知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
特開2024-157902応力補正用ガラス、強化ガラスの応力測定方法、強化ガラスの応力測定装置、強化ガラスの応力測定システム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024157902
(43)【公開日】2024-11-08
(54)【発明の名称】応力補正用ガラス、強化ガラスの応力測定方法、強化ガラスの応力測定装置、強化ガラスの応力測定システム
(51)【国際特許分類】
G01L 25/00 20060101AFI20241031BHJP
G01L 1/24 20060101ALI20241031BHJP
【ＦＩ】
G01L25/00 Z
G01L1/24 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023072560
(22)【出願日】2023-04-26
(71)【出願人】
【識別番号】000000044
【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】尾関 正雄
(72)【発明者】
【氏名】藤原 祐輔
(72)【発明者】
【氏名】大神 聡司
(57)【要約】
【課題】比較的厚い強化ガラスの応力を測定する応力測定装置の校正に使用可能な応力補正用ガラスを提供すること。
【解決手段】本応力補正用ガラスは、強化ガラスの応力を測定する応力測定装置の校正に使用する応力補正用ガラスであって、応力値がゼロとなる深さＤＯＣは、１５０μｍ以上であり、板厚中心の引張応力ＣＴは、深さ８００μｍの応力値の０．８倍以上１．２倍以下である。
【選択図】図１９
【解決手段】本応力補正用ガラスは、強化ガラスの応力を測定する応力測定装置の校正に使用する応力補正用ガラスであって、応力値がゼロとなる深さＤＯＣは、１５０μｍ以上であり、板厚中心の引張応力ＣＴは、深さ８００μｍの応力値の０．８倍以上１．２倍以下である。
【選択図】図１９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
強化ガラスの応力を測定する応力測定装置の校正に使用する応力補正用ガラスであって、
応力値がゼロとなる深さＤＯＣは、１５０μｍ以上であり、
板厚中心の引張応力ＣＴは、深さ８００μｍの応力値の０．８倍以上１．２倍以下である、応力補正用ガラス。
応力値がゼロとなる深さＤＯＣは、１５０μｍ以上であり、
板厚中心の引張応力ＣＴは、深さ８００μｍの応力値の０．８倍以上１．２倍以下である、応力補正用ガラス。
【請求項2】
引張領域での応力値の変化が深さ８００μｍの応力値に対して０．８倍以上１．２倍以下である領域が深さ方向に１ｍｍ以上ある、請求項１に記載の応力補正用ガラス。
【請求項3】
少なくともイオン交換されている、請求項１又は２に記載の応力補正用ガラス。
【請求項4】
板厚が２ｍｍ以上である、請求項１又は２に記載の応力補正用ガラス。
【請求項5】
前記ＤＯＣが６００μｍ以下である、請求項１又は２に記載の応力補正用ガラス。
【請求項6】
前記ＣＴは、応力補正用ガラスの板厚をｔ［μｍ］としたときに、
ＣＴ≦ＣＴｌｉｍｉｔ＝（－３２．０）×ｌｎ（ｔ／１０００）＋９７．７［ＭＰａ］
を満たす、請求項１又は２に記載の応力補正用ガラス。
ＣＴ≦ＣＴｌｉｍｉｔ＝（－３２．０）×ｌｎ（ｔ／１０００）＋９７．７［ＭＰａ］
を満たす、請求項１又は２に記載の応力補正用ガラス。
【請求項7】
最表層の応力値が１００ＭＰａ以上である、請求項１又は２に記載の応力補正用ガラス。
【請求項8】
応力測定可能な最大深さが６００μｍ以上１５００μｍ以下である第１の応力測定装置で、請求項１又は２に記載の応力補正用ガラスの値付けをした後、
応力評価可能な最大深さが２０００μｍ以上４０００μｍ以下である第２の応力測定装置を、値付けをした前記応力補正用ガラスを用いて校正し、
校正後の前記第２の応力測定装置で強化ガラスの応力を測定する、強化ガラスの応力測定方法。
応力評価可能な最大深さが２０００μｍ以上４０００μｍ以下である第２の応力測定装置を、値付けをした前記応力補正用ガラスを用いて校正し、
校正後の前記第２の応力測定装置で強化ガラスの応力を測定する、強化ガラスの応力測定方法。
【請求項9】
請求項１又は２に記載の応力補正用ガラスを用いて校正した応力の補正値が格納された、強化ガラスの応力測定装置。
【請求項10】
レーザ光の偏光位相差と散乱光を利用した光弾性応力測定の原理を用いて応力を測定する、請求項９に記載の強化ガラスの応力測定装置。
【請求項11】
前記偏光位相差を、前記レーザ光の波長に対して１波長以上可変する偏光位相差可変部材と、
前記偏光位相差を可変されたレーザ光が強化ガラスに入射されたことにより発する散乱光を、所定の時間間隔で複数回撮像し、複数の画像を取得する撮像素子と、
前記複数の画像を用いて前記散乱光の周期的な輝度変化を測定し、前記輝度変化の位相変化を算出し、前記位相変化に基づき前記強化ガラスの表面からの深さ方向の応力分布を算出する演算部と、を有する、請求項１０に記載の強化ガラスの応力測定装置。
前記偏光位相差を可変されたレーザ光が強化ガラスに入射されたことにより発する散乱光を、所定の時間間隔で複数回撮像し、複数の画像を取得する撮像素子と、
前記複数の画像を用いて前記散乱光の周期的な輝度変化を測定し、前記輝度変化の位相変化を算出し、前記位相変化に基づき前記強化ガラスの表面からの深さ方向の応力分布を算出する演算部と、を有する、請求項１０に記載の強化ガラスの応力測定装置。
【請求項12】
強化ガラスの応力を測定する応力測定装置と、
前記応力測定装置の校正に使用する請求項１又は２に記載の応力補正用ガラスと、を含む、強化ガラスの応力測定システム。
前記応力測定装置の校正に使用する請求項１又は２に記載の応力補正用ガラスと、を含む、強化ガラスの応力測定システム。
【請求項13】
前記応力測定装置は、レーザ光の偏光位相差と散乱光を利用した光弾性応力測定の原理を用いて応力を測定する、請求項１２に記載の強化ガラスの応力測定システム。
【請求項14】
前記応力測定装置は、
前記偏光位相差を、前記レーザ光の波長に対して１波長以上可変する偏光位相差可変部材と、
前記偏光位相差を可変されたレーザ光が強化ガラスに入射されたことにより発する散乱光を、所定の時間間隔で複数回撮像し、複数の画像を取得する撮像素子と、
前記複数の画像を用いて前記散乱光の周期的な輝度変化を測定し、前記輝度変化の位相変化を算出し、前記位相変化に基づき前記強化ガラスの表面からの深さ方向の応力分布を算出する演算部と、を有する、請求項１３に記載の強化ガラスの応力測定システム。
