異なる位置の透過光となる。
　従って、検出対象物が小さい場合などには、３つの受光部の各々が同時に検出対象物の透過光を受光することができない場合が発生し、検出精度が低下するという問題が発生する。

　本開示は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、検出対象となる物体が光透過率の高い物体である場合に、高精度な物体検出処理を可能とした物体検出装置、および物体検出方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。

　また、本開示の一実施例においては、物体の検出に併せて物体内の応力検出も可能としたる物体検出装置、および物体検出方法、並びにプログラムを提供する。

　本開示の第１の側面は、
　少なくとも３種類以上の異なる偏光方向の偏光を出力する投光部と、
　前記投光部の出力光を、少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角で受光する受光部と、
　前記受光部の受光信号に基づいて、前記投光部から前記受光部に至る光路内に透明物体が存在するか否かを判定するデータ処理部を有し、
　前記データ処理部は、
　前記光路内に透明物体が存在すると判定した場合に、前記受光部が受光した複数の異なる観測偏光角の受光信号を利用して前記透明物体の残留応力を算出する応力算出部を有する物体検出装置にある。

　さらに、本開示の第２の側面は、
　物体検出装置において実行する物体検出方法であり、
　前記物体検出装置は、
　少なくとも３種類以上の異なる偏光方向の偏光を出力する投光部と、
　前記投光部の出力光を、少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角で受光する受光部と、
　前記受光部の受光信号に基づいて、前記投光部から前記受光部に至る光路内に透明物体が存在するか否かを判定するデータ処理部を有し、
　前記データ処理部が、
　前記光路内に透明物体が存在すると判定した場合に、前記受光部が受光した複数の異なる観測偏光角の受光信号を利用して前記透明物体の残留応力を算出する応力算出ステップを実行する物体検出方法にある。

　さらに、本開示の第３の側面は、
　物体検出装置において物体検出処理を実行させるプログラムであり、
　前記物体検出装置は、
　少なくとも３種類以上の異なる偏光方向の偏光を出力する投光部と、
　前記投光部の出力光を、少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角で受光する受光部と、
　前記受光部の受光信号に基づいて、前記投光部から前記受光部に至る光路内に透明物体が存在するか否かを判定するデータ処理部を有し、
　前記プログラムは、前記データ処理部に、
　前記光路内に透明物体が存在すると判定した場合に、前記受光部が受光した複数の異なる観測偏光角の受光信号を利用して前記透明物体の残留応力を算出する応力算出ステップを実行させるプログラムにある。

　なお、本開示のプログラムは、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能な情報処理装置やコンピュータ・システムに対して、コンピュータ可読な形式で提供する記憶媒体、通信媒体によって提供可能なプログラムである。このようなプログラムをコンピュータ可読な形式で提供することにより、情報処理装置やコンピュータ・システム上でプログラムに応じた処理が実現される。

　本開示のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。なお、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。

　本開示の一実施例の構成によれば、偏光を利用して透明物体の検出と透明物体の残留応力の算出を行う装置、および方法が実現される。
　具体的には、例えば、少なくとも３種類以上の異なる偏光を出力する投光部と、少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角で受光する受光部と、データ処理部を有する。データ処理部は、光路内に透明物体が存在しない状態の受光部の受光信号を基準値として記憶部に格納し、受光部が受光した複数の異なる観測偏光角の受光信号と、基準値とを比較して光路内の透明物体の有無を判定する。さらに、光路内に透明物体が存在すると判定した場合に、受光部が受光した複数の異なる観測偏光角の受光信号を利用して透明物体の残留応力を算出する。
　本構成により、偏光を利用して透明物体の検出と透明物体の残留応力の算出を行う装置、および方法が実現される。
　なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。

偏光を用いた透明物体の検出処理の一構成例を示す図である。直線偏光と楕円偏光の光特性を示す図である。物体検出装置の構成例を示すブロック図である。投光部の一構成例を示す図である。受光部の一構成例を示す図である。基準値取得処理の一例について説明する図である。透明物体有無検出処理の一例について説明する図である。投光部の一構成例を示す図である。受光部の一構成例を示す図である。投光部の一構成例を示す図である。受光部の一構成例を示す図である。投光部の一構成例を示す図である。受光部の一構成例を示す図である。基準値取得処理の一例について説明する図である。透明物体有無検出処理の一例について説明する図である。投光部の一構成例を示す図である。受光部の一構成例を示す図である。投光部の一構成例を示す図である。受光部の一構成例を示す図である。物体検出装置の構成例を示すブロック図である。投光部と受光部の一構成例を示す図である。本開示の物体検出装置の実行する処理シーケンスについて説明するフローチャートを示す図である。本開示の物体検出装置の実行する処理シーケンスについて説明するフローチャートを示す図である。本開示の物体検出装置の実行する処理シーケンスについて説明するフローチャートを示す図である。物体検出装置のハードウェア構成例について説明する図である。

　以下、図面を参照しながら本開示の物体検出装置、および物体検出方法、並びにプログラムの詳細について説明する。なお、説明は以下の項目に従って行う。
　　１．偏光を利用した透明物体の検出処理について
　　２．偏光を利用した応力検出処理について
　　３．（実施例１）偏光を用いた透明物体検出、および残留応力算出を行う物体検出装置の実施例１
　　４．（実施例２）偏光を用いた透明物体検出、および残留応力算出を行う物体検出装置の実施例２
　　５．（実施例３）偏光を用いた透明物体検出、および残留応力算出を行う物体検出装置の実施例３
　　６．その他の実施例について
　　７．物体検出装置の実行する処理のシーケンスについて
　　８．物体検出装置のハードウェア構成例について
　　９．本開示の構成のまとめ

　　［１．偏光を利用した透明物体の検出処理について］
　まず、図１以下を参照して、偏光を利用した透明物体の検出処理について説明する。
　図１は、偏光を利用した透明物体の検出処理の一構成例を示す図である。
　投光部１０から、偏光板１１を介して光が照射される。この照射光は直線偏光である。

　投光部１０から偏光板１１を介して照射された光は、透明物体５０が存在する場合は、透明物体５０を通過して、偏光板２１を有する受光部２０によって受光される。
　透明物体５０が存在しない場合は、投光部１０から偏光板１１を介して照射された光が、そのまま偏光板２１を有する受光部２０によって受光される。

　投光部１０から偏光板１１を介して照射される光は直線偏光である。
　透明物体５０が存在しない場合は、受光部２０はこの直線偏光を受光する。
　一方、透明物体５０が存在し、透明物体５０を通過した光は楕円偏光に変化し、受光部２０は楕円偏光を受光する。
　この違いに基づいて、透明物体の有無を検出することができる。
　以下、直線偏光、楕円偏光の特性や、透明物体による直線偏光から楕円偏光への変化の原理の概要について説明する。

　投光部１０から偏光板１１を介して照射される直線偏光は、Ｐ偏光（またはＰ波）とＳ偏光（またはＳ波）を有する。
　光は電磁波であり、進行方向に対して直交して振動する電界と磁界によって構成される。
　ここでは電界が垂直方向に振動する光成分をＰ偏光と呼び、電界が水平に振動する光成分をＳ偏光と呼ぶ。
　直線偏光は、このＰ偏光とＳ偏光との位相差がない、すなわち位相差φ＝０の特性を有する偏光である。

　図２を参照して直線偏光と楕円偏光の光特性について説明する。
　図２（ａ）は、直線偏光の光特性を示す図である。
　図２（ａ１）は、直線偏光の振幅特性を示す図であり、光の進行方向の１つの位置、すなわち、図１に示すＺ軸のある一点の面（垂直面）における電界の振動方向を示している。
　直線偏光は、上述したようにＰ偏光、Ｓ偏光の位相差がなく、偏光方向が１つの平面に限られた偏光であり、図１に示すＺ軸のある一点の面（垂直面）における電解の振動方向（＝電場ベクトルの先端の軌跡）は、図２（ａ１）に示すように直線となる。
　図２（ａ２）は、直線偏光の観測偏光角と観測強度（相対値）との対応関係を示すグラフである。
　直線偏光の観測偏光角と観測強度（相対値）との対応関係は、図２（ａ２）に示すような三角関数のグラフとなる。

　図１に示すように、投光部１０から出力された直線偏光は、空間（屈折率Ｎ_１）３０を、Ｚ軸に沿って進行し、空間３０とは異なる屈折率を持つ透明物体（屈折率Ｎ_２）５０に入射し、透明物体５０を通過する。透明物体５０を通過した通過光が、偏光板２１を有する受光部２０によって受光される。

　直線偏光が、空間（屈折率Ｎ_１）３０から、空間３０とは異なる屈折率を持つ透明物体（屈折率Ｎ_２）５０に入射し、透明物体５０を通過することで、直線偏光は楕円偏光に変化する。

　この直線偏光から楕円偏光への変化は、透明物体５０の材質に基づく円二色性（ＣＤ：Ｃｉｒｃｕｌａｒ　Ｄｉｃｈｒｏｉｓｍ）によるものである。
　円二色性（ＣＤょについて簡単に説明する。
　直線偏光は、左円偏光と右円偏光の和とみなすことができる。すなわち、左円偏光と右円偏光が、透明物体を通過することになる。
　しかし、多くの透明物体は、左円偏光と右円偏光の吸光度が異なる。
　このように、左円偏光と右円偏光の吸光度に差が発生する現象を円二色性（ＣＤ）と呼ぶ。

　バランスのとれた左円偏光と右円偏光の和である直線偏光は、円二色性（ＣＤ）を持つ透明物体５０を通過することで、左円偏光と右円偏光のバランスが崩れ、直線偏光から楕円偏光に変化する。

　楕円偏光は、Ｐ偏光、Ｓ偏光の位相差が発生した偏光であり、偏光方向が１つの平面にならない偏光であり、図１に示すＺ軸のある一点の面（垂直面）における電解の振動方向（＝電場ベクトルの先端の軌跡）は、図２（ｂ１）に示すように楕円となる。
　図２（ｂ２）は、楕円偏光の観測偏光角と観測強度（相対値）との対応関係を示すグラフである。
　楕円偏光の観測偏光角と観測強度（相対値）との対応関係は、図２（ｂ２）に示すような三角関数のグラフとなる。

　前述したように、投光部１０から偏光板１１を介して照射される光は直線偏光であり、透明物体５０が存在しない場合は、受光部２０はこの直線偏光を受光する。
　一方、透明物体５０が存在し、透明物体５０を通過した光は楕円偏光に変化し、受光部２０は楕円偏光を受光する。
　この違いに基づいて、透明物体の有無を検出することができる。

　前述したように、直線偏光のＰ偏光とＳ偏光の位相差は０である。
　一方、透明物体５０を通過した楕円偏光のＰ偏光とＳ偏光の位相差は０でなく、位相差φは、以下の（式１）のようになる。

　上記（式１）において、λは、光の波長、Ｎ_１は、空間３０の屈折率（＝空気の屈折率）、Ｎ_２は、透明物体５０の屈折率、ｄは、透明物体５０の厚さである。

　また、透明物体５０を通過した楕円偏光のある点Ｚにおける、
　Ｘ方向の振動（Ｓ偏光の振動）＝Ａｘ（Ｚ）、
　Ｙ方向の振動（Ｐ偏光の振動）＝Ａｙ（Ｚ）、
　これらＡｘ（Ｚ），Ａｙ（Ｚ）は、以下の（式２）、（式３）で示すことができる。

