JP2012198032A

JP2012198032A - 板状体の欠陥検出装置および欠陥検出方法

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Publication number: JP2012198032A
Application number: JP2011060611A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Takahashi; 俊彦高橋; Takayuki Hatanaka; 孝行畑中
Original assignee: Canon Chemicals Inc
Current assignee: Canon Chemicals Inc
Priority date: 2011-03-18
Filing date: 2011-03-18
Publication date: 2012-10-18

Abstract

【課題】光弾性を有する板状体の欠陥を良好に検出可能な欠陥検出装置を提供することができる。
【解決手段】欠陥検出装置は、光弾性を有する板状体Ｐに光を透過させることにより、該板状体Ｐの欠陥を検出する。欠陥検出装置は、板状体Ｐより前に光が透過する直線偏光子２と、板状体Ｐより後に光が透過する１／４波長板３ａと、１／４波長板３ａより後に光が入射し、透過軸が１／４波長板３ａの遅相軸に対して４５度傾いている直線偏光子３ｂと、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光弾性を有する板状体の欠陥検出装置および欠陥検出方法に関する。

電子写真装置には、たとえばクリーニングブレードや現像剤量規制ブレードなどのブレード部材が用いられる。一般的なブレード部材は、所定の寸法に裁断された透明または半透明の板状体が、金属部材に貼り付けられたものである。板状体は光弾性を有する材料で形成される場合がある、この場合、板状体に応力が加わっていると、当該板状体を透過する光が複屈折を起こすことが知られている。

板状体を形成する材料としては、一般的に、エラストマーや、熱硬化性樹脂や、熱可塑性樹脂や、これらの複合材料がある。エラストマーとしては、たとえば、シリコーンゴムやフッ素ゴムや熱硬化性ポリウレタンエラストマーが挙げられる。熱硬化性樹脂としては、たとえば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、たとえば、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートが挙げられる。

一般的な板状体の形成方法として、押出し法、遠心成形法、射出成型法、キャスト法などが知られている。

ブレード部材の製造過程では、硬化後の板状体を製造装置から剥離する際や搬送する際に、無理な力が加わり伸ばされたり、折れ目が付いて応力が加わったり、また板状体にキズが発生することや、板状体に異物が付着することがある。また、ブレード部材の製造過程によっては、応力が加わった状態のまま板状体が金属部材に貼り付けられることもある。このようなブレード部材では、感光ドラムや現像スリーブに対する板状体の当接圧が不均一になる。このことが、電子写真の現像不良の原因となることがある。

ブレード部材の板状体の検査方法としては、目視検査や食指検査などの人間による検査や、赤外線センサなどによる非接触検査や、外観を撮像した画像を用いた画像処理検査などがある。これらの板状体の検査方法では、キズや、異物や、表面の大きな凹凸などを検出することはできるものの、板状体に上記製造過程により応力が加わっているか否かを判別することは困難である。

特許文献１に、板状体に応力が加わっているか否かを判別可能な板状体の欠陥検出装置が開示されている。この欠陥検出装置は、平行に配置された２枚の直線偏光子を備えている。当該２枚の直線偏光子のうちの一方の透過軸と他方の透過軸とのなす角度は９０度である。この欠陥検出装置では、この２枚の直線偏光子の間に検査対象物である板状体を配置し、一方の直線偏光子と板状体とを透過した光が、他方の直線偏光子を透過するか否かにより、板状体に応力が加わっているか否かを判別する。

板状体に応力が加わっていない場合には、一方の直線偏光子を透過した直線偏光は、板状体を透過する際に偏光状態が変更されることなく、他方の直線偏光子に入射する。そのため、板状体を透過した直線偏光は他方の直線偏光子によって全て遮断される。したがって、この場合、一方の直線偏光子と板状体とを透過した光が、他方の直線偏光子を透過しない。

板状体に応力が加わっている場合には、一方の直線偏光子を透過した直線偏光は、板状体を透過する際に、板状体に加わっている応力に応じて複屈折し、偏光状態が変化させられる。そのため、板状体を透過した光の一部は、他方の直線偏光子を透過する。したがって、この場合、一方の直線偏光子と板状体とを透過した光が、他方の直線偏光子を透過する。

特開２００６−１７０９５３号公報

特許文献１に記載された板状体の欠陥検出装置は、２枚の直線偏光子のうちの一方の透過軸と他方の透過軸とのなす角度は９０度となるように構成されている。したがって、一方の直線偏光子を透過した直線偏光は、板状体を透過する際に偏光状態が変化させられない限り、他方の直線偏光子を透過しない。そのため、この欠陥検出装置では、板状体に直線偏光を変化させない欠陥（異物の付着等）を検出することはできない。