前記偏光位相差を、前記レーザ光の波長に対して１波長以上可変する偏光位相差可変部材と、
前記偏光位相差を可変されたレーザ光が強化ガラスに入射されたことにより発する散乱光を、所定の時間間隔で複数回撮像し、複数の画像を取得する撮像素子と、
前記複数の画像を用いて前記散乱光の周期的な輝度変化を測定し、前記輝度変化の位相変化を算出し、前記位相変化に基づき前記強化ガラスの表面からの深さ方向の応力分布を算出する演算部と、を有する、請求項１３に記載の強化ガラスの応力測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、応力補正用ガラス、強化ガラスの応力測定方法、強化ガラスの応力測定装置、強化ガラスの応力測定システムに関する。
【背景技術】
【0002】
測定対象物の応力を非破壊で測定する様々な応力測定装置が知られている。一例として表裏関係にある第１の主面と第２の主面とを有する板状の透明物品の応力を測定する透明物品の応力測定装置であって、前記透明物品を、前記第２の主面の少なくとも一部に光透過性を有する固体状または液体状の媒質を接触させた状態で支持可能とする支持部と、前記第１の主面側から前記透明物品の測定対象部位に測定光を入射させる光源部と、前記透明物品内を伝播した後に射出された前記測定光を受光する受光部と、前記受光部において受光した前記測定光に基づいて前記透明物品の応力を測定する演算部とを備える、透明物品の応力測定装置が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
他の例として、レーザ光の偏光位相差を、前記レーザ光の波長に対して１波長以上可変する偏光位相差可変部材と、前記偏光位相差を可変されたレーザ光が強化ガラスに入射されたことにより発する散乱光を、所定の時間間隔で複数回撮像し、複数の画像を取得する撮像素子と、前記複数の画像を用いて前記散乱光の周期的な輝度変化を測定し、前記輝度変化の位相変化を算出し、前記位相変化に基づき前記強化ガラスの表面からの深さ方向の応力分布を算出する演算部と、を有する、透明物品の応力測定装置が挙げられる（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１６－２４００２号公報
【特許文献2】国際公開第２０１８／０５６１２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来、特許文献１及び２に記載のように、厚さが１ｍｍ以下程度の比較的薄い物を測定対象物とする応力測定装置が多かった。しかし、近年、比較的厚さの厚い測定対象物の応力測定に対するニーズがある。例えば、厚さが３ｍｍ以上程度の比較的厚い強化ガラスの応力の測定に対するニーズがある。
【0006】
ところで、応力測定装置で強化ガラスの応力を測定する際には、測定精度を向上するために校正を行うことが一般的である。しかし、比較的薄い強化ガラスを測定する応力測定装置の校正に使用する応力補正用ガラスが、比較的厚い強化ガラスを測定する応力測定装置の校正にそのまま使用できるとは限らない。
【0007】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、比較的厚い強化ガラスの応力を測定する応力測定装置の校正に使用可能な応力補正用ガラスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本応力補正用ガラスは、強化ガラスの応力を測定する応力測定装置の校正に使用する応力補正用ガラスであって、応力値がゼロとなる深さＤＯＣは、１５０μｍ以上であり、板厚中心の引張応力ＣＴは、深さ８００μｍの応力値の０．８倍以上１．２倍以下である。
【発明の効果】
【0009】
開示の技術によれば、比較的厚い強化ガラスの応力を測定する応力測定装置の校正に使用可能な応力補正用ガラスを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】第１実施形態に係る応力測定装置を例示する図である。
【図3】液晶素子の印加電圧と偏光位相差との関係を例示する図である。
【図4】液晶素子に偏光位相差が時間的に直線的に変化するような駆動電圧を発生させる回路を例示する図である。
【図5】撮像素子に結像されたレーザ光Ｌのある瞬間の散乱光像を例示する図である。
【図7】ガラス深さに応じた散乱光変化の位相を例示する図である。
【図9】異なる時刻ｔ１、ｔ２の実際の散乱光像を例示する図である。
【図10】強化ガラス中のレーザ光Ｌの入射面の好ましくない設計例を示す図である。
【図11】強化ガラス中のレーザ光Ｌの入射面の好ましい設計例を示す図である。
【図12】応力測定装置１の演算部７０の機能ブロックを例示する図である。
【図13】応力測定装置１を用いた評価方法を例示するフローチャート（その１）である。
【図14】応力測定装置１を用いた評価方法を例示するフローチャート（その２）である。
【図15】撮像素子６０で得られた、ある時刻の散乱光の画像である。
【図17】散乱光輝度振幅値Ａｓとガラスの深さの関係を例示する図である。
【図18】薄板ガラスと厚板ガラスの応力プロファイルの一例を示す図である。
【図19】応力補正用ガラス５Ａの応力プロファイルを示す図（その１）である。
【図20】応力補正用ガラス５Ａの応力プロファイルを示す図（その２）である。
【図21】応力補正用ガラス５Ａの応力プロファイルの実測結果を示す図である。
【図22】応力補正用ガラス５Ｂの応力プロファイルを示す図（その１）である。
【図23】応力補正用ガラス５Ｂの応力プロファイルを示す図（その２）である。
【図24】第１実施形態に係る応力測定システムを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【0012】
〈第１実施形態〉
第１実施形態では、レーザ光の偏光位相差と散乱光を利用した光弾性応力測定の原理を用いた応力測定装置と、この応力測定装置の校正に用いる応力補正用ガラスについて説明する。最初に応力測定装置について説明し、続いて応力補正用ガラスについて説明する。
第１実施形態では、レーザ光の偏光位相差と散乱光を利用した光弾性応力測定の原理を用いた応力測定装置と、この応力測定装置の校正に用いる応力補正用ガラスについて説明する。最初に応力測定装置について説明し、続いて応力補正用ガラスについて説明する。
【0013】
（応力測定装置）
図１は、第１実施形態に係る応力測定装置を例示する図である。図１に示すように、応力測定装置１は、レーザ光源１０と、偏光部材２０と、偏光位相差可変部材３０と、光供給部材４０と、光変換部材５０と、撮像素子６０と、演算部７０と、光波長選択部材８０とを有する。