　上記（式２），（式３）において、
　Ａ_１Ｘは、透明物体５０の出射光（通過光）である楕円偏光のＸ方向の振幅、
　Ａ_１Ｙは、透明物体５０の出射光（通過光）である楕円偏光のＹ方向の振幅、
　である。

　また、図１に示す受光部２０における観測光の強度（輝度）は、以下の（式４）、（式５）によって算出される。
　（式４）は、透明物体５０が存在せず、投光部１０からの直線偏光をそのまま受光した場合の観測輝度である。
　（式５）は、透明物体５０が存在し、投光部１０からの直線偏光が、透明物体５０によって楕円偏光に変化し、この楕円偏光を受光した場合の観測輝度である。
　なお、以下の（式４）、（式５）は、いずれも図１に示す受光部２０に備えられた偏光板２１の設定角度である観測偏光角（θ）に応じた観測輝度Ｉ（θ）を算出する式である。

　上記（式４）、（式５）において、
　Ａ_０Ｘは、透明物体５０を通過しない直線偏光のＸ方向の振幅、
　Ａ_０Ｙは、透明物体５０を通過しない直線偏光のＹ方向の振幅、
　Ａ_１Ｘは、透明物体５０の出射光（通過光）である楕円偏光のＸ方向の振幅、
　Ａ_１Ｙは、透明物体５０の出射光（通過光）である楕円偏光のＹ方向の振幅、
　である。

　上記（式４）は、図２（ａ）に示す直線偏光の（ａ２）偏光角－強度特性のグラフに対応する。
　（式４）によって算出される観測輝度Ｉ（θ）は、図２（ａ）に示す直線偏光の（ａ２）偏光角－強度特性のグラフの観測強度に相当する。
　（式４）に示す観測偏光角（θ）は、図２（ａ２）の横軸の観測偏光角（θ）に対応する。
　すなわち（式４）の関係式で示される直線偏光の観測偏光角（θ）と観測輝度（Ｉ（θ））との対応関係は、図２（ａ２）に示す三角関数のグラフとなる。

　また、上記（式５）は、図２（ｂ）に示す楕円偏光の（ｂ２）偏光角－強度特性のグラフに対応する。
　（式５）によって算出される観測輝度Ｉ（θ）は、図２（ｂ）に示す楕円偏光の（ｂ２）偏光角－強度特性のグラフの観測強度に相当する。
　（式５）に示す観測偏光角（θ）は、図２（ｂ２）の横軸の観測偏光角（θ）に対応する。
　すなわち（式５）の関係式で示される楕円偏光の観測偏光角（θ）と観測輝度（Ｉ（θ））との対応関係は、図２（ｂ２）に示す三角関数のグラフとなる。

　この観測値に基づいて得られる観測偏光角（θ）と観測輝度Ｉ（θ）との対応関係が、図２（ａ２）に示す直線偏光の三角関数グラフに相当すれば、受光部２０の受光する光は直線偏光であり、透明物体５０が存在しないと判定することができる。
　一方、観測値に基づいて得られる観測偏光角（θ）と観測輝度Ｉ（θ）との対応関係が、図２（ｂ２）に示す楕円偏光の三角関数グラフに相当すれば、受光部２０の受光する光は楕円偏光であり、透明物体５０が存在すると判定することができる。

　図１に示す受光部２０は、偏光板２１を回転させることで、観測偏光角（θ）を任意の角度に設定して、各観測偏光角（θ）における観測輝度Ｉ（θ）を観測値として取得することができる。
　受光部２０の観測値に基づいて、観測光が、上記（式４）に対応するか、（式５）に対応するかを判定するためには、複数の異なる観測偏光角（θ）の観測輝度Ｉ（θ）を観測値として取得することが必要である。

　上記（式４）に含まれる未知数は、
　直線偏光のＸ方向の振幅：Ａ_０Ｘ、
　直線偏光のＹ方向の振幅：Ａ_０Ｙ、
　これら２つの値である。
　一方、上記（式５）に含まれる未知数は、
　楕円偏光のＸ方向の振幅：Ａ_１Ｘ、
　楕円偏光のＹ方向の振幅：Ａ_１Ｙ、
　位相差：φ
　これら３つの値である。

　このように、受光部２０が、上記（式４）に従った直線偏光を受光している場合は、未知数が２つ、上記（式５）に従った楕円偏光を受光している場合は、未知数が３つであり、最低３つの異なる観測偏光角（θ）に対応する観測輝度Ｉ（θ）を取得することで、上記（式４）、（式５）のいずれの式に従った三角関数グラフに対応する光信号を受光しているかを判定することができる。

　つまり、投光部１０と、受光部２０の間に透明物体５０が存在するか否かを判定するためには、受光部２０は、偏光板２１を回転させて、最低３つの異なる観測偏光角（θ）を設定して、各観測偏光角（θ）における観測輝度Ｉ（θ）を観測値として取得すればよい。

　このように、受光部２０の受光する光が、
　透明物体５０を通過しない直線偏光であるか、
　透明物体５０を通過した楕円偏光であるか、
　を判別するためには、最低３点以上のサンプリングが必要となる。

　透明物体検出処理を実行する装置構成、および処理シーケンスについては、後段で詳細に説明する。
　後段において説明する本開示の物体検出装置では、３方向以上の異なる偏光を利用した検出処理を実行し、透明物体の有無を確実に判定することを可能としている。

　なお、透明物体の有無検出の一般的な構成としては、投光部が１つの直線偏光を出力し、受光部側で、この１つの直線偏光に対して、複数の観測偏光角でデータを取得する構成であるが、本開示の構成では、投光部から、異なる偏光角の複数（３種類以上）の直線偏光を並列に出力、あるいは時系列に順次出力する構成としている。

　受光部側では、これら複数の直線偏光に基づく受光信号、すなわち透明物体を通過した楕円偏光、あるいは通過しない直線偏光を受光する。
　受光部側も、複数の異なる観測偏光角で受光信号を観測する。
　このような処理を行うことで、透明物体の検出精度を高めている。
　なお、具体的な透明物体有無判定処理については後段で詳細に説明する。

　検出領域を通過する透明物体は、様々な角度に設定されることがあり、また、多数の透明物体は内部の素材や応力等に基づく歪等、各々個体差があり、各透明物体に入力した直線偏光は、透明物体の角度や内部素材の差異によって異なる振る舞いを発生させる。
　従って、１つの直線偏光のみでは、直線偏光から楕円偏光への変化を確実に確認できない場合が発生することが想定される。

　本開示の構成は、このような問題を除去、あるいは低減させるため、投光部から、異なる偏光角の複数（３種類以上）の直線偏光を並列に出力、あるいは時系列に順次出力し、これらを受光部側で観測する構成としている。
　この構成により、高精度な透明物体の検出を実現している。

　さらに、このように、投光部から複数の直線偏光を出力し、これらを受光部側で観測することにより、透明物体の内部の残留応力の計測を併せて実行することを可能としている。
　以下の項目において、偏光を用いた内部の残留応力の計測処理について説明する。

　　［２．偏光を利用した応力検出処理について］
　先に説明したようなに、例えば工場の製造ラインでは、上記の物体検出に併せて、例えば、樹脂などの成型品の強度などの品質検査として残留応力の計測が行われることが多い。
　残留応力が大きいと変形や割れ等を発生させる可能性が高く、例えば、規定の値より大きな残留応力を持つ樹脂成型品を不良品として製造工程から取り除く等の処理が行われる。

　従来の一般的な残留応力の計測方法として、照明側の偏光板を複数の角度に回転させながら物体に照射し、その透過光をそれぞれの照明側偏光角度に対応する偏光角度を持つ偏光板を通して観測する方法がある。
　しかし、この手法では、偏光板の正確な回転制御機構や、各受光側の測定タイミングの制御等が必要であり、高コストかつ複雑なシステムが必要となっていた。また、観測データの解析処理に時間を要するためリアルタイム計測が困難であるという問題が存在する。
　以下では、これらの問題を解決した残留応力測定処理について説明する。
　残留応力測定対象物の残留応力（Ｎ）は以下に示す（式６）で算出できる。

　上記（式６）において、
　Ｎは、残留応力、
　αは、測定対象物の材質固有の光弾性定数、
　ｄは、測定対象物の材料の厚み、
　σ_１は、残留応力中の引張成分を表す主応力、
　σ_２は、残留応力中の圧縮成分を表す主応力、

　なお、残留応力中の引張成分を表す主応力σ_１が大きいと材質の密度が下がり、強度が低くなる。また、残留応力中の圧縮成分を表す主応力σ_２が大きいと材質の密度が上がり、強度が高くなる。

　残留応力の分布により、材質内部の物質密度にひずみが発生する。このような歪の発生した物質に偏光を通過させると、垂直方向と水平方向の屈折率に差があるため、偏光成分が変化する。
　この変化を観測することで、測定対象物の残留応力を計測することができる。
　なお、本実施例において、測定対象物は、光を透過する透明物体であるものとする。

　図１に示す構成を参照して、透明物体５０の残留応力を計測する場合の処理について説明する。
　投光部１０は、残留応力の測定対象物である透明物体５０に、偏光板１１を介して４種類の角度（０°、４５°、９０°、１３５°）の偏光を照射する。

　偏光板１１は、４つの偏光角（０°、４５°、９０°、１３５°）を区分領域として有する設定としてもよいし、あるいは、
　１方向の偏光方向を持つ偏光板１１を、４つの偏光角（０°、４５°、９０°、１３５°）の設定に、順次、時系列に変化させる構成としてもよい。

　透明物体５０を通過した４つの偏光は、それぞれ、受光部２０に設定された、同様の４種類の角度（０°、４５°、９０°、１３５°）の偏光板２１を介して受光部２０において受光する。
　受光部２０側の偏光板２１も、４つの偏光角（０°、４５°、９０°、１３５°）を区分領域として有する設定としてもよいし、あるいは、
　１方向の偏光方向を持つ偏光板２１を、４つの偏光角（０°、４５°、９０°、１３５°）の設定に、順次、時系列に変化させる構成としてもよい。

　受光部２０において受光した、４種類の角度（０°、４５°、９０°、１３５°）の偏光の観測輝度を、Ｉ_０、Ｉ_４５、Ｉ_９０、Ｉ_１３５とする。
　この４つの偏光に対応する観測輝度を用いて、先に（式６）で示した残留応力（Ｎ）算出式を以下の（式７）のように書き換えることができる。

　なお、上記（式７）に示す各パラメータは以下の（式８）～（式１０）に示す設定である。

　なお、Ｉ_ｂは、背景の明るさであり、定数である。

　また、応力方向（φ）は、以下に示す（式１１）によって示される。

　このように、４種類の角度（０°、４５°、９０°、１３５°）の偏光の観測輝度（Ｉ_０、Ｉ_４５、Ｉ_９０、Ｉ_１３５）を用いて、透明物体５０内の残留応力と応力方向を算出することができる。