そこで、本発明は、光弾性を有する板状体の欠陥を良好に検出可能な欠陥検出装置および欠陥検出方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の欠陥検出装置は、光弾性を有する板状体に光を透過させることにより、該板状体の欠陥を検出する欠陥検出装置において、前記板状体より前に光が透過する第１の直線偏光子と、前記板状体より後に光が透過する１／４波長板と、該１／４波長板より後に光が入射し、透過軸が前記１／４波長板の遅相軸に対して４５度傾いている第２の直線偏光子と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、光弾性を有する板状体の欠陥を良好に検出可能な欠陥検出装置および欠陥検出方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る板状体の欠陥検出装置の概略構成図である。本発明の実施例１に係る板状体の欠陥検出装置の概略構成図である。本発明の実施例２および３に係る板状体の欠陥検出装置の斜視図である。図３に示した板状体の欠陥検出装置の部分拡大図である。比較例１および２に係る板状体の欠陥検出装置の概略構成図である。比較例３および４に係る板状体の欠陥検出装置の概略構成図である。比較例５および６に係る板状体の欠陥検出装置の概略構成図である。比較例７および８に係る板状体の欠陥検出装置の概略構成図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

まず、図１を参照して、本発明の一実施形態の概要について説明する。図１は本実施形態に係る板状体Ｐの欠陥検出装置の概略構成図である。

本実施形態に係る欠陥検出装置は、光を発する光源１と、該光源１が発した光が入射する第１の直線偏光子２と、該直線偏光子２を透過した光が入射する円偏光子３と、を有している。検査対象物である板状体Ｐは、直線偏光子２と円偏光子３との間に配置される。

この欠陥検出装置では、光源１が発した光を直線偏光子２に入射させ（第１段階）、直線偏光子２を透過した光を板状体Ｐに入射させ（第２段階）、板状体Ｐを透過した光を円偏光子３に入射させる（第３段階）。この欠陥検出装置では、円偏光子３を透過する光を用いて、板状体Ｐの欠陥の有無を判別する。

光源１としては、たとえば、均一な光を発することが可能な一般的なハロゲンランプ、タングステンランプ、蛍光灯、メタルハライドランプ、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）照明が用いられる。

直線偏光子２および円偏光子３には、市販されている一般的なものを用いることが可能である。円偏光子３は、１／４波長板３ａと第２の直線偏光子３ｂとを備えている。円偏光子３では、１／４波長板３ａの遅相軸に対して、直線偏光子３ｂの透過軸が４５度傾いている。

円偏光子は円偏光を得るために用いられる素子である。そのため、円偏光子を用いる際には、一般的に、円偏光子は光が入射する方向に直線偏光子側を向けて配置される。これにより、円偏光子では、直線偏光子を透過した直線偏光が１／４波長板を透過することにより円偏光が得られる。

本実施形態に係る欠陥検出装置では、円偏光子３が、上記とは表裏を反転させられて配置される。すなわち、円偏光子３は、光が入射する方向に１／４波長板３ａ側を向けて配置される。したがって、円偏光子３に入射する光は、１／４波長板３ａを透過した後に直線偏光子３ａに入射する。

円偏光子には、一般的に、右円偏光が得られる右円偏光子と、左円偏光が得られる左円偏光子と、がある。この２種類の円偏光子は、１／４波長板の遅相軸の直線偏光子の透過軸に対する角度が、＋４５度に設定されているか、−４５度に設定されているか、が異なる。

しかし、本実施形態に係る欠陥検出装置では、円偏光子３として、右円偏光子を用いても、左円偏光子を用いても、板状体Ｐの欠陥を検出する性能は同等であった。したがって、本実施形態に係る板状体Ｐの欠陥検出装置の円偏光子３は、右円偏光子であっても左円偏光子であっても以下に示す結果は同じである。

本実施形態に係る板状体Ｐの欠陥検出装置では、円偏光子３を透過する光を用いて、板状体Ｐの欠陥を有効に検出することができる。

まず、板状体Ｐに欠陥がない場合について説明する。光源１から発せられ、直線偏光子２を透過した均一な直線偏光は、偏光状態を変えられることなく板状体Ｐを透過し、円偏光子３に入射する。

直線偏光子２の透過軸と円偏光子３の１／４波長板３ａの遅相軸とのなす角度がゼロ度または１８０度の場合には、直線偏光子２を透過した直線偏光は、１／４波長板３ａを透過する際に、位相が変化するものの振動方向は変化しない。１／４波長板３ａの遅相軸と直線偏光子３ｂの透過軸とのなす角度は４５度であるため、１／４波長板３ａを透過した直線偏光の一部は直線偏光子３ｂを透過する。直線偏光子３ｂを透過する光は、輝度の均一な直線偏光である。