図１は、第１実施形態に係る応力測定装置を例示する図である。図１に示すように、応力測定装置１は、レーザ光源１０と、偏光部材２０と、偏光位相差可変部材３０と、光供給部材４０と、光変換部材５０と、撮像素子６０と、演算部７０と、光波長選択部材８０とを有する。
【0014】
応力測定装置１は、レーザ光の偏光位相差を、レーザ光の波長に対して１波長以上可変し、偏光位相差を可変されたレーザ光が強化ガラスに入射されたことにより発する散乱光を、所定の時間間隔で複数回撮像し、複数の画像を取得する。そして、取得した複数の画像を用いて散乱光の周期的な輝度変化を測定し、輝度変化の位相変化を算出し、位相変化に基づき応力分布を算出する。以下、詳細に説明する。
【0015】
図１において、２００は、被測定体となる強化ガラスである。強化ガラス２００は、例えば、化学強化法や風冷強化法等により強化処理が施されたガラスである。本願で言う強化ガラスには、強化処理が施された結晶化ガラスも含まれる。ここで、結晶化ガラスとは、結晶化工程を経て作製されたガラスであり、言い換えれば、意図的に析出させた結晶を有するガラスである。本願では、強化処理が施された結晶化ガラスを、必要に応じて、強化結晶化ガラスと称する場合がある。
【0016】
レーザ光源１０は、光供給部材４０から強化ガラス２００の表面層にレーザ光Ｌを入射するように配置されており、レーザ光源１０と光供給部材４０との間に、偏光位相差可変部材３０が挿入されている。
【0017】
レーザ光源１０としては、例えば、半導体レーザ、ヘリウムネオンレーザ、アルゴンレーザを用いることができる。半導体レーザは通常偏光があり、４０５ｎｍ、５２０ｎｍ、６３０ｎｍ、８５０ｎｍ等の波長の半導体レーザが実用化されている。レーザ光の波長が短いほどビーム径を絞れ、空間分解能を高くできる。又、レーザ光の波長が短いほどノイズが小さくなる傾向があるため好ましい。なお、レーザ光は測定対象を透過する必要がある。
【0018】
強化ガラス２００の深さ方向の分解能を上げるためには、レーザ光の最小ビーム径の位置が強化ガラス２００のイオン交換層内にあり、最小ビーム径が２０μｍ以下であることが好ましい。レーザ光の最小ビーム径の位置を、強化ガラス２００の表面２１０とすると、更に好ましい。なお、レーザ光のビーム径が深さ方向の分解能となるため、必要な深さ方向の分解能以下のビーム径にする必要がある。ここで、ビーム径とはビーム中央の輝度が最大になる時の１／ｅ２（約１３．５％）の幅を意味し、ビーム形状が楕円形状やシート状の場合、ビーム径は最小幅を意味する。但し、この場合は、ビーム径の最小幅がガラス深さ方向を向いている必要がある。
【0019】
半導体レーザから出射されるビームの断面形状は通常楕円形であるため、ビーム整形部材により、円形に整形することで、空間分解能を高め、測定精度を向上できる。又、半導体レーザから出射されるビームのビーム形状内出力分布はガウス分布であるが、出力分布整形部材により、トップハット分布のようなビーム形状内一定の分布に整形することでも、測定精度を向上できる。
【0020】
ビーム整形部材、出力分布整形部材は、例えば、レーザ光源１０と偏光位相差可変部材３０との間に挿入される。ビーム整形部材としては、例えば、シリンドリカルレンズ、アナモルフィックプリズム、絞り等が挙げられる。又、出力分布整形部材としては、例えば、非球面レンズ、ＤＯＥ（Diffractive Optical Element：回折光学素子）等が挙げられる。
【0021】
偏光部材２０は、必要に応じて、レーザ光源１０と偏光位相差可変部材３０との間に挿入される。具体的には、レーザ光源１０の出射するレーザ光Ｌが偏光でない場合、レーザ光源１０と偏光位相差可変部材３０との間に偏光部材２０が挿入される。レーザ光源１０の出射するレーザ光Ｌが偏光である場合、偏光部材２０は挿入されても、挿入されなくてもよい。又、レーザ光Ｌの偏光面が強化ガラス２００の表面２１０に対して４５°になるよう、レーザ光源１０、及び、偏光部材２０が設置される。偏光部材２０としては、例えば、回転可能な状態で配置された偏光板等を用いることができるが、同様の機能を備えた他の部材を用いてもよい。
【0022】
光供給部材４０は、被測定体である強化ガラス２００の表面２１０に光学的に接触した状態で載置されている。光供給部材４０は、レーザ光源１０からの光を強化ガラス２００に入射させる機能を備えている。光供給部材４０としては、例えば、光学ガラス製のプリズムを用いることができる。この場合、強化ガラス２００の表面２１０において、光線がプリズムを介して光学的に入射するために、プリズムの屈折率は強化ガラス２００の屈折率とほぼ同じ（±０．２以内）にする必要がある。
【0023】
光供給部材４０と強化ガラス２００との間に、強化ガラス２００の屈折率とほぼ同じ屈折率を持つ液体を挟んでもよい。これにより、強化ガラス２００内に、効率よくレーザ光Ｌを入射できる。
【0024】
強化ガラス２００を通過するレーザ光Ｌは、微量の散乱光ＬＳを発生する。散乱光ＬＳの輝度は、レーザ光Ｌの散乱する部分の偏光位相差で変化する。又、レーザ光Ｌの偏光方向が、強化ガラス２００の表面２１０に対して図２のθｓ２が４５°（±５°以内）になるように、レーザ光源１０が設置されている。そのため、強化ガラス２００の面内方向にかかる応力の光弾性効果により複屈折を起こし、レーザ光Ｌが強化ガラス中を進むにつれ、偏光位相差も変化し、その変化に伴い散乱光ＬＳの輝度も変化する。なお、偏光位相差とは、複屈折により生じる位相差（retardation）である。
【0025】
又、レーザ光Ｌは、強化ガラスの表面２１０に対して、θｓ１は１０°以上３０°以下に設定される。これは１０°を下回ると、光導波効果によりレーザ光がガラス表面を伝播し、ガラス内部の情報を取ることができなくなるからである。逆に３０°を超えると、レーザ光路長に対するガラス内部の深さ分解能が下がり、測定方法として好ましくない。よって、好ましくはθｓ１＝１５°±５°に設定する。
【0026】
次に、撮像素子６０について、図２を用いて説明する。図２は、第１実施形態に係る応力測定装置を図１のＨ方向から見た図であり、撮像素子６０の位置関係を示す図である。レーザ光Ｌの偏光が強化ガラス２００の表面２１０に対して４５°の角度で入射するため、散乱光ＬＳも強化ガラス２００の表面２１０に対して４５°角度で放射される。そのため、この強化ガラスの面に対して４５°で放射される散乱光ＬＳを捉えるために、撮像素子６０が、図２において、強化ガラス２００の表面２１０に対して４５°の方向に設置されている。すなわち、図２において、θｓ２＝４５°である。
【0027】