　なお、残留応力の計測安定性を高めるため、利用する偏光の種類は４偏光とすることが好ましいが、理論的には３偏光でも残留応力と応力方向を算出することができる。

　一例として、（０°、４５°、９０°）の３偏光を利用した残留応力と応力方向の算出処理例について説明する。

　上述した（式８）、（式９）、（式１１）は、以下に示す（式１２）、（式１３）、（式１４）のように書き換えることができる。

　このように、３種類の角度（０°、４５°、９０°）の偏光の観測輝度（Ｉ_０、Ｉ_４５、Ｉ_９０）を用いて、透明物体５０内の残留応力と応力方向を算出することができる。

　以下、透明物体の有無検出や、残留応力の検出処理を実行する装置と処理シーケンスの複数の具体的な実施例について説明する。

　　［３．（実施例１）偏光を用いた透明物体検出、および残留応力算出を行う物体検出装置の実施例１］
　まず、偏光を用いた透明物体検出、および残留応力算出を行う物体検出装置の実施例１について説明する。

　図３は、本実施例１の物体検出装置１００の構成例を示すブロック図である。
　図３に示すように、物体検出装置１００は、入力部１０１、制御部１０２、記憶部１０３、出力部１０４、投光部１１０、受光部１２０、データ処理部１３０を有する。

　投光部１１０から偏光が出力され、検出領域１５０を通過する透明物体１７０を透過した偏光が、受光部１２０によって受光され、受光信号に基づいて検出領域１５０内に透明物体１７０が存在するか否かの透明物体有無判定を行い、さらに、透明物体１７０が検出された場合には、透明物体の残留応力の算出も実行する。

　入力部１０１は、物体検出処理の開始、停止等のユーザによる処理制御のためのトリガとなる情報や、例えば、物体検出処理のみのモード、物体検出と応力検出を実行するモード等のモード設定情報の入力等を行う。
　その他、例えば利用する偏光の設定情報等、処理に必要となるパラメータの入力や、物体検出、応力算出処理等に用いるしきい値等の入力等にも用いられる。

　制御部１０２は、物体検出装置１００全体の処理制御を行う、各構成部に対する処理制御、実行タイミングの制御等を行う。
　なお、制御部１０２は、例えばプログラム実行機能を有するＣＰＵ等を有し、記憶部１０３に格納されたプログラムに従って処理制御を実行する。

　記憶部１０３は、受光部１２０において受光された信号に基づくデータや、データ処理部１３０において生成、算出されたデータを記憶する。
　さらに、データ処理部１３０におけるデータ処理に適用するパラメータ、基準値、しきい値、制御部１０２において実行するプログラム等の格納領域としても利用される。

　出力部１０４は、例えばデータ処理部１３０におけるデータ処理結果を出力する。
　具体的には、透明物体が検出されたか否かの検出情報や、検出された透明物体について算出された残留応力に関する情報や、算出した残留応力に基づいて判定された透明物体の良品／不良品情報等を出力する。

　投光部１１０は、光出力部１１１と、偏光生成部１１２を有する。
　投光部１１０は、異なる偏光角の複数（３種類以上）の直線偏光を並列出力、あるいは時系列に順次出力する構成を有する。
　具体的な投光部１１０の構成例については後段で詳細に説明する。

　受光部１２０は、偏光板１２１と、受光センサ１２２を有する。
　受光部１２０は、投光部１１０から出力される複数（３種類以上）の直線偏光に基づく透明物体１７０の通過光である楕円偏光、あるいは、透明物体１７０の非通過光である直線偏光を異なる観測偏光角で観測する構成を有している。
　受光部１２０も、複数（３種類以上）の異なる観測偏光角（θ）を設定して、各観測偏光角（θ）における観測輝度Ｉ（θ）を観測値として取得する構成を有する。
　具体的な受光部１２０の構成例については後段で詳細に説明する。

　データ処理部１３０は、受光信号記録部１３１、物体有無判定部１３２、応力算出部１３３、応力判定部１３４を有する。

　受光信号記録部１３１は、受光部１２０の受光センサ１２２の受光した光に基づく光電変換信号を入力し、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在するか否かの判定に必要となる入力信号の解析を実行する。

　例えば、受光信号記録部１３１は、事前準備処理として、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在していない状態で受光部１２０の受光信号を入力し、入力信号値に基づいて基準値を算出し、算出した基準値を記憶部１０３に格納する。
　この基準値は、その後の実際の透明物体有無判定処理において、透明物体の有無を判定するために用いられる。
　この基準値取得処理後に実際の透明物体検出処理が開始される。

　透明物体検出処理においては、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在している場合、存在していない場合、様々な状態で受光部１２０の受光信号を継続的に入力し、この信号値に基づいて、先に取得した基準値と比較するための信号値を算出する。

　物体有無判定部１３２は、受光信号記録部１３１の算出した信号値と、記憶部に格納済みの基準値とを比較して、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在するか否かを判定する。
　新規取得信号値と、基準値との差分が予め規定したしきい値より大きい場合は、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在すると判定する。
　一方、新規取得信号値と、基準値との差分が予め規定したしきい値より大きくない場合は、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在しないと判定する。

　なお、この判定処理は、基本的には、受光部１２０の受光信号が、直線偏光であるか楕円偏光であるかを判別するための判定処理に従ったものである。
　具体的には、例えば図２に示す、
　（ａ２）直線偏光の偏光角－強度特性信号
　（ｂ２）楕円偏光の偏光角－強度特性信号
　これらの信号の差分を、複数の異なる偏光角の出力と、観測値を利用して算出しているものである。

　物体有無判定部１３２による判定結果は、出力部１０４に出力される。
　本開示の構成において、この透明物体有無判定処理は、投光部１１０の出力する複数の異なる偏光角の偏光を全て利用して実行する。この処理により、例えば透明物体の向き等に応じて検出精度が低下するといった問題の発生を低減させている。

　応力算出部１３３は、物体有無判定部１３２の判定結果として、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在するとの判定結果が得られた場合、検出領域１５０内の透明物体１７０内部の残留応力とその方向を算出する。
　この応力算出は、先に説明した項目［２．偏光を利用した応力検出処理について］に記載した処理によって実行される。
　すなわち、投光部１１０の出力する複数（３種類以上）の異なる偏光角の偏光を利用して、透明物体１７０内部の残留応力とその方向を算出する。

　応力判定部１３４は、応力算出部１３３の算出した透明物体１７０内部の残留応力とその方向に基づいて、透明物体１７０を不良品と判定するか良品と判定するかの判定処理を行う。
　具体的には、例えば、予め設定した判定しきい値を利用した判定処理を行う。応力算出部１３３の算出した透明物体１７０内部の残留応力とその方向と、しきい値を比較し、透明物体１７０が良品であるか不良品であるかを判定する。
　判定結果は、出力部１０４に出力される。

　次に、投光部１１０と、受光部１２０の具体的な構成例について説明する。
　前述したように、投光部１１０は、異なる偏光角の複数（３種類以上）の直線偏光を並列出力、あるいは時系列に順次出力する構成を有する。
　また、受光部１２０も、複数（３種類以上）の異なる観測偏光角（θ）を設定して、各観測偏光角（θ）における観測輝度Ｉ（θ）を観測値として取得する構成を有する。

　前述したように、検出領域１５０を通過する透明物体１７０は、様々な角度に設定されることがあり、また、多数の透明物体は内部の素材や応力等に基づく歪等、各々個体差がある。各透明物体に入力した直線偏光は、透明物体の角度や内部素材の差異によって異なる振る舞いを発生させる。
　従って、１つの直線偏光のみでは、直線偏光から楕円偏光への変化を確実に確認できない場合が発生することが想定される。

　以下、具体的な投光部１１０と受光部１２０の複数の構成例について説明する。
　図４は、投光部１１０の一構成例を示す図である。
　図４に示すように投光部１１０は、光出力部１１１と、偏光生成部１１２を有する。
　図４（１）には、偏光生成部１１２の具体的構成例を示している。
　図４（１）に示すように、投光部１１０の偏光生成部１１２は、４種類の偏光方向（偏光角）を持つ４種類の偏光板の組み合わせによって構成されている。

　具体的には、（０°、４５°、９０°、１３５°）、これらの４種類の偏光方向を持つ偏光板を組み合わせた構成である。
　図４（２）は、４つの偏光板の偏光方向（偏光角）を矢印で示している。
　図に示すように、
　ａ＝偏光方向０°、
　ｂ＝偏光方向４５°、
　ｃ＝偏光方向９０°、
　ｄ＝偏光方向１３５°、
　偏光生成部１１２は、上記４種類（ａ～ｄ）の偏光方向を持つ偏光板を組み合わせた構成を持つ。
　投光部１１０は、この構成により、４つの異なる偏光角の直線偏光を並列出力する。

　次に、図５を参照して、受光部１２０の構成例について説明する。
　受光部１２０は、上述した投光部１１０から出力される複数の異なる偏光角の直線偏光を、透明物体を介して、あるいはそのまま受光する。

　受光部１２０は、複数の異なる観測偏光角（θ）における観測輝度Ｉ（θ）を観測値として取得する構成を有する。
　図５は、受光部１２０の一構成例を示す図である。
　図５に示すように受光部１２０は、偏光板１２１と、受光センサ１２２を有する。
　図５（１）には、偏光板１２１の具体的構成例を示している。
　図５（１）に示すように、受光部１２０の偏光板１２１は、４種類の偏光方向（偏光角）を持つ４種類の偏光板の組み合わせによって構成されている。

　具体的には、（０°、４５°、９０°、１３５°）、これらの４種類の偏光方向を持つ偏光板を組み合わせた構成である。
　図５（２）は、４つの偏光板の偏光方向（偏光角）を矢印で示している。
　図に示すように、
　ａ＝偏光方向０°、
　ｂ＝偏光方向４５°、
　ｃ＝偏光方向９０°、
　ｄ＝偏光方向１３５°、
　偏光板１２１は、上記４種類（ａ～ｄ）の偏光方向を持つ偏光板を組み合わせた構成を持つ。

　上記４種類（ａ～ｄ）の偏光方向を持つ偏光板を組み合わせた偏光板１２１を介した光信号は、受光センサ１２２に入力され、光信号量（光強度）に応じた電気信号に変換する光電変換処理がなされ、光強度を示す電気信号が記憶部１０３に格納され、データ処理部１３０に入力される。
　このように、受光部１２０は、４つの異なる観測偏光角（θ）における観測輝度Ｉ（θ）を観測値として取得する構成を有する。

　受光部１２０が受光した４つの異なる観測偏光角（θ）における観測値である観測輝度Ｉ（θ）は、記憶部１０３に格納され、データ処理部１３０に入力されて、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在するか否かの判定に利用される。
　さらに、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在すると判定された場合には、透明物体１７０の内部の残留応力の算出にも利用される。

　図４、図５を参照して説明した投光部１１０と受光部１２０を利用して実行する処理、すなわち、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在するか否かの具体的な判定処理について図６、図７を参照して説明する。
　先に説明したように、受光信号記録部１３１は、事前準備処理として、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在していない状態で受光部１２０の受光信号を入力し、入力信号値に基づいて基準値を算出し、算出した基準値を記憶部１０３に格納する。
　この基準値取得処理後に実際の検出処理が開始される。