直線偏光子２の透過軸と円偏光子３の１／４波長板３ａの遅相軸とのなす角度が９０度または２７０度である場合には、直線偏光子２を透過した直線偏光は、１／４波長板３ａを透過する際に偏光状態が変化しない。１／４波長板３ａの遅相軸と直線偏光子３ｂの透過軸とのなす角度は４５度であるため、１／４波長板３ａを透過した直線偏光の一部は直線偏光子３ｂを透過する。直線偏光子３ｂを透過する光は、輝度の均一な直線偏光である。

直線偏光子２の透過軸と円偏光子３の１／４波長板３ａの遅相軸とのなす角度が０度、９０度、１８０度、２７０度以外の場合には、直線偏光子２を透過した直線偏光は、１／４波長板３ａを透過する際に円偏光または楕円偏光となる。１／４波長板３ａを透過した円偏光または楕円偏光の一部は直線偏光子３ｂを透過する。直線偏光子３ｂを透過する光は、輝度の均一な直線偏光である。

以上のように、板状体Ｐに欠陥がない場合には、いずれも輝度の均一な直線偏光が得られるため、円偏光子３の直線偏光子３ｂ側からは輝度の均一な光が観察される。

次に、板状体Ｐに、異物が付着している場合や、キズがついている場合について説明する。直線偏光子２を透過した直線偏光は、板状体Ｐの異物やキズによって透過することが妨げられる。そのため、板状体Ｐおよび円偏光子３を透過する光は、輝度が不均一になる。特に、板状体Ｐに異物が付着している場合には、板状体Ｐおよび円偏光子３を透過する光は、異物に対応する部分が暗部となる。

以上のように、板状体Ｐに異物が付着している場合や、キズがついている場合には、いずれも輝度の不均一な光が得られるため、円偏光子３の直線偏光子３ｂ側からは輝度の不均一な光が観察される。特に、板状体Ｐに異物が付着している場合には、円偏光子３の直線偏光子３ｂ側からは黒点が観察される。

次に、板状体Ｐに表面や内部に歪みがある場合には、板状体Ｐに応力が加わっている。光弾性を有する板状体Ｐに応力が加わっていると、光は板状体Ｐに透過する際に複屈折する。板状体Ｐを透過する際に複屈折し、円偏光子３を透過する光は干渉する。板状体Ｐの歪みは、板状体Ｐの成形時以外にも、板状体Ｐにキズがついた場合や、板状体Ｐの金属部材Ｍへの接着時にも発生する。

以上のように、板状体Ｐに歪みがある場合には、円偏光子３の直線偏光子３ｂ側からは干渉縞が観察される。

このように、図１に示した構成によれば、円偏光子３の直線偏光子３ｂ側から観察される光によって、板状体Ｐの欠陥の有無を良好に判別することができる。また、板状体Ｐに欠陥がある場合、円偏光子３の直線偏光子３ｂ側から観察される光により、板状体Ｐの欠陥の種類を特定することも可能である。

以下、本発明の実施例、および本発明に関連する比較例について説明する。
（実施例１）
図２は、本発明の実施例１に係る板状体Ｐの欠陥検出装置の概略構成図である。この欠陥検出装置では、図１に示した直線偏光子２に、光源（不図示）に接続された光ファイバ７と、集光レンズ８と、が取り付けられている。本実施例の光源、光ファイバ７および集光レンズ８の全体が、図１における光源１に対応している。光源には消費電力が１５０Ｗのハロゲンランプを用いた。

光源が発した光は、光ファイバ７により集光レンズ８に導かれる。集光レンズ８は、光ファイバ７から入射した光を均一に直線偏光子２に照射するために設けられている。光を均一化する部材としては、集光レンズ８以外のものを適宜用いることができ、たとえば拡散板を用いることができる。

直線偏光子２の形状には特別な制限はない。直線偏光子２としては、たとえば、集光レンズ８に取り付け可能な市販の偏光フィルタを用いることができる。また、直線偏光子２は、四角形や円形にくり抜いた枠に挟み込んだ状態で用いることもできる。

直線偏光子２を透過した光は、検査対象物である板状体Ｐに入射する。板状体Ｐは金属部材Ｍに接着されている。板状体Ｐは、金属部材Ｍとともにブレード部材を構成する。

板状体Ｐはポリウレタンエラストマーシートを所定の寸法に裁断したものである。ポリウレタンエラストマーシートの原料は、アジペート系ウレタンプレポリマー１００質量部（数平均分子量２０００、ＮＣＯ含有量６．２５質量％）、１，４−ブタンジオール３．７質量部、トリメチロールプロパン１．９質量部とした。