又、撮像素子６０と、レーザ光Ｌの間に、レーザ光Ｌによる散乱光ＬＳの画像を撮像素子６０に結像するよう光変換部材５０が挿入されている。光変換部材５０としては、例えば、ガラス製の凸レンズや、複数の凸レンズや凹レンズを組み合わせたレンズを用いることができる。このとき、レンズの開口数（Ｎ．Ａ．）が大きいと、ノイズが小さくなり好ましい。
【0028】
又、複数のレンズを組み合わせたレンズについて、主光線が光軸に平行であるテレセントリックレンズにすることで、レーザ光Ｌより四方に散乱する散乱光中、主に強化ガラス２００のガラス表面に対して４５°方向（撮像素子方向）に散乱する光のみで結像できる。その結果、ガラス表面の乱反射等の不必要な光を低減できる。
【0029】
又、レーザ光Ｌと撮像素子６０との間に、応力測定に不必要な光を除去するための光波長選択部材８０が挿入されている。光波長選択部材８０は、レーザ光Ｌの波長以外の波長を有する光を５０％以上透過させず、好ましくは９０％以上透過させない。又、光波長選択部材８０を透過する波長の幅は、１０ｎｍ程度又はそれ以下とすることが好ましい。光波長選択部材８０を挿入することにより、レーザ光Ｌより発生した応力測定に不必要なラマン散乱光、蛍光光や外来光を除去し、応力測定に必要な散乱光ＬＳだけを撮像素子６０に集めることができる。光波長選択部材８０としては、例えば、誘電体膜を多層にしたバンドパスフィルタや、ショートパスフィルタを用いることができる。
【0030】
撮像素子６０としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）素子やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ素子を用いることができる。図１及び図２には図示していないが、ＣＣＤ素子やＣＭＯＳセンサ素子は、その素子を制御し、素子から画像の電気信号を取出す制御回路、電気信号をデジタル画像データにするデジタル画像データ生成回路、デジタル画像データを複数枚記録するデジタル記録装置に接続されている。更に、デジタル画像データ生成回路、デジタル記録装置は、演算部７０に接続されている。
【0031】
演算部７０は、撮像素子６０、或いは、上記撮像素子６０に接続された、デジタル画像データ生成回路、デジタル記録装置から画像データを取り込み、画像処理や数値計算をする機能を備えている。演算部７０は、これ以外の機能（例えば、レーザ光源１０の光量や露光時間を制御する機能等）を有する構成としてもよい。演算部７０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、メインメモリ等を含む。
【0032】
この場合、演算部７０の各種機能は、ＲＯＭ等に記録されたプログラムがメインメモリに読み出されてＣＰＵにより実行されることによって実現できる。演算部７０のＣＰＵは、必要に応じてＲＡＭからデータを読み出したり、格納したりできる。但し、演算部７０の一部又は全部は、ハードウェアのみにより実現されてもよい。又、演算部７０は、物理的に複数の装置等を有してもよい。演算部７０としては、例えば、パーソナルコンピュータを用いることができる。又、演算部７０にデジタル画像データ生成回路、デジタル記録装置の機能を持たせても良い。
【0033】
偏光位相差可変部材３０は、強化ガラス２００へ入射するときの偏光位相差を時間的に変化させる。変化させる偏光位相差は、レーザ光の波長λの１倍以上である。偏光位相差は、レーザ光Ｌの波面に対して均一でなければいけない。例えば、水晶楔は、楔の傾斜面のついた方向には偏光位相差が均一でないためレーザ光の波面は均一でない。そのため、偏光位相差可変部材３０として水晶楔を用いることは好ましくない。
【0034】
レーザ光の波面に均一で偏光位相差を電気的に１λ以上可変できる偏光位相差可変部材３０としては、例えば、液晶素子を挙げることができる。液晶素子は、素子に印加する電圧により偏光位相差を可変でき、例えば、レーザ光の波長が６３０ｎｍである場合、３～６波長の可変が可能である。液晶素子において、印加する電圧で可変できる偏光位相差の最大値は、セルギャップの寸法で決まる。
【0035】
通常の液晶素子は、セルギャップが数μｍであるため、最大の偏光位相差は１／２λ（数１００ｎｍ）程度である。又、液晶を使ったディスプレイ等では、それ以上の変化は要求されない。これに対して、本実施形態で使用する液晶素子は、レーザ光の波長が例えば６３０ｎｍである場合、６３０ｎｍの約３倍の約２０００ｎｍの偏光位相差を可変する必要があり、２０～５０μｍのセルギャップが必要となる。
【0036】
液晶素子に印加する電圧と偏光位相差は比例しない。一例として、セルギャップが３０μｍの液晶素子の印加電圧と偏光位相差との関係を図３に示す。図３において、縦軸は偏光位相差（波長６３０ｎｍに対しての波長数）、横軸は液晶素子に印加する電圧（対数で描かれている）である。
【0037】
液晶素子に印加する電圧が０Ｖから１０Ｖで、約８λ（５０００ｎｍ）の偏光位相差を可変できる。しかし、液晶素子は、一般的に０Ｖから１Ｖまでの低電圧では液晶の配向が安定せず、温度変化等で偏光位相差が変動する。又、液晶素子に印加する電圧が５Ｖ以上では、電圧の変化に対して偏光位相差の変化が少ない。この液晶素子の場合、１．５Ｖから５Ｖの印加電圧で使用することで、４λ～１λ、すなわち約３λの偏光位相差を安定に可変できる。
【0038】
偏光位相差可変部材３０として液晶素子を用いる場合、偏光位相差可変部材３０は液晶を制御する液晶制御回路に接続され、撮像素子６０と同期して制御される。この際、偏光位相差を時間的に直線的に可変させ、撮像素子６０の撮像のタイミングに同期することが必要である。
【0039】
図３は、液晶素子の印加電圧と偏光位相差との関係を例示する図である。図３で示すように、液晶素子の印加電圧と偏光位相差は直線的な変化をしない。そのため、偏光位相差がある時間内で直線的に変化するような信号を発生させ、液晶素子への駆動電圧として印加する必要がある。
【0040】
図４は、液晶素子に偏光位相差が時間的に直線的に変化するような駆動電圧を発生させる回路を例示する図である。
【0041】
図４において、デジタルデータ記憶回路３０１には、使用する液晶素子の印加電圧と偏光位相差とを予め測定したデータに基づいて、偏光位相差を一定間隔で変化させるための、偏光位相差に対応する電圧値が、必要な偏光位相差変化の範囲でデジタルデータとしてアドレス順に記録されている。表１に、デジタルデータ記憶回路３０１に記録されるデジタルデータの一部を例示する。表１の電圧の列が、記録されるデジタルデータであり、偏光位相差１０ｎｍの変化毎の電圧値である。
【0042】
【表1】
クロック信号発生回路３０２は、水晶振動子等を使い、周波数が一定であるクロック信号を発生させる。クロック信号発生回路３０２の発生したクロック信号は、デジタルデータ記憶回路３０１とＤＡコンバータ３０３に入力される。