　まず、図６を参照して基準値取得処理の具体例について説明する。
　図６は、受光部１２０の受光信号に基づいて基準値を算出する受光信号記録部１３１の処理を説明する図である。

　ユーザは、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在しないことを確認し、この状態で入力部１０１から処理開始要求（トリガ信号）を入力し、受光信号の解析を開始させる。
　受光部１２０は、図５を参照して説明した４つの異なる観測偏光角の信号を受光し、この受光信号が、受光信号記録部１３１に入力される。
　なお、受光部１２０の受光信号は、以下の信号である。
　Ｉａ＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角０°の受光信号
　Ｉｂ＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角４５°の受光信号
　Ｉｃ＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角９０°の受光信号
　Ｉｄ＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角１３５°の受光信号
　光信号解析部１３１はこれら４つの信号（Ｉａ＿ｏ，Ｉｂ＿ｏ，Ｉｃ＿ｏ，Ｉｄ＿ｏ）を基準値（基準信号値）として記憶部１０３に格納する。

　この基準値は、その後の実際の透明物体有無判定処理において、透明物体の有無を判定するために用いられる。
　この基準値取得処理後に実際の透明物体検出処理が開始される。

　図７を参照して、透明物体検出処理の詳細について説明する。
　透明物体検出処理においては、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在している場合、存在していない場合、様々な状態で受光部１２０の受光信号を継続的に入力し、この信号値に基づいて、先に取得した基準値と比較するための信号値を算出する。

　物体有無判定部１３２は、受光信号記録部１３１の算出した信号値と、記憶部に格納済みの基準値とを比較して、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在するか否かを判定する。
　新規取得信号値を、以下の信号値とする。
　Ｉａ＝観測偏光角０°の受光信号
　Ｉｂ＝観測偏光角４５°の受光信号
　Ｉｃ＝観測偏光角９０°の受光信号
　Ｉｄ＝観測偏光角１３５°の受光信号

　物体有無判定部１３２は、これらの新規取得信号値と、記憶部に格納済みの基準値（Ｉａ＿ｏ，Ｉｂ＿ｏ，Ｉｃ＿ｏ，Ｉｄ＿ｏ）とを比較して、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在するか否かを判定する。

　具体的には、例えば、以下の判定式に従った判定処理を実行する。
　４つの偏光板（ａ～ｄ）を介した受光信号値（Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，Ｉｄ）と、
　基準値（Ｉａ_o，Ｉｂ_o，Ｉｃ_o，Ｉｄ_o）との差分を算出して、
　差分値と、しきい値とを比較する。すなわち、
　（Ｉａ－Ｉａ_o）＞Ｔｈ１ａ？・・・（判定式１１ａ）
　（Ｉｂ－Ｉｂ_o）＞Ｔｈ１ｂ？・・・（判定式１１ｂ）
　（Ｉｃ－Ｉｃ_o）＞Ｔｈ１ｃ？・・・（判定式１１ｃ）
　（Ｉｄ－Ｉｄ_o）＞Ｔｈ１ｄ？・・・（判定式１１ｄ）

　上記（判定式１１ａ～１１ｄ）において、
　Ｔｈ１ａ～Ｔｈ１ｄは予め規定したしきい値である。
　このしきい値は、記憶部１０３に格納しておく。
　上記判定式１１ａ～１１ｄは、各観測偏光角における取得信号値と基準値の差分と、規定のしきい値（Ｔｈ１ａ～Ｔｈ１ｄ）との比較を行う判定式である。

　上記（判定式１１ａ～１１ｄ）のいずれか１つでも成立する場合、すなわち、
　各観測偏光角における取得信号値と基準値の差分の１つでも、予め規定したしきい値より大きい場合は、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在すると判定する。
　一方、上記（判定式１１ａ～１１ｄ）の全てが成立しない場合、すなわち、
　各観測偏光角における取得信号値と基準値の差分のいずれも、予め規定したしきい値より大きくない場合は、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在しないと判定する。

　なお、上記の４つの判定式ではなく、以下のような１つの判定式（判定式１２）のみを用いた処理を実行してもよい。
　（Ｉａ－Ｉａ＿ｏ）＋（Ｉｂ－Ｉｂ＿ｏ）＋（Ｉｃ－Ｉｃ＿ｏ）＋（Ｉｄ－Ｉｄ＿ｏ）＞Ｔｈ１・・・（判定式１２）

　上記（判定式１２）において、
　Ｔｈ１は予め規定したしきい値である。
　このしきい値は、記憶部１０３に格納しておく。
　上記判定式１２は、各観測偏光角における取得信号値と基準値の差分の加算値と、しきい値（Ｔｈ１）との比較を行う判定式である。

　上記（判定式１２）が成立する場合、すなわち、
　各観測偏光角における取得信号値と基準値の差分の加算値が、予め規定したしきい値（Ｔｈ１）より大きい場合は、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在すると判定する。
　一方、上記（判定式１２）が成立しない場合、すなわち、
　各観測偏光角における取得信号値と基準値の差分の加算値が、予め規定したしきい値（Ｔｈ１）より大きくない場合は、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在しないと判定する。

　このように、本開示の構成において、この透明物体有無判定処理は、投光部１１０の出力する複数の異なる偏光角の偏光を全て利用する。この処理により、例えば透明物体の向き等に応じて検出精度が低下するといった問題の発生を低減させている。
　なお、判定結果は、出力部１０４に出力される。

　さらに、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在すると判定された場合、応力算出部１３３が、検出領域１５０内の透明物体１７０内部の残留応力とその方向を算出する。残留応力とその方向の算出処理は、先に説明した項目［２．偏光を利用した応力検出処理について］に記載した処理によって実行される。

　投光部１１０と、受光部１２０の構成は、図４、図５を参照して説明した構成に限らず、その他の様々な構成が可能である。
　その他の投光部１１０と、受光部１２０の構成例について、図８以下を参照して説明する。

　図８は、投光部１１０の構成例を示す図である。
　先に図４を参照して説明したと投光部１１０の偏光生成部１１２は、４つの分割領域の各々に４種類の偏光方向（０°、４５°、９０°、１３５°）を持つ偏光板を１つずつ設定して組み合わせた構成である。
　これに対して、図８に示す投光部の偏光生成部１１２は、光出力領域を細分化して多数の区分領域を設定し、４種類の偏光方向（０°、４５°、９０°、１３５°）を持つ偏光板を細分化した各区分領域に配置して、多数の偏光板を組み合わせた構成である。

　図９は、受光部１２０の構成例を示す図である。
　図９に示す受光部１２０の偏光板１２１も、図６に示す投光部１１０の偏光生成部１１２の構成と同様、光入力領域を細分化して多数の区分領域を設定し、４種類の偏光方向（０°、４５°、９０°、１３５°）を持つ偏光板を細分化した各区分領域に配置して、多数の偏光板を組み合わせた構成である。

　なお、基準値の取得処理や、透明物体検出処理は、偏光板１２１のすべての偏光板を介して受光する受光信号値を用いて実行する。
　例えば、基準値の取得処理において、ユーザは、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在しないことを確認し、この状態で入力部１０１から処理開始要求（トリガ信号）を入力し、受光信号の解析を開始させる。
　受光部１２０は、図９を参照して説明した４つの異なる観測偏光角の信号を複数、受光し、この受光信号を受光信号記録部１３１に入力する。

　受光信号記録部１３１は、以下の信号値を算出して基準値（基準信号）とする。
　基準値：Ｉａ＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角０°の複数の受光信号の加算値、
　基準値：Ｉｂ＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角４５°の複数の受光信号の加算値、
　基準値：Ｉｃ＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角９０°の複数の受光信号の加算値、
　基準津：Ｉｄ＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角１３５°の複数の受光信号の加算値、
　光信号解析部１３１はこれら４つの信号（Ｉａ＿ｏ，Ｉｂ＿ｏ，Ｉｃ＿ｏ，Ｉｄ＿ｏ）を基準値（基準信号値）として記憶部１０３に格納する。

　この基準値は、その後の実際の透明物体有無判定処理において、透明物体の有無を判定するために用いられる。

　基準値を利用した透明物体有無判定処理では、以下のように４つの判定処理を行う。
　（１）観測偏光角０°の複数の受光信号の加算値：Ｉａと、基準値：Ｉａ＿ｏとの比較処理、すなわち、Ｉａ－Ｉａ＿ｏとの差分が規定のしきい値Ｔｈ１ａより大か否かを判定する。
　（２）観測偏光角４５°の複数の受光信号の加算値：Ｉｂと、基準値：Ｉｂ＿ｏとの比較処理、すなわち、Ｉｂ－Ｉｂ＿ｏとの差分が規定のしきい値Ｔｈ１ｂより大か否かを判定する。
　（３）観測偏光角９０°の複数の受光信号の加算値：Ｉｃと、基準値：Ｉｃ＿ｏとの比較処理、すなわち、Ｉｃ－Ｉｃ＿ｏとの差分が規定のしきい値Ｔｈ１ｃより大か否かを判定する。
　（４）観測偏光角１３５°の複数の受光信号の加算値：Ｉｄと、基準値：Ｉｄ＿ｏとの比較処理、すなわち、Ｉｄ－Ｉｄ＿ｏとの差分が規定のしきい値Ｔｈ１ｄより大か否かを判定する。

　これらの判定処理において、いずれか１つでも、差分が規定しきい値Ｔｈ１ａ～Ｔｈ１ｄより大である場合、透明物体が存在すると判定する。
　一方、全ての差分が規定しきい値Ｔｈ１ａ～Ｔｈ１ｄより大でない場合、透明物体が存在しないと判定する。

　なお、先に図７を参照して説明したと同様、４種類の観測偏光角に対応する４つの受光信号各々と、しきい値との比較判定処理ではなく、各観測偏光角対応の受光信号と基準値との差分の加算値を算出して、その加算値と１つのしきい値Ｔｈ１との比較に基づいて透明物体の有無を判定する処理を行ってもよい。

　図１０は、投光部１１０の別の構成例を示す図である。
　図１０に示す投光部１１０は、４種類の偏光方向（０°、４５°、９０°、１３５°）を持つ偏光を、時系列に順次出力する構成を持つ。
　図１０に示す投光部１１０の偏光生成部１１２は、例えば、１枚の偏光板によって構成され、この偏光板を時間経過に伴い、所定角度（４５°）ずつ回転させる。
　この処理により、４種類の偏光方向（０°、４５°、９０°、１３５°）を持つ偏光を、時系列に順次出力する。

　図１１は、受光部１２０の構成例を示す図である。
　図１１に示す受光部１２０の偏光板１２１も、図８に示す投光部１１０の偏光生成部１１２の構成と同様、例えば、１枚の偏光板によって構成され、この偏光板を時間経過に伴い、所定角度（４５°）ずつ回転させる。
　この処理により、４種類の偏光方向（０°、４５°、９０°、１３５°）を持つ偏光を、時系列に順次入力する。