ポリウレタンエラストマーシートの製造過程では、まず、上記の原料を注型機ミキシングチャンバー内で混合攪拌し、液状エラストマー原料を得る。ポリウレタンエラストマーシートは、この液状エラストマー原料を遠心成型機に注入して成形することにより得られる。ポリウレタンエラストマーシートの成形には、温度を１３０℃に保持した遠心成型機の円筒形金型内に液状エラストマー原料を流し込み、５０分間保持して硬化させる方法を用いた。成形後のポリウレタンエラストマーシートは、両面が鏡面であり、厚さが１ｍｍ±０．０５ｍｍであった。

金属部材Ｍは鉄を主原料とする材料を板金加工したものである。板状体Ｐと金属部材Ｍとの接着は、ホットメルト接着剤を用いたホットプレス法により行った。

板状体Ｐを透過した光が入射する円偏光子３には、光の入射面に直交する軸を中心に回転可能な市販のものを用いた。円偏光子３の形状にも特に制限はない。円偏光子３は、四角形や円形にくり抜いた枠に挟み込んだ状態で用いることもできる。

本実施例では、光の入射面に直交する軸を中心に回転可能な円偏光子３を用いた。しかし、この欠陥検出装置は、直線偏光子２の透過軸と、円偏光子３の直線偏光子３ｂの透過軸と、のなす角度を変更できるものであればよい。そのため、直線偏光子２として、光の入射面に直交する軸を中心に回転可能なものを用いてもよい。

図２に示した欠陥検出装置によって板状体Ｐの欠陥の有無の判別を行った。円偏光子３を回転させることにより、直線偏光子２の透過軸と円偏光子３の直線偏光子３ｂの透過軸とのなす角度を９０度、１００度、１８０度として矢印Ａ方向から目視による観察を行った。

検査対象物である板状体Ｐには、以下のものを複数枚ずつ用意した。
板状体（１）：欠陥のないもの
板状体（２）：異物が付着したもの
板状体（３）：キズのついたもの
板状体（４）：金属部材Ｍへの接着時の歪みがあるもの
板状体（５）：成形時の歪みがあるもの
図２に示した欠陥検出装置を用いて、各板状体Ｐについて観察した。その結果を以下に示す。
板状体（１）：いずれの角度においても輝度の均一な光が観察された。
板状体（２）：いずれの角度においても黒点が観察された。
板状体（３）：いずれの角度においても輝度の不均一な光および干渉縞が観察された。
板状体（４）：いずれの角度においても干渉縞が観察された。
板状体（５）：いずれの角度においても干渉縞が観察された。

以上のように、欠陥のある板状体（２）〜板状体（５）について、良好に欠陥を検出することができた。また、板状体（３）〜板状体（５）について観察された干渉縞は、直線偏光子２の透過軸と円偏光子３の直線偏光子３ｂの透過軸とのなす角度が９０度の場合に最も明確に認識することができた。
（実施例２）
実施例２では、実施例１と同様の板状体Ｐの欠陥検出装置を用いた。したがって、本実施例も図２を参照して説明する。

実施例１では検査対象物である板状体Ｐに両面が鏡面であるものを使用したが、本実施例では板状体Ｐに、一方の面が鏡面であり、他方の面が粗面であるものを使用した。板状体Ｐの粗面は、十点測定における平均粗さがＲｚＪＩＳ規格で２０から２５μｍまでとなるように形成した。

粗面のある板状体Ｐの成形には、表面に粗面化微粒子剤を分散させた円筒形金型を使用した。これにより、遠心成型機で板状体Ｐを成形すると、円筒形金型の表面に接している方の板状体Ｐの表面は粗面となり、円筒形金型の表面に接していない方の板状体Ｐの表面は鏡面となる。この板状体Ｐを金属部材Ｍに接着した現像剤量規制ブレードでは、板状体Ｐの粗面が現像スリーブに当接する。

検査対象物である板状体Ｐには、実施例１と同様の板状体（１）〜板状体（５）を複数枚ずつ用意した。

その結果、実施例１と同様に、欠陥のある板状体（２）〜板状体（５）の板状体Ｐについて、良好に欠陥を検出することができた。また、板状体（３）〜板状体（５）の板状体Ｐについて観察された干渉縞は、直線偏光子２の透過軸と円偏光子３の直線偏光子３ｂの透過軸とのなす角度が９０度の場合に最も明確に認識することができた。
（実施例３）
図３は、本発明の実施例３に係る板状体Ｐの欠陥検出装置の斜視図であり、図４はその欠陥検出装置の検査対象物である板状体Ｐおよびその周辺を拡大して示した概略構成図である。本実施例に係る欠陥検出装置は、以下に示す構成以外は、実施例１に係る欠陥検出装置と同様の構成を有している。図３および図４では、図２と共通する構成については同様の符号を付している。