【0043】
ＤＡコンバータ３０３は、デジタルデータ記憶回路３０１からのデジタルデータをアナログ信号に変換する回路である。クロック信号発生回路３０２の発生したクロック信号に従って、デジタルデータ記憶回路３０１から順次記憶された電圧値のデジタルデータが読み出され、ＤＡコンバータ３０３へ送られる。
【0044】
ＤＡコンバータ３０３では、一定時間間隔で読み出された電圧値のデジタルデータをアナログ電圧に変換する。ＤＡコンバータ３０３から出力されるアナログ電圧は、電圧増幅回路３０４を通して、偏光位相差可変部材３０として用いる液晶素子へ印加される。
【0045】
【0046】
図５は、撮像素子に結像されたレーザ光Ｌのある瞬間の散乱光像を例示する図である。図５では、上に行くほど強化ガラス２００の表面２１０からの深さが深くなる。図５において、点Ａは強化ガラス２００の表面２１０であり、強化ガラス２００の表面２１０の散乱光が強いため、散乱光像は楕円状に広がっている。
【0047】
強化ガラス２００の表面部には強い圧縮応力がかかっているため、光弾性効果による複屈折により、レーザ光Ｌの偏光位相差が深さとともに変化する。そのため、レーザ光Ｌの散乱光輝度も深さとともに変化する。なお、レーザ光の散乱光輝度が、強化ガラスの内部応力により変化する原理については、例えば、Yogyo-Kyokai-Shi（窯業協会誌）８０｛４｝１９７２、等に説明されている。
【0048】
偏光位相差可変部材３０により、強化ガラス２００に入射する前のレーザ光Ｌの偏光位相差を時間的に連続して変化させることができる。これにより、図５の散乱光像の各点において、偏光位相差可変部材３０で変化させた偏光位相差に応じて散乱光輝度が変化する。
【0049】
図６は、図５の点Ｂと点Ｃでの散乱光の輝度（散乱光輝度）の時間的な変化を例示する図である。散乱光輝度の時間的な変化は、偏光位相差可変部材３０の変化させた偏光位相差に応じ、レーザ光の波長λの周期で、周期的に変化する。例えば、図６において、点Ｂと点Ｃでは、散乱光輝度の変化の周期は同じであるが、位相が異なっている。これは、レーザ光Ｌが点Ｂから点Ｃへ進むときに、強化ガラス２００中の応力による複屈折で更に偏光位相差が変化したためである。点Ｂと点Ｃとの位相差δは、点Ｂから点Ｃへレーザ光Ｌが進んだときに変化した偏光位相差を行路差で表現したものをｑ、レーザ光の波長をλとすると、δ＝ｑ／λとなる。
【0050】
局所的に考えると、レーザ光Ｌ上の任意の点Ｓでの、偏光位相差可変部材３０の時間的な偏光位相差の変化に伴う、周期的な散乱光輝度の変化の位相Ｆを、レーザ光Ｌに沿った位置ｓで表した関数Ｆ（ｓ）に対して、ｓに対する微分値ｄＦ／ｄｓが強化ガラス２００の面内応力により発生した複屈折量である。強化ガラス２００の光弾性定数Ｃと、ｄＦ／ｄｓから、下記の式１（数１）により、点Ｓでの強化ガラス２００の面内方向の応力σを計算できる。
【0051】
【数1】
【0052】
一方、偏光位相差可変部材３０は、ある時間内に時間的に連続に偏光位相差を１波長以上変化させる。その時間内に、撮像素子６０により、複数枚の時間的に連続したレーザ光Ｌによる散乱光像を記録する。そして、この連続撮影をした散乱光像の各点における時間的な輝度の変化を測定する。
【0053】
この散乱光像の各点の散乱光の変化は周期的であり、その周期は場所によらず一定である。そこで、その周期Ｔをある点の散乱光輝度の変化から測定する。或いは、複数の点での周期の平均を周期Ｔとしてもよい。
【0054】
偏光位相差可変部材３０では偏光位相差を１波長以上（１周期以上）変化させるため、散乱光輝度も１周期以上変化する。そのため、複数のピークやバレーの差、或いは、振幅の中点を通る時刻の差等から周期Ｔの測定が可能である。なお、１周期以下でのデータでは、１周期を知ることは原理的に不可能である。
【0055】
ある点での散乱光の周期的な変化のデータにおいて、上記で決めた周期Ｔを基に、三角関数の最小二乗法やフーリエ積分により、その点での位相Ｆを正確に求めることができる。
【0056】
予め既知である周期Ｔでの三角関数の最小二乗法やフーリエ積分では、既知である周期Ｔでの位相成分だけが抽出され、他の周期のノイズを除去可能である。又、その除去能力は、データの時間的変化が長ければ長いほど高くなる。通常、散乱光輝度は弱く、又、実際に変化する位相量も小さいため、数λの偏光位相差の可変によるデータでの測定が必要となる。
【0057】
撮像素子６０により撮影した画像上のレーザ光Ｌに沿った散乱光像の各点での散乱光の時間的変化のデータを測定し、それぞれについて、上記と同様の方法で位相Ｆを求めると、レーザ光Ｌに沿った、散乱光輝度の位相Ｆを求めることができる。図７は、ガラス深さに応じた散乱光変化の位相の例である。
【0058】
このレーザ光Ｌに沿った散乱光輝度の位相Ｆにおいて、レーザ光Ｌ上の座標での微分値を計算し、式１により、レーザ光Ｌ上の座標ｓでの応力値を求めることができる。更に、座標ｓをガラス表面からの距離に換算すれば、強化ガラスの表面からの深さに対する応力値を算出できる。図８は、図７の散乱光変化の位相データを基に、式１より応力分布を求めた例である。
【0059】
【0060】
図９において、レーザ光の散乱光像が各点で輝度が異なっていることがわかり、又、同じ点であっても、時刻ｔ２での輝度分布は、時刻ｔ１での輝度分布と同じでないことが分かる。これは、周期的な散乱光輝度変化の位相がずれているためである。
【0061】
【0062】
【0063】
図１０（ｂ）は図１０（ａ）の方向Ｈから見た図である。図１０（ｂ）に示すように、撮像素子６０は、強化ガラス２００の表面２１０に対して４５°傾けて設置されており、レーザ光Ｌを斜め４５°から観察する。図１０の場合、レーザ光Ｌ上の異なる２点、点Ａ、点Ｂから撮像素子６０までの距離を距離Ａ、距離Ｂとすると、その距離が異なる。すなわち、点Ａと点Ｂとで同時にピントを合わせることができず、必要な領域のレーザ光Ｌの散乱光像を良好な画像として取得できない。
【0064】
【0065】
図１１（ｂ）は図１１（ａ）の方向Ｈから見た図である。図１１（ｂ）に示すように、撮像素子６０は、強化ガラス２００の表面２１０に対して４５°傾けて設置されているが、レーザ光Ｌの通る面である入射面２５０も同様に４５°傾いている。そのため、レーザ光Ｌ上のどの点においても撮像素子６０までの距離（距離Ａと距離Ｂ）が同じとなり、必要な領域のレーザ光Ｌの散乱光像を、良好な画像として取得できる。
【0066】
特に、最小ビーム径が２０μｍ以下であるレーザ光を用いる場合、焦点深度が浅く、せいぜい数１０μｍ程度である。そのため、強化ガラス２００中のレーザ光Ｌの入射面２５０を強化ガラス２００の表面２１０に対して４５°傾け、レーザ光Ｌ上のどの点においても撮像素子６０までの距離を同じにすることは、良好な画像を取得する上で極めて重要である。