　なお、この図１１に示す構成を用いた場合、基準値の取得処理や、透明物体検出処理は、偏光板１２１を４つの異なる偏光角に設定して４回の信号取得処理を実行して、これを１セットとし、１セット単位の受光信号値を利用して実行する。

　基準信号は、以下の各信号とするる
　Ｉａ＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角０°の受光信号
　Ｉｂ＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角４５°の受光信号
　Ｉｃ＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角９０°の受光信号
　Ｉｄ＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角１３５°の受光信号

　透明物体有無判定処理では、４種類の偏光板（ａ～ｄ）を介した受光信号値（Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，Ｉｄ）と、基準値（Ｉａ_o，Ｉｂ_o，Ｉｃ_o，Ｉｄ_o）との差分を算出して、
　差分値と、しきい値とを比較する。すなわち、
　（Ｉａ－Ｉａ_o）＞Ｔｈ１ａ？・・・（判定式１１ａ）
　（Ｉｂ－Ｉｂ_o）＞Ｔｈ１ｂ？・・・（判定式１１ｂ）
　（Ｉｃ－Ｉｃ_o）＞Ｔｈ１ｃ？・・・（判定式１１ｃ）
　（Ｉｄ－Ｉｄ_o）＞Ｔｈ１ｄ？・・・（判定式１１ｄ）
　上記判定式は、図７を参照して説明したと同様の判定式である。

　あるいは、図７を参照して説明したと同様、以下のような１つの判定式（判定式１２）のみを用いた処理を実行してもよい。
　（Ｉａ－Ｉａ＿ｏ）＋（Ｉｂ－Ｉｂ＿ｏ）＋（Ｉｃ－Ｉｃ＿ｏ）＋（Ｉｄ－Ｉｄ＿ｏ）＞Ｔｈ１・・・（判定式１２）

　図３に示す物体検出装置１００の投光部１１０と、受光部１２０は、例えば図４～図１１に示すように、様々な構成とすることができる。
　いずれの構成においても、投光部１１０は、異なる４種類の偏光角の直線偏光を並列に出力、あるいは時系列に順次出力する。
　受光部１２０は、これら複数の直線偏光に基づく受光信号、すなわち透明物体を通過した楕円偏光、あるいは通過しない直線偏光を複数の観測偏光角で各々観測する。
　このような処理を行うことで、透明物体の検出精度を高めている。

　　［４．（実施例２）偏光を用いた透明物体検出、および残留応力算出を行う物体検出装置の実施例２］
　次に、偏光を用いた透明物体検出、および残留応力算出を行う物体検出装置の実施例２について説明する。

　本実施例２の物体検出装置の全体構成は、実施例１と同様、図３に示す物体検出装置１００と同様の構成を持つ。
　本実施例２では、投光部１１０と、受光部１２０の構成が、実施例１の構成と異なる。

　実施例１では、図４～図１１を参照して説明したように、
　投光部１１０は、４種類の偏光方向（偏光角）を持つ４種類の偏光を出力する構成であり、
　受光部１２０も、４つの異なる観測偏光角（θ）における観測輝度Ｉ（θ）を観測値として取得する構成であった。

　これに対して、実施例２では、
　投光部１１０は、３種類の偏光方向（偏光角）を持つ３種類の偏光を出力する構成であり、
　受光部１２０も、３つの異なる観測偏光角（θ）における観測輝度Ｉ（θ）を観測値として取得する構成としている。

　以下、本実施例２における具体的な投光部１１０と受光部１２０の複数の構成例について説明する。
　図１２は、投光部１１０の一構成例を示す図である。
　図１２に示すように投光部１１０は、光出力部１１１と、偏光生成部１１２を有する。
　図１２（１）には、偏光生成部１１２の具体的構成例を示している。
　図１２（１）に示すように、投光部１１０の偏光生成部１１２は、４種類の偏光方向（偏光角）を持つ３種類の偏光板の組み合わせによって構成されている。

　具体的には、（０°、４５°、９０°）、これらの３種類の偏光方向を持つ偏光板を組み合わせた構成である。
　図１２（２）は、３つの偏光板の偏光方向（偏光角）を矢印で示している。
　図に示すように、
　ａ＝偏光方向０°、
　ｂ＝偏光方向４５°、
　ｃ＝偏光方向９０°、
　偏光生成部１１２は、上記３種類（ａ～ｃ）の偏光方向を持つ偏光板を組み合わせた構成を持つ。
　投光部１１０は、この構成により、３つの異なる偏光角の直線偏光を並列出力する。

　次に、図１３を参照して、受光部１２０の構成例について説明する。
　受光部１２０は、上述した投光部１１０から出力される複数の異なる偏光角の直線偏光を、透明物体を介して、あるいはそのまま受光する。

　受光部１２０は、複数の異なる観測偏光角（θ）における観測輝度Ｉ（θ）を観測値として取得する構成を有する。
　図１３は、受光部１２０の一構成例を示す図である。
　図１３に示すように受光部１２０は、偏光板１２１と、受光センサ１２２を有する。
　図１３（１）には、偏光板１２１の具体的構成例を示している。
　図１３（１）に示すように、受光部１２０の偏光板１２１は、３種類の偏光方向（偏光角）を持つ３種類の偏光板の組み合わせによって構成されている。

　具体的には、（０°、４５°、９０°）、これらの３種類の偏光方向を持つ偏光板を組み合わせた構成である。
　図１３（２）は、３つの偏光板の偏光方向（偏光角）を矢印で示している。
　図に示すように、
　ａ＝偏光方向０°、
　ｂ＝偏光方向４５°、
　ｃ＝偏光方向９０°、
　偏光板１２１は、上記３種類（ａ～ｃ）の偏光方向を持つ偏光板を組み合わせた構成を持つ。

　上記３種類（ａ～ｃ）の偏光方向を持つ偏光板を組み合わせた偏光板１２１を介した光信号は、受光センサ１２２に入力され、光信号量（光強度）に応じた電気信号に変換する光電変換処理がなされ、光強度を示す電気信号が記憶部１０３に格納され、データ処理部１３０に入力される。
　このように、受光部１２０は、３つの異なる観測偏光角（θ）における観測輝度Ｉ（θ）を観測値として取得する構成を有する。

　受光部１２０が受光した３つの異なる観測偏光角（θ）における観測値である観測輝度Ｉ（θ）は、記憶部１０３に格納され、データ処理部１３０に入力されて、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在するか否かの判定に料される。
　さらに、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在すると判定された場合には、透明物体１７０の内部の残留応力の算出にも利用される。

　図１２、図１３を参照して説明した投光部１１０と受光部１２０を利用して実行する処理、すなわち、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在するか否かの具体的な判定処理について図１４、図１５を参照して説明する。
　先に説明したように、受光信号記録部１３１は、事前準備処理として、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在していない状態で受光部１２０の受光信号を入力し、入力信号値に基づいて基準値を算出し、算出した基準値を記憶部１０３に格納する。
　この基準値取得処理後に実際の検出処理が開始される。

　まず、図１４を参照して基準値取得処理の具体例について説明する。
　図１４は、受光部１２０の受光信号に基づいて基準値を算出する受光信号記録部１３１の処理を説明する図である。

　ユーザは、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在しないことを確認し、この状態で入力部１０１から処理開始要求（トリガ信号）を入力し、受光信号の解析を開始させる。
　受光部１２０は、図１３を参照して説明した３つの異なる観測偏光角の信号を受光し、この受光信号が、受光信号記録部１３１に入力される。
　なお、受光部１２０の受光信号は、以下の信号である。
　Ｉａ＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角０°の受光信号
　Ｉｂ１＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角４５°の受光信号
　Ｉｂ２＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角４５°の受光信号
　Ｉｃ＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角９０°の受光信号
　光信号解析部１３１はこれら４つの信号（Ｉａ＿ｏ，Ｉｂ１＿ｏ，Ｉｂ２＿ｏ，Ｉｃ＿ｏ）を基準値（基準信号値）として記憶部１０３に格納する。

　この基準値は、その後の実際の透明物体有無判定処理において、透明物体の有無を判定するために用いられる。
　この基準値取得処理後に実際の検出処理が開始される。

　図１５を参照して、検出処理の詳細について説明する。
　検出処理においては、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在している場合、存在していない場合、様々な状態で受光部１２０の受光信号を継続的に入力し、この信号値に基づいて、先に取得した基準値と比較するための信号値を算出する。

　物体有無判定部１３２は、受光信号記録部１３１の算出した信号値と、記憶部に格納済みの基準値とを比較して、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在するか否かを判定する。
　新規取得信号値を、以下の信号値とする。
　Ｉａ＝観測偏光角０°の受光信号
　Ｉｂ１＝観測偏光角４５°の受光信号
　Ｉｂ２＝観測偏光角４５°の受光信号
　Ｉｃ＝観測偏光角９０°の受光信号

　物体有無判定部１３２は、これらの新規取得信号値と、記憶部に格納済みの基準値（Ｉａ＿ｏ，Ｉｂ１＿ｏ，Ｉｂ２＿ｏ，Ｉｃ＿ｏ）とを比較して、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在するか否かを判定する。

　具体的には、例えば、以下の判定式に従った判定処理を実行する。
　４つの偏光板（ａ～ｄ）を介した受光信号値（Ｉａ，Ｉｂ１，Ｉｂ２，Ｉｃ）と、
　基準値（Ｉａ_o，Ｉｂ１_o，Ｉｂ２＿ｏ，Ｉｃ_o）との差分を算出して、
　差分値と、しきい値とを比較する。すなわち、
　（Ｉａ－Ｉａ_o）＞Ｔｈ２ａ？・・・（判定式２１ａ）
　（Ｉｂ１－Ｉｂ１_o）＞Ｔｈ２ｂ１？・・・（判定式２１ｂ１）
　（Ｉｂ２－Ｉｂ２_o）＞Ｔｈ２ｂ２？・・・（判定式２１ｂ２）
　（Ｉｃ－Ｉｃ_o）＞Ｔｈ２ｃ？・・・（判定式２１ｃ）

　上記判定式２１ａ、２１ｂ１、２１ｂ２，２１ｃにおいて、
　Ｔｈ２ａ，Ｔｈ２ｂ１，Ｔｈ２ｂ２，Ｔｈ２ｃは予め規定したしきい値である。
　このしきい値は、記憶部１０３に格納しておく。
　上記判定式２１ａ～２１ｃは、各観測偏光角における取得信号値と基準値の差分としきい値（Ｔｈ２ａ～Ｔｈ２ｃ）との比較を行う判定式である。

　上記（判定式２１ａ～２１ｃ）のいずれか１つでも成立する場合、すなわち、
　各観測偏光角における取得信号値と基準値の差分が、予め規定したしきい値より大きい場合は、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在すると判定する。
　一方、上記（判定式２１ａ～２１ｃ）の全てが成立しない場合、すなわち、
　各観測偏光角における取得信号値と基準値の差分のいずれも、予め規定したしきい値より大きくない場合は、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在しないと判定する。