本実施例に係る欠陥検出装置では、光ファイバ７に光源１が接続されており、光源１が発した光が光ファイバ７を介して集光レンズ８に入射する。また、この欠陥検出装置では、円偏光子３の、板状体Ｐとは反対側に、撮像レンズ１０とカメラ１１が設けられている。カメラ１１は、板状体Ｐおよび円偏光子３を透過した光を、撮像レンズ１０を介して撮像し、画像を形成する。カメラ１１によって撮像された画像は、ＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）１３に取り込まれる。ＰＣ１３に取り込まれた画像は、ＰＣ１３によって処理され、その処理結果がモニタ１４に表示される。

カメラ１１には、たとえばＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＩｍａｇｅＳｅｎｓｏｒ）を備えたエリアカメラを用いることができる。カメラ１１は、モノクロカメラとカラーカメラとのいずれでもよい。しかし、カメラ１１としては、撮像される画像に生じる干渉縞が虹色となり、輝度情報だけでなく、色情報も得られるカラーカメラを用いることが望ましい。撮像レンズ１０は、カメラ１１の撮像距離、撮像倍率に合わせたものが適宜選択される。

また、カメラ１１の撮像倍率が等倍から２倍までの程度の場合には、撮像レンズ１０に円偏光フィルタ３を取り付け、さらに市販のリバースリングを介して、表裏反転させた撮像レンズ１０をカメラ１１に取り付けてもよい。

また、本実施例に係る欠陥検出装置では、板状体Ｐを金属部材Ｍに接着したブレード部材が載置されるリニアモータ１５を有し、ブレード部材は、リニアモータ１５上をその長手方向に移動可能である。この欠陥検出装置では、ブレード部材を適宜移動させながら、板状体Ｐの全体を検査可能である。

カメラ１１により撮像された画像のＰＣ１３による処理として、画像のコントラストや明るさや彩度の調整などを行うものがある。この場合、ＰＣ１３によって処理された画像をモニタ１４に表示し、モニタ１４に表示された画像内の輝度や色の不均一な部分を目視にて評価し、板状体Ｐの欠陥を検出することができる。

また、カメラ１１により撮像された画像のＰＣ１３による処理として、画像を複数の部分に分割し、各部分による輝度の平均値などの相違により、画像の不均一性を評価するものもある。この場合、モニタ１４に、画像の不均一性の評価結果を表示される。板状体Ｐの欠陥の有無の判別は、目視によってもＰＣ１３によってもよい。

図３および図４に示した欠陥検出装置によって板状体Ｐの欠陥の有無の判別を行った。円偏光子３を回転させることにより、直線偏光子２の透過軸と円偏光子３の直線偏光子３ｂの透過軸とのなす角度を９０度、１００度、１８０度としてカメラ１１よって撮像された画像を用いて板状体Ｐの欠陥の検出を行った。

その結果、実施例１と同様に、欠陥のある板状体（２）〜板状体（５）について、良好に欠陥を検出することができた。
（実施例４）
実施例４では、実施例３と同様の板状体Ｐの欠陥検出装置を用いた。したがって、本実施例も図３および図４を参照して説明する。

実施例３では検査対象物である板状体Ｐに両面が鏡面であるものを使用したが、本実施例では板状体Ｐに、一方の面が鏡面であり、他方の面が粗面であるものを使用した。板状体Ｐの粗面は、十点測定における平均粗さがＲｚＪＩＳ規格で２０から２５μｍまでとなるように形成した。

検査対象物である板状体Ｐには、実施例１と同様の（１）〜（５）の板状体Ｐを複数枚ずつ用意した。

その結果、実施例３と同様に、欠陥のある（２）〜（５）の板状体Ｐについて、良好に欠陥を検出することができた。
（比較例１）
図５は、本発明の比較例１に係る板状体Ｐの欠陥検出装置の概略構成図である。本比較例に係る欠陥検出装置は、以下に示す構成以外は、実施例１に係る欠陥検出装置と同様の構成を有している。図５では、図２と共通する構成については同様の符号を付している。

本比較例に係る欠陥検出装置では、図２に示した欠陥検出装置の円偏光子３に代えて直線偏光子６を用いている。

光源（不図示）が発した光は光ファイバ７により集光レンズ８に導かれる。集光レンズ８を透過した光は直線偏光子２に入射する。直線偏光子２を透過した光は、検査対象物である板状体Ｐに入射する。板状体Ｐを透過した光は、直線偏光子６に入射する。直線偏光子６には、光の入射面に直交する軸を中心に回転可能な市販のものを用いた。