【0067】
図１２は、応力測定装置１の演算部７０の機能ブロックを例示する図である。図１２に示すように、演算部７０は、輝度変化測定手段７０１と、位相変化算出手段７０２と、応力分布算出手段７０３と、物理量測定手段７０４とを有している。
【0068】
応力測定装置１は、演算部７０の輝度変化測定手段７０１、位相変化算出手段７０２、及び応力分布算出手段７０３により強化ガラスの応力分布を測定できる。なお、物理量測定手段７０４は、強化ガラスの強度にかかわる物理量を測定する機能を有する部分であり、強化ガラスの応力分布の測定のみを行う場合には物理量測定手段７０４は用いなくてよい。
【0069】
（測定のフロー１：強化ガラスの応力分布の測定）
図１３は、応力測定装置１を用いた評価方法を例示するフローチャート（その１）であり、応力測定装置１における強化ガラスの応力分布の測定方法を例示するフローチャートである。図１２及び図１３を参照しながら、応力測定装置１における強化ガラスの応力分布の測定のフローについて説明する。
図１３は、応力測定装置１を用いた評価方法を例示するフローチャート（その１）であり、応力測定装置１における強化ガラスの応力分布の測定方法を例示するフローチャートである。図１２及び図１３を参照しながら、応力測定装置１における強化ガラスの応力分布の測定のフローについて説明する。
【0070】
なお、図１３に示す測定は、例えば、素板に強化処理を施して強化ガラスを作製する工程の後に行うことができる。又、図１３に示す測定は、素板に結晶化処理を施して結晶化ガラスを作製し、更に作製した結晶化ガラスに強化処理を施して強化結晶化ガラスを作製する工程の後に行ってもよい。
【0071】
まず、ステップＳ４０１では、偏光のあるレーザ光源１０、或いは偏光をかけたレーザ光源１０からのレーザ光の偏光位相差を、偏光位相差可変部材３０により、時間的に連続してレーザ光の波長に対して１波長以上可変する（偏光位相差可変工程）。
【0072】
次に、ステップＳ４０２では、偏光位相差が可変されたレーザ光を、光供給部材４０を介して、被測定体である強化ガラス２００内に表面２１０に対して斜めに入射させる（光供給工程）。
【0073】
次に、ステップＳ４０３では、撮像素子６０は、強化ガラス２００中を進む偏光位相差が可変されたレーザ光による散乱光を、所定の時間間隔で複数回撮像し、複数の画像を取得する（撮像工程）。
【0074】
次に、ステップＳ４０４では、演算部７０の輝度変化測定手段７０１は、撮像工程で得られた散乱光の時間的に間隔を置いた複数の画像を用いて、偏光位相差可変工程により可変された偏光位相差の時間的変化に伴う散乱光の周期的な輝度変化を測定する（輝度変化測定工程）。
【0075】
次に、ステップＳ４０５では、演算部７０の位相変化算出手段７０２は、強化ガラス２００中に入射されたレーザ光に沿った、散乱光の周期的な輝度変化の位相変化を算出する（位相変化算出工程）。
【0076】
次に、ステップＳ４０６では、演算部７０の応力分布算出手段７０３は、強化ガラス２００中に入射されたレーザ光に沿った、散乱光の周期的な輝度変化の位相変化に基づいて、強化ガラス２００の表面２１０からの深さ方向の応力分布を算出する（応力分布算出工程）。なお、算出した応力分布を、表示装置（液晶ディスプレイ等）に表示させてもよい。
【0077】
（測定のフロー２：強化ガラスの応力分布の測定、及び強度にかかわる物理量の測定）
応力測定装置１は、演算部７０の輝度変化測定手段７０１、位相変化算出手段７０２、応力分布算出手段７０３、及び物理量測定手段７０４により強化ガラスの応力分布を測定すると共に、強化ガラスの強度にかかわる物理量を測定できる。
応力測定装置１は、演算部７０の輝度変化測定手段７０１、位相変化算出手段７０２、応力分布算出手段７０３、及び物理量測定手段７０４により強化ガラスの応力分布を測定すると共に、強化ガラスの強度にかかわる物理量を測定できる。
【0078】
図１４は、応力測定装置１を用いた評価方法を例示するフローチャート（その２）であり、応力測定装置１における強化ガラスの応力分布の測定方法、及び強化ガラスの強度にかかわる物理量の測定方法を例示するフローチャートである。図１２及び図１４を参照しながら、応力測定装置１における強化ガラスの応力分布の測定、及び強化ガラスの強度にかかわる物理量を測定するフローについて説明する。
【0079】
なお、図１４に示す測定は、例えば、素板に結晶化処理を施して結晶化ガラスを作製し、更に作製した結晶化ガラスに強化処理を施して強化結晶化ガラスを作製する工程の後に行うことができる。
【0080】
まず、図１３の場合と同様にステップＳ４０１～Ｓ４０３を実行する。そして、ステップＳ４０４～Ｓ４０６と並行してステップＳ４１４を実行する。ステップＳ４１４では、演算部７０の物理量測定手段７０４は、ステップＳ４０３の撮像工程で得られた散乱光の時間的に間隔を置いた複数の画像を用いて、強化ガラスの強度にかかわる物理量を測定する（物理量測定工程）。ステップＳ４１４は、ステップＳ４０４～Ｓ４０６と略同時に実行できる。なお、測定した物理量を、表示装置（液晶ディスプレイ等）に表示させてもよい。
【0081】
ここで、『強化ガラスの強度にかかわる物理量』とは、例えば、屈折率、結晶化率、結晶粒径、結晶粒密度、ヘイズ、ガラス中の欠陥や不純物の量等の物理量、及びこれらの物理量を求めるために必要なパラメータ（散乱光輝度振幅値、平均散乱光輝度、散乱光輝度分散値等）を含むものとする。すなわち、物理量測定手段７０４は、結晶化率等の物理量を直接測定せずに、散乱光輝度振幅値や平均散乱光輝度のみを測定してもよい。この場合でも、物理量測定手段７０４の測定結果から、強化ガラスの強度を推定できる。
【0082】
以下に、強化ガラスの強度にかかわる物理量の測定について、更に詳しく説明する。
【0083】
（強化ガラスの強度にかかわる物理量の測定例１）
図１５（ａ）は、撮像素子６０で得られた、ある時刻の散乱光の画像であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の領域Ｅの拡大図である。又、図１６は、図１５（ａ）の領域Ｅにおける平均散乱光輝度の時間的変化のグラフである。偏光位相差可変部材３０により入射するレーザ光Ｌの位相差が変化すると、それに伴い、散乱光輝度も変化する。そのため、図１６に示す散乱光輝度の時間的変化のグラフでは、散乱光輝度がレーザ光の位相差の変化に伴う周期的な変化をする。その散乱光輝度の変化分の振幅値を散乱光輝度振幅値Ａｓ、散乱光輝度の変化分の平均値を平均散乱光輝度Ｉｓとする。