　なお、上記の４つの判定式ではなく、以下のような１つの判定式（判定式２２）のみを用いた処理を実行してもよい。
　（Ｉａ－Ｉａ＿ｏ）＋（Ｉｂ１－Ｉｂ１＿ｏ）＋（Ｉｂ２－Ｉｂ２＿ｏ）＋（Ｉｃ－Ｉｃ＿ｏ）＞Ｔｈ２・・・（判定式２２）

　上記（判定式２２）において、
　Ｔｈ２は予め規定したしきい値である。
　このしきい値は、記憶部１０３に格納しておく。
　上記判定式２２は、各観測偏光角における取得信号値と基準値の差分の加算値と、しきい値（Ｔｈ２）との比較を行う判定式である。

　上記（判定式２２）が成立する場合、すなわち、
　各観測偏光角における取得信号値と基準値の差分の加算値が、予め規定したしきい値（Ｔｈ２）より大きい場合は、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在すると判定する。
　一方、上記（判定式２２）が成立しない場合、すなわち、
　各観測偏光角における取得信号値と基準値の差分の加算値が、予め規定したしきい値（Ｔｈ２）より大きくない場合は、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在しないと判定する。

　さらに、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在すると判定された場合、応力算出部１３３が、検出領域１５０内の透明物体１７０内部の残留応力とその方向を算出する。先に説明した項目［２．偏光を利用した応力検出処理について］に記載した処理によって実行される。
　応力判定部１３４は、応力算出部１３３の算出した透明物体１７０内部の残留応力とその方向に基づいて、透明物体１７０を不良品と判定するか良品と判定するかの判定処理を行う。
　具体的には、例えば、予め設定した判定しきい値を利用した判定処理を行う。応力算出部１３３の算出した透明物体１７０内部の残留応力とその方向と、しきい値を比較し、透明物体１７０が良品であるか不良品であるかを判定する。
　判定結果は、出力部１０４に出力される。

　本実施例２における投光部１１０と、受光部１２０のその他の構成例について、図１６以下を参照して説明する。

　図１６は、投光部１１０の構成例を示す図である。
　先に図１２を参照して説明したと投光部１１０の偏光生成部１１２は、４つの分割領域の各々に３種類の偏光方向（０°、４５°、９０°）を持つ偏光板を１つずつ設定して組み合わせた構成である。
　これに対して、図１６に示す投光部の偏光生成部１１２は、光出力領域を細分化して多数の区分領域を設定し、３種類の偏光方向（０°、４５°、９０°）を持つ偏光板を細分化した各区分領域に配置して、多数の偏光板を組み合わせた構成である。

　図１７は、受光部１２０の構成例を示す図である。
　図１７に示す受光部１２０の偏光板１２１も、図１６に示す投光部１１０の偏光生成部１１２の構成と同様、光入力領域を細分化して多数の区分領域を設定し、３種類の偏光方向（０°、４５°、９０）を持つ偏光板を細分化した各区分領域に配置して、多数の偏光板を組み合わせた構成である。

　なお、基準値の取得処理や、透明物体検出処理は、偏光板１２１のすべての偏光板を介して受光する受光信号値を用いて実行する。
　例えば、基準値の取得処理において、ユーザは、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在しないことを確認し、この状態で入力部１０１から処理開始要求（トリガ信号）を入力し、受光信号の解析を開始させる。
　受光部１２０は、図１７を参照して説明した３つの異なる観測偏光角の信号を複数、受光し、この受光信号を受光信号記録部１３１に入力する。

　受光信号記録部１３１は、以下の信号値を算出して基準値（基準信号）とする。
　基準値：Ｉａ＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角０°の複数の受光信号の加算値、
　基準値：Ｉｂ１＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角４５°の複数の受光信号の加算値、
　基準値：Ｉｂ２＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角４５°の複数の受光信号の加算値、
　基準値：Ｉｃ＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角９０°の複数の受光信号の加算値、
　光信号解析部１３１はこれら４つの信号（Ｉａ＿ｏ，Ｉｂ１＿ｏ，Ｉｂ２＿ｏ，Ｉｃ＿ｏ）を基準値（基準信号値）として記憶部１０３に格納する。

　基準値を利用した透明物体有無判定処理では、以下のように４つの判定処理を行う。
　（１）観測偏光角０°の複数の受光信号の加算値：Ｉａと、基準値：Ｉａ＿ｏとの比較処理、すなわち、Ｉａ－Ｉａ＿ｏとの差分が規定のしきい値Ｔｈ２ａより大か否かを判定する。
　（２）観測偏光角４５°の複数の受光信号の加算値：Ｉｂ１と、基準値：Ｉｂ１＿ｏとの比較処理、すなわち、Ｉｂ１－Ｉｂ１＿ｏとの差分が規定のしきい値Ｔｈ２ｂ１より大か否かを判定する。
　（３）観測偏光角４５°の複数の受光信号の加算値：Ｉｂ２と、基準値：Ｉｂ２＿ｏとの比較処理、すなわち、Ｉｂ２－Ｉｂ２＿ｏとの差分が規定のしきい値Ｔｈ２ｂ２より大か否かを判定する。
　（４）観測偏光角９０°の複数の受光信号の加算値：Ｉｃと、基準値：Ｉｃ＿ｏとの比較処理、すなわち、Ｉｃ－Ｉｃ＿ｏとの差分が規定のしきい値Ｔｈ２ｃより大か否かを判定する。

　これらの判定処理において、いずれか１つでも、差分が規定しきい値Ｔｈ２ａ～Ｔｈ２ｃより大である場合、透明物体が存在すると判定する。
　一方、全ての差分が規定しきい値Ｔｈ２ａ～Ｔｈ２ｃより大でない場合、透明物体が存在しないと判定する。

　なお、先に図１５を参照して説明したと同様、３種類の観測偏光角に対応する４つの受光信号各々と、しきい値との比較判定処理ではなく、各観測偏光角対応の受光信号と基準値との差分の加算値を算出して、その加算値と１つのしきい値Ｔｈ２との比較に基づいて透明物体の有無を判定する処理を行ってもよい。

　図１８は、投光部１１０の別の構成例を示す図である。
　図１８に示す投光部１１０は、３種類の偏光方向（０°、４５°、９０°）を持つ偏光を、時系列に順次出力する構成を持つ。
　図１８に示す投光部１１０の偏光生成部１１２は、例えば、１枚の偏光板によって構成され、この偏光板を時間経過に伴い、所定角度（４５°）ずつ回転させる。
　この処理により、３種類の偏光方向（０°、４５°、９０°）を持つ偏光を、時系列に順次出力する。

　図１９は、受光部１２０の構成例を示す図である。
　図１９に示す受光部１２０の偏光板１２１も、図１８に示す投光部１１０の偏光生成部１１２の構成と同様、例えば、１枚の偏光板によって構成され、この偏光板を時間経過に伴い、所定角度（４５°）ずつ回転させる。
　この処理により、３種類の偏光方向（０°、４５°、９０°）を持つ偏光を、時系列に順次入力する。

　なお、この図１９に示す構成を用いた場合、基準値の取得処理や、透明物体検出処理は、偏光板１２１を３つの異なる偏光角に設定して３回の信号取得処理を実行して、これを１セットとし、１セット単位の受光信号値を利用して実行する。

　基準信号は、以下の各信号とするる
　Ｉａ＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角０°の受光信号
　Ｉｂ＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角４５°の受光信号
　Ｉｃ＿ｏ＝透明物体がない状態での観測偏光角９０°の受光信号

　透明物体有無判定処理では、３種類の偏光板（ａ～ｃ）を介した受光信号値（Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ）と、基準値（Ｉａ_o，Ｉｂ_o，Ｉｃ_o）との差分を算出して、
　差分値と、しきい値とを比較する。すなわち、
　（Ｉａ－Ｉａ_o）＞Ｔｈ２ａ？・・・（判定式２１ａ）
　（Ｉｂ－Ｉｂ_o）＞Ｔｈ２ｂ？・・・（判定式２１ｂ）
　（Ｉｃ－Ｉｃ_o）＞Ｔｈ２ｃ？・・・（判定式２１ｃ

　あるいは、以下のような１つの判定式（判定式２２）のみを用いた処理を実行してもよい。
　（Ｉａ－Ｉａ＿ｏ）＋（Ｉｂ－Ｉｂ＿ｏ）＋（Ｉｃ－Ｉｃ＿ｏ）＞Ｔｈ２・・・（判定式２３）

　このように、図３に示す物体検出装置１００の投光部１１０と、受光部１２０は、例えば図１２～図１９に示すように、様々な構成とすることができる。
　いずれの構成においても、投光部１１０は、異なる３種類の偏光角の直線偏光を並列に出力、あるいは時系列に順次出力する。
　受光部１２０は、これら複数の直線偏光に基づく受光信号、すなわち透明物体を通過した楕円偏光、あるいは通過しない直線偏光を複数の観測偏光角で各々観測する。
　このような処理を行うことで、透明物体の検出精度を高めている。

　　［５．（実施例３）偏光を用いた透明物体検出、および残留応力算出を行う物体検出装置の実施例３］
　次に、偏光を用いた透明物体検出、および残留応力算出を行う物体検出装置の実施例３について説明する。

　実施例３の物体検出装置２００の構成例を図２０に示す。
　図２０に示すように、物体検出装置２００は、入力部１０１、制御部１０２、記憶部１０３、出力部１０４、投光部１１０、受光部１２０、データ処理部１３０を有する。
　これらの構成と処理は、実施例１や実施例２を参照して説明した構成と処理と同様である。

　本実施例３の構成においては、図２０に示すように、投光部１１０の投稿した偏光が、検出領域を介して反射板１８０によって反射し、この反射光を受光部１２０が受光する構成となっている。
　この反射板１８０を用いた構成のみが実施例１，２と異なる点である。

　投光部１１０、受光部１２０は、先に説明した実施例１や、実施例２と同様、４種類または３種類の異なる偏光を出力し、受光する構成とする。

　　［６．その他の実施例について］
　次に、その他の実施例について説明する。
　投光部、受光部の様々な構成について、図４～図１９を参照して説明したが、これらの構成の他、例えば投光部から、波長の異なる偏光光を出力し、受光部側でも各波長に応じた偏光を観測する構成としてもよい。

　具体例について、図２１を参照して説明する。
　図２１に示すように、投光部１１０の偏光板を介した出力光をＲ（赤）Ｇ、（緑）、Ｂ（青）の３色の異なる波長光とし、各波長光の各々について偏光角を（０°，４５°，９０°，１３５°）の４偏光を出力する構成とする。

　受光部１２０側においても、観測光をＲ（赤）Ｇ、（緑）、Ｂ（青）の３色の異なる波長光とし、各波長光の各々について偏光角を（０°，４５°，９０°，１３５°）の４偏光を観測する構成とする。

　先に、（式１）を参照して説明したように、直線偏光が透明物体を通過して発生する楕円偏光の位相差φは光の波長λに依存する。
　すなわち、波長に応じた異なる楕円偏光が発生する。これらを観測することで、波長に応じた異なる楕円偏光の観測が可能となり、さらに、検出精度を高めることが可能となる。