図５に示した欠陥検出装置によって板状体Ｐの欠陥の有無の判別を行った。円偏光子３を回転させることにより、直線偏光子２の透過軸と直線偏光子６の透過軸とのなす角度を９０度、１００度、１８０度として矢印Ａ方向から目視による観察を行った。

検査対象物である板状体Ｐには、実施例１と同様の板状体（１）〜板状体（５）の板状体Ｐを複数枚ずつ用意した。

まず、直線偏光子２の透過軸と直線偏光子６の透過軸とのなす角度が９０度の場合について説明する。欠陥のない板状体（１）については、光が観察されなかった。異物の付着した板状体（２）は、異物が付着していない部分でも、異物が付着した部分でも、光が板状体Ｐまたは直線偏光子６を透過しないため、光が観察されなかった。したがって、板状体（２）の欠陥は検出できなかった。また、板状体（３）〜板状体（５）については、干渉縞が観察された。したがって、板状体（３）〜板状体（５）の欠陥は検出できた。

次に、直線偏光子２の透過軸と直線偏光子６の透過軸とのなす角度が１００度の場合について説明する。欠陥のない板状体（１）については、輝度が均一な光が観察された。異物の付着した板状体（２）については、全体が暗い光であるが、黒点が観察された。したがって、板状体（２）の欠陥は検出できた。キズのついた板状体（３）については、全体が暗い光であるため、干渉縞を検出することは困難であったが、輝度が不均一な光が観察された。したがって、板状体（３）の欠陥は検出できた。また、板状体（４）および板状体（５）については、全体が暗い光であるため干渉縞を観察することは困難であった。したがって、板状体（４）および板状体（５）の欠陥は検出できなかった。

次に、直線偏光子２の透過軸と直線偏光子６の透過軸とのなす角度が１８０度の場合について説明する。欠陥のない板状体（１）については、輝度が均一な光が得られた。異物の付着した板状体（２）については、黒点が観察された。したがって、板状体（２）の欠陥は検出できた。キズのついた板状体（３）については、輝度が不均一な光が観察された。したがって、板状体（３）の欠陥は検出できた。また、板状体（４）および板状体（５）については、全体が暗い光であるため干渉縞を観察することは困難であった。したがって、板状体（４）および板状体（５）の欠陥は検出できなかった。
（比較例２）
比較例２では、比較例１と同様の欠陥検出装置を用いた。したがって、本比較例も図５を参照して説明する。

実施例１では検査対象物である板状体Ｐに両面が鏡面であるものを使用したが、本比較例では板状体Ｐに、一方の面が鏡面であり、他方の面が粗面であるものを使用した。板状体Ｐの粗面は、十点測定における平均粗さがＲｚＪＩＳ規格で２０から２５μｍまでとなるように形成した。

図５に示した欠陥検出装置によって板状体Ｐの欠陥の有無の判別を行った。円偏光子３を回転させることにより、直線偏光子２の透過軸と円偏光子３の直線偏光子３ｂの透過軸とのなす角度を９０度、１００度、１８０度として矢印Ａ方向から目視による観察を行った。

次に、直線偏光子２の透過軸と直線偏光子６の透過軸とのなす角度が１８０度の場合について説明する。欠陥のない板状体（１）については、輝度が均一な光が得られた。異物の付着した板状体（２）については、黒点が観察された。したがって、板状体（２）の欠陥は検出できた。キズのついた板状体（３）については、輝度が不均一な光が観察された。したがって、板状体（３）の欠陥は検出できた。また、板状体（４）および板状体（５）については、全体が暗い光であるため干渉縞を観察することは困難であった。したがって、板状体（４）および板状体（５）の欠陥は検出できなかった。
（比較例３）
図６は本発明の比較例３に係る板状体Ｐの欠陥検出装置の概略構成図である。本比較例に係る欠陥検出装置は、以下に示す構成以外は、実施例３に係る欠陥検出装置と同様の構成を有している。図６では、図４と共通する構成については同様の符号を付している。

図６に示した欠陥検出装置によって板状体Ｐの欠陥の有無の判別を行った。円偏光子３を回転させることにより、直線偏光子２の透過軸と円偏光子３の直線偏光子３ｂの透過軸とのなす角度を９０度、１００度、１８０度としてカメラ１１よって撮像された画像を用いて板状体Ｐの欠陥の検出を行った。