図１５（ａ）は、撮像素子６０で得られた、ある時刻の散乱光の画像であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の領域Ｅの拡大図である。又、図１６は、図１５（ａ）の領域Ｅにおける平均散乱光輝度の時間的変化のグラフである。偏光位相差可変部材３０により入射するレーザ光Ｌの位相差が変化すると、それに伴い、散乱光輝度も変化する。そのため、図１６に示す散乱光輝度の時間的変化のグラフでは、散乱光輝度がレーザ光の位相差の変化に伴う周期的な変化をする。その散乱光輝度の変化分の振幅値を散乱光輝度振幅値Ａｓ、散乱光輝度の変化分の平均値を平均散乱光輝度Ｉｓとする。
【0084】
通常、散乱光には、幾つかの散乱機構による散乱光が含まれている。波長が入射光の波長と同じである散乱光は、散乱する粒子の大きさと波長との関係で、散乱の性質が異なる。散乱粒子の直径をＤ、入射光の波長をλとし、入射光の波長λが一定とすると、散乱粒子の十分小さな場合はレイリー散乱での散乱機構で散乱され、Ｄ＝λ×１／１０位から、ミー散乱での散乱機構に変わり始め、Ｄ≧λでは、完全にミー散乱となる。
【0085】
結晶化ガラスのヘイズの大きさは、結晶粒径、結晶粒密度、結晶とガラス相の屈折率差によって決まる。結晶とガラス相の屈折率差が小さいほどヘイズは小さくなるが、結晶とガラス相の屈折率を完全に一致させることは難しく、０．０５～０．５０程度の屈折率差が存在するのが一般的である。例えば、結晶とガラス相の間の屈折率差が０．１程度である場合、強化結晶化ガラスの結晶粒径（結晶粒の直径）が可視光で透明であるためには、強化結晶化ガラスの結晶粒径は可視光の波長約６００ｎｍより十分小さく、１０ｎｍ～１００ｎｍに制御されている。そのため、多くの場合、レイリー散乱機構が支配的であるが、結晶粒径が最大の１００ｎｍでは、ミー散乱機構の影響も出てくる。又、散乱光輝度は、レイリー散乱、ミー散乱とも、散乱粒子の径に高次に比例し、散乱粒子密度に比例している。レイリー散乱では、散乱粒子径の６乗、ミー散乱では２乗に比例し、レイリー散乱からミー散乱機構に変化していく領域ではその間と考えられる。すなわち、波長が入射光と変わらないレイリー散乱、ミー散乱では、散乱粒子径が大きいほど、密度が高いほど、散乱光輝度は高くなる。
【0086】
又、散乱光の波長が、入射光の波長と異なる散乱として、蛍光散乱、ラマン散乱がある。通常、蛍光散乱はガラス中の不純物や欠陥等により発生し、ラマン散乱は組成や結合状態により発生する。
【0087】
これらの幾つかの散乱機構の中で、レイリー散乱では、入射光の偏光状態により散乱光輝度が異なる。応力の測定では、内部応力の光弾性効果により複屈折を起こしレーザ光Ｌがガラス中を進むとともに、偏光状態は変化していき、それに伴い散乱光輝度が変化する。これは、応力測定装置１の原理に使用されている。一方、他の散乱機構であるミー散乱、蛍光散乱、ラマン散乱では、一般的に散乱光輝度が入射光の偏光状態に依存しない。そのため、ミー散乱、蛍光散乱、ラマン散乱は、応力測定装置１の原理には使用されていない。
【0088】
応力測定装置１では、光供給部材４０と撮像素子６０の間に、レーザ光の波長近傍のみを透過する光波長選択部材８０を設けている。光波長選択部材８０を透過する波長の幅は１０ｎｍ程度又はそれ以下と非常に狭いため、撮像素子６０には、レーザ光の波長と略同じ波長の散乱光のみが撮像される。例えば、散乱光中、波長の異なる、蛍光散乱、ラマン散乱成分は含まれていない。そのため、散乱光輝度振幅値Ａｓは、レイリー散乱によるものであり、平均散乱光輝度Ｉｓはミー散乱によるものである。
【0089】
散乱光輝度振幅値Ａｓは、散乱粒子すなわち強化結晶化ガラスの結晶粒の大きさ、結晶粒密度により決まり、平均散乱光輝度Ｉｓと散乱光輝度振幅値Ａｓの比は、レイリー散乱成分とミー散乱成分の比率で決まるので、散乱粒子すなわち結晶粒の大きさによって決まる。
【0090】
散乱光輝度振幅値Ａｓと平均散乱光輝度Ｉｓの二つの測定値から、直接散乱粒子径や散乱粒子密度の絶対値を算出することはできない。しかし、散乱粒子径、散乱粒子密度すなわち、結晶粒径、結晶粒密度が異なる強化結晶化ガラスでは、散乱光輝度振幅値Ａｓ及び平均散乱光輝度Ｉｓの値は異なり、又、それぞれ、独立して差を見ることが可能である。すなわち、直接散乱粒子径や散乱粒子密度の絶対値を算出しなくても、散乱光輝度振幅値Ａｓや平均散乱光輝度Ｉｓを測定することで、散乱粒子径や散乱粒子密度のばらつき等を知ることができる。
【0091】
又、別な方法で、散乱粒子径、散乱粒子密度を測定し、散乱光輝度振幅値Ａｓ及び平均散乱光輝度Ｉｓと結晶粒径や結晶粒密度との関係を実験的に求めることで、結晶粒径や結晶粒密度を推測できる。
【0092】
例えば、散乱光輝度振幅値Ａｓ及び平均散乱光輝度Ｉｓと結晶粒径や結晶粒密度との関係を実験的に求めてテーブルや関数として演算部７０内のメモリに記憶しておく。そして、演算部７０の物理量測定手段７０４がステップＳ４０３の撮像工程で得られた画像を用いて散乱光輝度振幅値Ａｓ及び平均散乱光輝度Ｉｓを測定し、テーブルや関数を用いて散乱光輝度振幅値Ａｓ及び平均散乱光輝度Ｉｓの測定値から結晶粒径や結晶粒密度を推測できる。
【0093】
上記の散乱粒子径、散乱粒子密度が反映された散乱光輝度振幅値Ａｓ及び平均散乱光輝度Ｉｓの測定値は、図１５（ａ）の領域Ｅでの値である。しかし、測定する領域をレーザ画像のガラス表面から深さ方向の各深さに移動させて測定すれば、強化結晶化ガラスの深さ方向の散乱粒子径、散乱粒子密度を知ることができる。これにより、結晶化状態が表面から深さ方向に均一であることを確認できる。
【0094】
（強化ガラスの強度にかかわる物理量の測定例２）
図１５（ｂ）に示すように、散乱光画像は、均一ではなく、粒子状になっている。これは、入射光がレーザ光であるため、スペックルにより発生したムラであり、スペックルパターンと呼ばれている。このスペックルパターンは、散乱する粒子のサイズや密度、光学系で決まる。
図１５（ｂ）に示すように、散乱光画像は、均一ではなく、粒子状になっている。これは、入射光がレーザ光であるため、スペックルにより発生したムラであり、スペックルパターンと呼ばれている。このスペックルパターンは、散乱する粒子のサイズや密度、光学系で決まる。
【0095】
スペックルパターンの輝度のムラの度合い、例えば、領域Ｅの輝度の分散値を計算しＳｓとする。分散値Ｓｓは、散乱粒子密度を反映する。結晶粒の大きさが小さく、ミー散乱の成分が小さく、ミー散乱成分の強度の測定ができない場合、このスペックルパターンの輝度の分散値Ｓｓと散乱光輝度振幅値Ａｓにより、結晶粒径、結晶粒密度を推測できる。
【0096】