　　［７．物体検出装置の実行する処理のシーケンスについて］
　次に、上述した各実施例において説明した物体検出装置の実行する処理のシーケンスについて説明する。

　図３、または図２０に示す物体検出装置の実行する処理のシーケンスについて、図２２以下のフローチャートを参照して説明する。
　なお、図２２以下に示すフローチャートに従った処理は、図３、または図２０に示す物体検出装置の制御部１０２の下で実行される。
　例えば記憶部１０３に格納されたプログラムに従ってプログラム実行機能を有するＣＰＵ等を有する制御部１０２の制御の下で実行される。

　図２２に示すフローチャートは、物体検出装置の実行する処理の全体シーケンスを説明するフローチャートである。
　図２３に示すフローチャートは、図２２に示すフローのステップＳ１０１～ステップＳ１０２の基準値取得処理と透明物体検出処理の詳細シーケンスを説明するフローチャートである。
　図２４に示すフローチャートは、図２２に示すフローのステップＳ１０５の残留応力算出処理の詳細シーケンスを説明するフローチャートである。

　まず、図２２に示すフローチャートを参照して、物体検出装置の実行する処理の全体シーケンスについて説明する。
　以下、各ステップの処理について、順次、説明する。

　　（ステップＳ１０１）
　まず、ステップＳ１０１において、基準値取得処理を実行する。
　この基準値とは、
受光信号記録部１３１は、事前準備処理として、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在していない状態で受光部１２０の受光信号を入力し、入力信号値に基づいて基準値を算出し、算出した基準値を記憶部１０３に格納する。
　この基準値は、その後の実際の透明物体有無判定処理において、透明物体の有無を判定するために用いられる。
　この基準値取得処理後に実際の検出処理が開始される。

　　（ステップＳ１０２）
　次に、ステップＳ１０２において、透明物体検出処理を実行する。
　この処理は、図３や図２０に示す検出領域２０内の偏光通過領域に透明物体１７０が存在するか否かを検出する処理である。
　この処理は、受光部１２０の受光した光信号に基づいて、データ処理部１３０の受光信号記録部１３１と、物体有無判定部１３２において実行される。
　この具体的処理シーケンスについては、後段において図２３に示すフローチャートを参照して説明する。

　　（ステップＳ１０３）
　ステップＳ１０２において透明物体の検出処理が終了すると、ステップＳ１０３において透明物体検出処理の結果情報を出力部１０４に出力する。

　　（ステップＳ１０４）
　次のステップＳ１０４は、ステップＳ１０２における透明物体検出処理結果として、透明物体が検出されたか否かに応じて次の処理を決定する分岐処理である。
　ステップＳ１０２における透明物体検出処理において透明物体が検出された場合は、ステップＳ１０５に進む。
　一方、透明物体が検出されていない場合は、ステップＳ１０２に戻り、透明物体検出処理を継続する。

　　（ステップＳ１０５）
　ステップＳ１０２における透明物体検出処理において透明物体が検出された場合は、ステップＳ１０５に進み、ステップＳ１０５において、検出された透明物体の残留応力検出処理を実行する。
　この処理は、先に説明した項目［２．偏光を利用した応力検出処理について］に記載した処理によって実行される。
　具体的な処理シーケンスについては、後段において図２４に示すフローチャートを参照して説明する。

　　（ステップＳ１０６）
　ステップＳ１０５において透明物体の残留応力検出処理が終了すると、ステップＳ１０６において透明物体の残留応力検出処理の結果情報を出力部１０４に出力する。

　次に、図２３に示すフローチャートを参照して、図２２に示すフローのステップＳ１０１～ステップＳ１０２の基準値取得処理と透明物体検出処理の詳細シーケンスについて説明する。

　　（ステップＳ２０１）
　まず、ステップＳ２０１において、受光部１２０の受光信号をデータ処理部１３０の受光信号記録部１３１に入力する。

　　（ステップＳ２０２）
　次に、ステップＳ２０２において、受光部１２０の受光信号を入力した受光信号記録部１３１が、検出領域１５０に透明物体が存在しない状態で受光部１２０が受光した信号に基づく基準値を生成して、記憶部１０３に格納する。

　なお、基準値の生成方法は、投光部１１０や受光部１２０の構成により異なる。
　投光部１１０や受光部１２０の構成は、先に図４～図１９を参照して説明したように様々であり、受光信号記録部１３１は、図４～図１９を参照して説明したように、投光部１１０や受光部１２０の構成に応じた基準値（基準信号）を生成して、記憶部１０３に格納する。

　　（ステップＳ２０３）
　ステップＳ２０２における基準値取得処理が完了すると、次に、ステップＳ２０３において、透明物体検出処理を開始する。

　　（ステップＳ２０４～Ｓ２０８）
　次に、ステップＳ２０４において、受光部１２０の受光信号を取得し、データ処理部１３０の受光信号記録部１３１に入力する。

　受光信号記録部１３１は、ステップＳ２０５において、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在している場合、存在していない場合、様々な状態で受光部１２０の受光信号を継続的に入力し、この信号値に基づいて、先に取得した基準値と比較するための信号値を算出する。

　さらに、ステップＳ２０５～Ｓ２０６において、物体有無判定部１３２が、受光信号記録部１３１の算出した信号値と、記憶部に格納済みの基準値とを比較して、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在するか否かを判定する。

　新規取得信号値と、基準値との差分が予め規定したしきい値より大きい場合、すなわちステップＳ２０６の判定がＹｅｓの場合は、ステップＳ２０７に進み、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在すると判定する。

　一方、新規取得信号値と、基準値との差分が予め規定したしきい値より大きくない場合、すなわちステップＳ２０６の判定がＮｏの場合は、ステップＳ２０８に進み、は、検出領域１５０内に透明物体１７０が存在しないと判定する。

　これらの判定処理後、判定結果が、出力部１０４に出力され、さらに、ステップＳ２０３に戻り、継続的に透明物体検出処理を実行する。

　次に、図２４に示すフローチャートを参照して図２２に示すフローのステップＳ１０５の残留応力算出処理の詳細シーケンスの詳細について説明する。

　　（ステップＳ３０１）
　まず、ステップＳ３０１において、受光部１２０の受光信号をデータ処理部１３０の応力算出部１３３に入力する。

　　（ステップＳ３０２）
　次に、ステップＳ３０２において、応力算出部１３３は、入力した信号を利用して、透明物体の残留応力と応力方向を算出する。
　この応力算出は、先に説明した項目［２．偏光を利用した応力検出処理について］に記載した処理によって実行される。
　すなわち、投光部１１０の出力する複数（３種類以上）の異なる偏光角の偏光を利用して、透明物体１７０内部の残留応力とその方向を算出する。
　算出結果は、応力判定部１３４に出力する。

　　（ステップＳ３０３～Ｓ３０６）
　次に、ステップＳ３０３～Ｓ３０４において、応力判定部１３４は、応力算出部１３３から入力した透明物体１７０内部の残留応力とその方向情報と、予め規定したしきい値を比較し、透明物体１７０が良品であるか不良品であるかを判定する。

　不良品と判定した場合は、ステップＳ３０５に進み、不良品であるとの判定結果を、出力部１０４に出力する。
　一方、不良品でないと判定した場合は、ステップＳ３０６に進み、不良品でないとの判定結果を、出力部１０４に出力する。

　　［８．物体検出装置のハードウェア構成例について］
　次に、図２５を参照して物体検出装置のハードウェア構成例について説明する。
　なお、図２５に示すハードウェア構成は、上述した実施例において説明した物体検出装置として利用可能なハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

　ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）３０１は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）３０２、または記憶部３０８に記憶されているプログラムに従って各種の処理を実行するデータ処理部として機能する。例えば、上述した実施例において説明した処理を実行する。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）３０３には、ＣＰＵ３０１が実行するプログラムやデータなどが記憶される。これらのＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、およびＲＡＭ３０３は、バス３０４により相互に接続されている。

　ＣＰＵ３０１はバス３０４を介して入出力インタフェース３０５に接続され、入出力インタフェース３０５には、各種スイッチ、キーボード、マウス、マイクロフォンなどよりなる入力部３０６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部３０７が接続されている。
　ＣＰＵ３０１は、入力部３０６から入力される指令に対応して各種の処理を実行し、処理結果を例えば出力部３０７に出力する。

　入出力インタフェース３０５に接続されている記憶部３０８は、例えばハードディスク等からなり、ＣＰＵ３０１が実行するプログラムや各種のデータを記憶する。通信部３０９は、インターネットやローカルエリアネットワークなどのネットワークを介したデータ通信の送受信部として機能し、外部の装置と通信する。

　入出力インタフェース３０５に接続されているドライブ３１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいはメモリカード等の半導体メモリなどのリムーバブルメディア３１１を駆動し、データの記録あるいは読み取りを実行する。

　投光部３２１は、図３、図２０に示す物体検出装置の投光部１１０に相当し、複数種類の偏光を投光する。
　受光部３２２は、図３、図２０に示す物体検出装置の受光部１２０に相当し、複数種類の偏光を観測光として受光する。

　　［９．本開示の構成のまとめ］
　以上、特定の実施例を参照しながら、本開示の実施例について詳解してきた。しかしながら、本開示の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本開示の要旨を判断するためには、特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。

　なお、本明細書において開示した技術は、以下のような構成をとることができる。
　（１）　少なくとも３種類以上の異なる偏光方向の偏光を出力する投光部と、
　前記投光部の出力光を、少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角で受光する受光部と、
　前記受光部の受光信号に基づいて、前記投光部から前記受光部に至る光路内に透明物体が存在するか否かを判定するデータ処理部を有し、
　前記データ処理部は、
　前記物体有無判定部が前記光路内に透明物体が存在すると判定した場合に、前記受光部が受光した複数の異なる観測偏光角の受光信号を利用して前記透明物体の残留応力を算出する応力算出部を有する物体検出装置。

　（２）　前記データ処理部は、
　前記光路内に透明物体が存在しない状態で前記受光部が受光した複数の異なる観測偏光角の受光信号を記憶部に格納する受光信号記録部と、
　前記受光部が受光した複数の異なる観測偏光角の受光信号と、前記受光信号記録部に記録された受光信号に基づいて前記光路内の透明物体の有無を判定する物体有無判定部とを有する（１）に記載の物体検出装置。

　（３）　前記投光部から前記受光部に至る光路は、直線的な光路であり、
　透明物体の有無を検出する検出領域は、前記投光部と、前記受光部間の直線的な光路内に設定されている（１）または（２）に記載の物体検出装置。

　（４）　前記投光部から前記受光部に至る光路は、反射板によって方向の変化する光路であり、
　透明物体の有無を検出する検出領域は、前記反射板によって方向の変化する光路内に設定されている（１）または（２）に記載の物体検出装置。

　（５）　前記投光部は、少なくとも３種類以上の異なる偏光方向の偏光を並列に出力する構成であり、
　前記受光部は、少なくとも３種類以上の異なる偏光方向の偏光を並列に入力する構成である（１）～（４）いずれかに記載の物体検出装置。

　（６）　前記投光部は、少なくとも３種類以上の異なる偏光方向の偏光を、順次、出力する構成であり、
　前記受光部は、少なくとも３種類以上の異なる偏光方向の偏光を、順次、入力する構成である（１）～（４）いずれかに記載の物体検出装置。