まず、直線偏光子２の透過軸と直線偏光子６の透過軸とのなす角度が９０度の場合について説明する。欠陥のない板状体（１）については、輝度がゼロの均一な画像が得られた。異物の付着した板状体（２）は、異物が付着していない部分でも、異物が付着した部分でも、輝度がゼロとなるため、輝度がゼロの均一な画像が得られた。したがって、板状体（２）の欠陥は検出できなかった。また、板状体（３）〜板状体（５）については、干渉縞が観察された。したがって、板状体（３）〜板状体（５）の欠陥は検出できた。

次に、直線偏光子２の透過軸と直線偏光子６の透過軸とのなす角度が１００度の場合について説明する。欠陥のない板状体（１）については、輝度が均一な画像が得られた。異物の付着した板状体（２）については、全体が暗い画像であるため黒点を検出することは困難であった。したがって、板状体（２）の欠陥は検出できなかった。キズのついた板状体（３）については、全体が暗い画像であるため輝度が不均一な部分や干渉縞を検出することは困難であった。したがって、板状体（３）の欠陥は検出できなかった。また、板状体（４）および板状体（５）については、全体が暗い画像であるため干渉縞を検出することは困難であった。したがって、板状体（４）および板状体（５）の欠陥は検出できなかった。

次に、直線偏光子２の透過軸と直線偏光子６の透過軸とのなす角度が１８０度の場合について説明する。欠陥のない板状体（１）については、輝度が均一な画像が得られた。異物の付着した板状体（２）については、黒点が検出された。したがって、板状体（２）の欠陥は検出できた。キズのついた板状体（３）については、輝度が不均一な画像が得られた。したがって、板状体（３）の欠陥は検出できた。また、板状体（４）および板状体（５）については、干渉縞のコントラストが低く輝度がほぼ均一な画像が得られた。したがって、板状体（４）および板状体（５）の欠陥は検出できなかった。
（比較例４）
比較例４では、比較例３と同様の板状体Ｐの欠陥検出装置を用いた。したがって、本比較例も図６を参照して説明する。

比較例３では検査対象物である板状体Ｐに両面が鏡面であるものを使用したが、本比較例では板状体Ｐに、一方の面が鏡面であり、他方の面が粗面であるものを使用した。板状体Ｐの粗面は、十点測定における平均粗さがＲｚＪＩＳ規格で２０から２５μｍまでとなるように形成した。

次に、直線偏光子２の透過軸と直線偏光子６の透過軸とのなす角度が１８０度の場合について説明する。欠陥のない板状体（１）については、輝度が均一な画像が得られた。異物の付着した板状体（２）については、黒点が検出された。したがって、板状体（２）の欠陥は検出できた。キズのついた板状体（３）については、輝度が不均一な画像が得られた。したがって、板状体（３）の欠陥は検出できた。また、板状体（４）および板状体（５）については、干渉縞のコントラストが低く輝度がほぼ均一な画像が得られた。したがって、板状体（４）および板状体（５）の欠陥は検出できなかった。
（比較例５）
図７は本発明の比較例５に係る板状体Ｐの欠陥検出装置の概略構成図である。本比較例に係る欠陥検出装置は、以下に示す構成以外は、実施例３に係る欠陥検出装置と同様の構成を有している。図７では、図４と共通する構成については同様の符号を付している。

本比較例に係る欠陥検出装置では、図２に示した欠陥検出装置の円偏光子３を表裏反転させて用いている。したがって、本比較例では、板状体Ｐを透過した光は、直線偏光子３ｂを透過した後に、直線偏光子３ａに入射する。

図７に示した欠陥検出装置によって板状体Ｐの欠陥の有無の判別を行った。円偏光子３を回転させることにより、直線偏光子２の透過軸と円偏光子３の直線偏光子３ｂの透過軸とのなす角度を９０度、１００度、１８０度としてカメラ１１よって撮像された画像を用いて板状体Ｐの欠陥の検出を行った。

次に、直線偏光子２の透過軸と直線偏光子６の透過軸とのなす角度が１８０度の場合について説明する。欠陥のない板状体（１）については、輝度が均一な画像が得られた。異物の付着した板状体（２）については、黒点が検出された。したがって、板状体（２）の欠陥は検出できた。キズのついた板状体（３）については、輝度が不均一な画像が得られた。したがって、板状体（３）の欠陥は検出できた。また、板状体（４）および板状体（５）については、干渉縞のコントラストが低く輝度がほぼ均一な画像が得られた。したがって、板状体（４）および板状体（５）の欠陥は検出できなかった。
（比較例６）
比較例６では、比較例５と同様の板状体Ｐの欠陥検出装置を用いた。したがって、本比較例も図７を参照して説明する。

比較例５では検査対象物である板状体Ｐに両面が鏡面であるものを使用したが、本比較例では板状体Ｐに、一方の面が鏡面であり、他方の面が粗面であるものを使用した。板状体Ｐの粗面は、十点測定における平均粗さがＲｚＪＩＳ規格で２０から２５μｍまでとなるように形成した。