　（７）　前記投光部は、偏光方向が０°、４５°、９０°、１３５°の４種類の偏光を出力する構成であり、
　前記受光部は、偏光方向が０°、４５°、９０°、１３５°の４種類の偏光を入力する構成である（１）～（６）いずれかに記載の物体検出装置。

　（８）　前記投光部は、偏光方向が０°、４５°、９０°の３種類の偏光を出力する構成であり、
　前記受光部は、偏光方向が０°、４５°、９０°の３種類の偏光を入力する構成である（１）～（６）いずれかに記載の物体検出装置。

　（９）　前記投光部は、複数の異なる波長の少なくとも３種類以上の異なる偏光方向の偏光を出力する構成であり、
　前記受光部は、複数の異なる波長の少なくとも３種類以上の異なる偏光方向の偏光を入力する構成である（１）～（８）いずれかに記載の物体検出装置。

　（１０）　前記受光信号記録部は、
　前記光路内に透明物体が存在しない状態で前記受光部が受光した少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角の受光信号である少なくとも３種類以上の基準値を記憶部に格納し、
　前記物体有無判定部は、
　前記受光部が受光した少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角の受光信号と、該受光信号と同一の観測偏光角の基準値との差分を各々、算出し、
　算出した３以上の差分の少なくともいずれかが、予め規定したしきい値より大きい場合に、光路内に透明物体が存在すると判定する（１）～（９）いずれかに記載の物体検出装置。

　（１１）　前記受光信号記録部は、
　前記光路内に透明物体が存在しない状態で前記受光部が受光した少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角の受光信号である少なくとも３種類以上の基準値を記憶部に格納し、
　前記物体有無判定部は、
　前記受光部が受光した少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角の受光信号と、該受光信号と同一の観測偏光角の基準値との差分の加算値を算出し、
　算出した差分加算値が、予め規定したしきい値より大きい場合に、光路内に透明物体が存在すると判定する（１）～（９）いずれかに記載の物体検出装置。

　（１２）　前記応力算出部は、
　前記受光部が受光した少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角の受光信号を利用して前記透明物体の残留応力と応力方向を算出する（１）～（１１）いずれかに記載の物体検出装置。

　（１３）　前記物体検出装置は、さらに、
　前記応力算出部の算出データと、予め規定したしきい値とを比較して、透明物体の残留応力が不良品と判定すべき残留応力であるか否かを判定する応力判定部を有する（１）～（１１）いずれかに記載の物体検出装置。

　（１４）　物体検出装置において実行する物体検出方法であり、
　前記物体検出装置は、
　少なくとも３種類以上の異なる偏光方向の偏光を出力する投光部と、
　前記投光部の出力光を、少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角で受光する受光部と、
　前記受光部の受光信号に基づいて、前記投光部から前記受光部に至る光路内に透明物体が存在するか否かを判定するデータ処理部を有し、
　前記データ処理部が、
　前記光路内に透明物体が存在すると判定した場合に、前記受光部が受光した複数の異なる観測偏光角の受光信号を利用して前記透明物体の残留応力を算出する応力算出ステップを実行する物体検出方法。

　（１５）　物体検出装置において物体検出処理を実行させるプログラムであり、
　前記物体検出装置は、
　少なくとも３種類以上の異なる偏光方向の偏光を出力する投光部と、
　前記投光部の出力光を、少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角で受光する受光部と、
　前記受光部の受光信号に基づいて、前記投光部から前記受光部に至る光路内に透明物体が存在するか否かを判定するデータ処理部を有し、
　前記プログラムは、前記データ処理部に、
　前記光路内に透明物体が存在すると判定した場合に、前記受光部が受光した複数の異なる観測偏光角の受光信号を利用して前記透明物体の残留応力を算出する応力算出ステップを実行させるプログラム。

　また、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。例えば、プログラムは記録媒体に予め記録しておくことができる。記録媒体からコンピュータにインストールする他、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットといったネットワークを介してプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。

　なお、明細書に記載された各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。また、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。

　以上、説明したように、本開示の一実施例の構成によれば、偏光を利用して透明物体の検出と透明物体の残留応力の算出を行う装置、および方法が実現される。
　具体的には、例えば、少なくとも３種類以上の異なる偏光を出力する投光部と、少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角で受光する受光部と、データ処理部を有する。データ処理部は、光路内に透明物体が存在しない状態の受光部の受光信号を基準値として記憶部に格納し、受光部が受光した複数の異なる観測偏光角の受光信号と、基準値とを比較して光路内の透明物体の有無を判定する。さらに、光路内に透明物体が存在すると判定した場合に、受光部が受光した複数の異なる観測偏光角の受光信号を利用して透明物体の残留応力を算出する。
　本構成により、偏光を利用して透明物体の検出と透明物体の残留応力の算出を行う装置、および方法が実現される。

　　１０　投光部
　　１１　偏光板
　　２０　受光部
　　２１　偏光板
　　３０　空間
　　５０　透明物体
　１００　物体検出装置
　１０１　入力部
　１０２　制御部
　１０３　記憶部
　１０４　出力部
　１１０　投光部
　１１１　光出力部
　１１２　偏光生成部
　１２０　受光部
　１２１　偏光板
　１２２　受光センサ
　１３０　データ処理部
　１３１　受光信号記録部
　１３２　物体有無判定部
　１３３　応力算出部
　１３４　応力判定部
　１５０　検出領域
　１７０　透明物体
　１８０　反射板
　３０１　ＣＰＵ
　３０２　ＲＯＭ
　３０３　ＲＡＭ
　３０４　バス
　３０５　入出力インタフェース
　３０６　入力部
　３０７　出力部
　３０８　記憶部
　３０９　通信部
　３１０　ドライブ
　３１１　リムーバブルメディア
　３２１　投光部
　３２２　受光部

Claims

　少なくとも３種類以上の異なる偏光方向の偏光を出力する投光部と、
　前記投光部の出力光を、少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角で受光する受光部と、
　前記受光部の受光信号に基づいて、前記投光部から前記受光部に至る光路内に透明物体が存在するか否かを判定するデータ処理部を有し、
　前記データ処理部は、
　前記光路内に透明物体が存在すると判定した場合に、前記受光部が受光した複数の異なる観測偏光角の受光信号を利用して前記透明物体の残留応力を算出する応力算出部を有する物体検出装置。
　前記データ処理部は、
　前記光路内に透明物体が存在しない状態で前記受光部が受光した複数の異なる観測偏光角の受光信号を記憶部に格納する受光信号記録部と、
　前記受光部が受光した複数の異なる観測偏光角の受光信号と、前記受光信号記録部に記録された受光信号に基づいて前記光路内の透明物体の有無を判定する物体有無判定部とを有する請求項１に記載の物体検出装置。
　前記投光部から前記受光部に至る光路は、直線的な光路であり、
　透明物体の有無を検出する検出領域は、前記投光部と、前記受光部間の直線的な光路内に設定されている請求項１に記載の物体検出装置。
　前記投光部から前記受光部に至る光路は、反射板によって方向の変化する光路であり、
　透明物体の有無を検出する検出領域は、前記反射板によって方向の変化する光路内に設定されている請求項１に記載の物体検出装置。
　前記投光部は、少なくとも３種類以上の異なる偏光方向の偏光を並列に出力する構成であり、
　前記受光部は、少なくとも３種類以上の異なる偏光方向の偏光を並列に入力する構成である請求項１に記載の物体検出装置。
　前記投光部は、少なくとも３種類以上の異なる偏光方向の偏光を、順次、出力する構成であり、
　前記受光部は、少なくとも３種類以上の異なる偏光方向の偏光を、順次、入力する構成である請求項１に記載の物体検出装置。
　前記投光部は、偏光方向が０°、４５°、９０°、１３５°の４種類の偏光を出力する構成であり、
　前記受光部は、偏光方向が０°、４５°、９０°、１３５°の４種類の偏光を入力する構成である請求項１に記載の物体検出装置。
　前記投光部は、偏光方向が０°、４５°、９０°の３種類の偏光を出力する構成であり、
　前記受光部は、偏光方向が０°、４５°、９０°の３種類の偏光を入力する構成である請求項１に記載の物体検出装置。
　前記投光部は、複数の異なる波長の少なくとも３種類以上の異なる偏光方向の偏光を出力する構成であり、
　前記受光部は、複数の異なる波長の少なくとも３種類以上の異なる偏光方向の偏光を入力する構成である請求項１に記載の物体検出装置。
　前記受光信号記録部は、
　前記光路内に透明物体が存在しない状態で前記受光部が受光した少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角の受光信号である少なくとも３種類以上の基準値を記憶部に格納し、
　前記物体有無判定部は、
　前記受光部が受光した少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角の受光信号と、該受光信号と同一の観測偏光角の基準値との差分を各々、算出し、
　算出した３以上の差分の少なくともいずれかが、予め規定したしきい値より大きい場合に、光路内に透明物体が存在すると判定する請求項２に記載の物体検出装置。
　前記受光信号記録部は、
　前記光路内に透明物体が存在しない状態で前記受光部が受光した少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角の受光信号である少なくとも３種類以上の基準値を記憶部に格納し、
　前記物体有無判定部は、
　前記受光部が受光した少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角の受光信号と、該受光信号と同一の観測偏光角の基準値との差分の加算値を算出し、
　算出した差分加算値が、予め規定したしきい値より大きい場合に、光路内に透明物体が存在すると判定する請求項２に記載の物体検出装置。
　前記応力算出部は、
　前記受光部が受光した少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角の受光信号を利用して前記透明物体の残留応力と応力方向を算出する請求項１に記載の物体検出装置。
　前記物体検出装置は、さらに、
　前記応力算出部の算出データと、予め規定したしきい値とを比較して、透明物体の残留応力が不良品と判定すべき残留応力であるか否かを判定する応力判定部を有する請求項１に記載の物体検出装置。
　物体検出装置において実行する物体検出方法であり、
　前記物体検出装置は、
　少なくとも３種類以上の異なる偏光方向の偏光を出力する投光部と、
　前記投光部の出力光を、少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角で受光する受光部と、
　前記受光部の受光信号に基づいて、前記投光部から前記受光部に至る光路内に透明物体が存在するか否かを判定するデータ処理部を有し、
　前記データ処理部が、
　前記光路内に透明物体が存在すると判定した場合に、前記受光部が受光した複数の異なる観測偏光角の受光信号を利用して前記透明物体の残留応力を算出する応力算出ステップを実行する物体検出方法。
　物体検出装置において物体検出処理を実行させるプログラムであり、
　前記物体検出装置は、
　少なくとも３種類以上の異なる偏光方向の偏光を出力する投光部と、
　前記投光部の出力光を、少なくとも３種類以上の異なる観測偏光角で受光する受光部と、
　前記受光部の受光信号に基づいて、前記投光部から前記受光部に至る光路内に透明物体が存在するか否かを判定するデータ処理部を有し、
　前記プログラムは、前記データ処理部に、
　前記光路内に透明物体が存在すると判定した場合に、前記受光部が受光した複数の異なる観測偏光角の受光信号を利用して前記透明物体の残留応力を算出する応力算出ステップを実行させるプログラム。