次に、直線偏光子２の透過軸と直線偏光子６の透過軸とのなす角度が１８０度の場合について説明する。欠陥のない板状体（１）については、輝度が均一な画像が得られた。異物の付着した板状体（２）については、黒点が検出された。したがって、板状体（２）の欠陥は検出できた。キズのついた板状体（３）については、輝度が不均一な画像が得られた。したがって、板状体（３）の欠陥は検出できた。また、板状体（４）および板状体（５）については、干渉縞のコントラストが低く輝度がほぼ均一な画像が得られた。したがって、板状体（４）および板状体（５）の欠陥は検出できなかった。
（比較例７）
図８は本発明の比較例７に係る板状体Ｐの欠陥検出装置の概略構成図である。本比較例に係る欠陥検出装置は、以下に示す構成以外は、実施例３に係る欠陥検出装置と同様の構成を有している。図８では、図４と共通する構成については同様の符号を付している。

本比較例に係る欠陥検出装置では、図４に示した欠陥検出装置の円偏光子３を設けていない。

図８に示した欠陥検出装置によって板状体Ｐの欠陥の有無の判別を行った。当該欠陥検出装置のカメラ１１よって撮像された画像を用いて板状体Ｐの欠陥の検出を行った。

その結果、欠陥のない板状体（１）については、輝度が均一な画像が得られた。異物の付着した板状体（２）については、黒点が検出された。したがって、板状体（２）の欠陥は検出できた。キズのついた板状体（３）については、輝度が不均一な画像が得られた。したがって、板状体（３）の欠陥は検出できた。また、板状体（４）および板状体（５）については、干渉縞のコントラストが低く輝度がほぼ均一な画像が得られた。したがって、板状体（４）および板状体（５）の欠陥は検出できなかった。
（比較例８）
比較例８では、比較例７と同様の板状体Ｐの欠陥検出装置を用いた。したがって、本比較例も図８を参照して説明する。

比較例７では検査対象物である板状体Ｐに両面が鏡面であるものを使用したが、本比較例では板状体Ｐに、一方の面が鏡面であり、他方の面が粗面であるものを使用した。板状体Ｐの粗面は、十点測定における平均粗さがＲｚＪＩＳ規格で２０から２５μｍまでとなるように形成した。

図８に示した板状体Ｐの欠陥検出装置によって板状体Ｐの欠陥の有無の判別を行った。当該欠陥検出装置のカメラ１１よって撮像された画像を用いて板状体Ｐの欠陥の検出を行った。

その結果、欠陥のない板状体（１）については、輝度が均一な画像が得られた。異物の付着した板状体（２）については、黒点が検出された。したがって、板状体（２）の欠陥は検出できた。キズのついた板状体（３）については、輝度が不均一な画像が得られた。したがって、板状体（３）の欠陥は検出できた。また、板状体（４）および板状体（５）については、干渉縞のコントラストが低く輝度がほぼ均一な画像が得られた。したがって、板状体（４）および板状体（５）の欠陥は検出できなかった。
（まとめ）
表１は、以上の結果をまとめたものである。実施例１〜４ではいずれの欠陥も良好に検出することができた。一方、比較例１〜８ではいずれも良好に検出できない欠陥があった。

１光源
２直線偏光子
３円偏光子
３ａ直線偏光子
３ｂ１／４波長板
Ｐ板状体

Claims

光弾性を有する板状体に光を透過させることにより、該板状体の欠陥を検出する欠陥検出装置において、
前記板状体より前に光が透過する第１の直線偏光子と、前記板状体より後に光が透過する１／４波長板と、該１／４波長板より後に光が入射し、透過軸が前記１／４波長板の遅相軸に対して４５度傾いている第２の直線偏光子と、を有することを特徴とする欠陥検出装置。
前記第１の直線偏光子と前記第２の直線偏光子との少なくとも一方が、光の入射面に直交する軸を中心に回転可能であり、かつ前記１／４波長板と前記第２の直線偏光子の位相は一定である、請求項１に記載の欠陥検出装置。
前記第２の直線偏光子を透過した光を撮像するカメラを有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の欠陥検出装置。
光弾性を有する板状体に光を透過させることにより、該板状体の欠陥を検出する欠陥検出方法において、
第１の直線偏光子に光を入射させる第１段階と、該１段階の後に、板状体に光を入射させる第２段階と、該第２段階の後に、１／４波長板と第２の直線偏光子とを備えた円偏光子に、前記１／４波長板の側から光を入射させる第３段階と、を含むことを特徴とする欠陥検出方法。