すなわち、直接散乱粒子径や散乱粒子密度の絶対値を算出しなくても、分散値Ｓｓや散乱光輝度振幅値Ａｓを測定することで、散乱粒子径や散乱粒子密度のばらつき等を知ることができる。なお、散乱光輝度振幅値Ａｓ及び平均散乱光輝度Ｉｓの場合と同様に、散乱粒子径、散乱粒子密度を測定し、分散値Ｓｓ及び散乱光輝度振幅値Ａｓと結晶粒径や結晶粒密度との関係を実験的に求めてテーブルや関数として演算部７０内のメモリに記憶しておくことで、結晶粒径や結晶粒密度を推測できる。
【0097】
（強化ガラスの強度にかかわる物理量の測定例３）
図１５（ａ）において、θは散乱光画像のレーザ光のビームに沿った角度である。後述もするが、この角度θは、測定されるガラスの屈折率で決まる。
図１５（ａ）において、θは散乱光画像のレーザ光のビームに沿った角度である。後述もするが、この角度θは、測定されるガラスの屈折率で決まる。
【0098】
光供給部材４０の屈折率は、理想的には強化ガラス２００の屈折率と全く同じであることが望ましい。しかし、強化ガラスの種類ごとに、光供給部材４０を交換することが現実的でないことなどから、一般的には強化ガラス２００の屈折率に近い屈折率を有する材料が光供給部材４０として使われる。すなわち、強化ガラス２００の屈折率と光供給部材４０の屈折率とは若干のずれがある。又、強化ガラスの屈折率にもバラつきがある。光供給部材４０と強化ガラス２００の屈折率が異なると、レーザ光Ｌの強化ガラス２００内への入射角度θｓ１は、強化ガラス内に入射した屈折角θｓ１'と異なる。その角度は、レーザ光源１０の位置、角度、光供給部材４０の各面の角度、屈折率、撮像素子の位置、角度、及び、強化ガラスの屈折率で決まるため、強化ガラスの屈折率以外が既知であれば、散乱光画像のレーザ光Ｌのビームに沿った角度θを測定し、強化ガラスの屈折率を算出できる。
【0099】
一方、強化結晶化ガラスでは、多くの場合、もとのガラスの屈折率と析出させる結晶の屈折率が異なる。例えば、リチウムアルミノシリケート系を母材とする強化結晶化ガラスでは、母材のガラスの屈折率は１．５２で、析出させる、ベータスポジュメンは屈折率が１．６６である。又、析出される結晶の母材に対する体積比率は、１０～５０％程度であり、結晶化の体積比率により、全体の屈折率が変わる。すなわち、強化結晶化ガラスの屈折率を測定することにより、結晶化の体積比率を算出できる。
【0100】
（強化ガラスの強度にかかわる物理量の測定例４）
図１７に、散乱光輝度振幅値Ａｓとガラスの深さの関係を例示する。このガラス表面の振幅値からガラス表層の外部ヘイズ値を推測できる。又、ガラス内部の振幅値の減衰カーブから内部ヘイズ値を推測できる。更に、この外部ヘイズ値と内部ヘイズ値を利用して透過率を推測できる。なお、片方のヘイズ値が小さい場合は、もう一方のヘイズ値だけを使って推定しても良い。又、レーザ光を複数使うことで波長別の透過率を推定し強化ガラスの色味を推定しても良い。更にガラス両面を測定することで、その散乱光輝度振幅値差や透過率差からガラス表層の差を調べ、ガラスの面判定をしても良い。具体的には、アンチグレア面、アンチフィンガープリント面、ＡＲコーティング面、アンチバクテリア面、ＩＴＯ面、フロート搬送面（スズ面）等が考えられる。
図１７に、散乱光輝度振幅値Ａｓとガラスの深さの関係を例示する。このガラス表面の振幅値からガラス表層の外部ヘイズ値を推測できる。又、ガラス内部の振幅値の減衰カーブから内部ヘイズ値を推測できる。更に、この外部ヘイズ値と内部ヘイズ値を利用して透過率を推測できる。なお、片方のヘイズ値が小さい場合は、もう一方のヘイズ値だけを使って推定しても良い。又、レーザ光を複数使うことで波長別の透過率を推定し強化ガラスの色味を推定しても良い。更にガラス両面を測定することで、その散乱光輝度振幅値差や透過率差からガラス表層の差を調べ、ガラスの面判定をしても良い。具体的には、アンチグレア面、アンチフィンガープリント面、ＡＲコーティング面、アンチバクテリア面、ＩＴＯ面、フロート搬送面（スズ面）等が考えられる。
【0101】
なお、上記の測定例１～４に示した散乱光輝度振幅値Ａｓ、平均散乱光輝度Ｉｓ、分散値Ｓｓ及びガラスの屈折率の測定値は強化結晶化ガラスに限らず、結晶化されていない強化ガラスにおいても、不純物や異常結晶等のガラス欠点や、組成や、不均一性や透明度等の品質を示す数値として有用である。すなわち、図１４に示す測定は、素板に強化処理を施して強化ガラス（強化結晶化ガラスではない）を作製する工程の後に行ってもよい。又、上記の測定例１～４に示した物理量以外の物理量を測定しても良い。
【0102】
このように、応力測定装置１では、表面の導波光を利用した応力測定装置とは異なり、強化ガラスの屈折率分布に依存した応力測定を行わず、散乱光に基づいた測定を行う。そのため、強化ガラスの屈折率分布にかかわらず（強化ガラスの屈折率分布とは無関係に）、強化ガラスの応力分布を、強化ガラスの最表面から従来よりも深い部分まで測定可能となる。例えば、ある深さから、深さとともに屈折率が高くなる特徴を持つリチウムアルミノシリケート系の強化ガラス等についても、応力測定が可能である。
【0103】
又、レーザ光の偏光位相差を、偏光位相差可変部材３０により、時間的に連続してレーザ光の波長に対して１波長以上可変する。そのため、散乱光の周期的な輝度変化の位相を、三角関数の最小二乗法や、フーリエ積分により求めることが可能となる。三角関数の最小二乗法やフーリエ積分では、従来のように波のピークやバレーの位置の変化により位相を検知する方法とは異なり、波の全データが扱われ、又、予め分かっている周期に基づいているため、他の周期のノイズを除去可能である。その結果、散乱光の周期的な輝度変化の位相を容易かつ正確に求めることが可能となる。
【0104】
又、応力測定装置１では、応力分布の測定用として撮像された画像と同一の画像を用いて強化ガラスの強度にかかわる物理量を測定できる。これにより、強度にかかわる物理量を効率よく測定可能となり、又、強化ガラスに対する幅広い評価が可能となる。
【0105】
以上が応力測定装置１の基本的な原理となるが、応力測定装置１には、応力測定装置１Ｘと応力測定装置１Ｙの２つのタイプがある。
【0106】
応力測定装置１Ｘは、応力測定可能な最大深さが６００μｍ以上１５００μｍ以下である。測定する最大深さは、おおよそガラスの板厚の中心であるから、応力測定装置１Ｘは、板厚が３ｍｍ未満のガラスの測定に適している。ここでは、一例として、応力測定装置１Ｘで応力測定可能な最大深さは８００μｍであるとする。
【0107】
これに対して、応力測定装置１Ｙは、応力評価可能な最大深さが２０００μｍ以上４０００μｍ以下である。したがって、応力測定装置１Ｙは、板厚が８ｍｍ未満のガラスの測定に適している。ここでは、一例として、応力測定装置１Ｙで応力測定可能な最大深さは２５００μｍであるとする。
【0108】
応力測定装置１Ｘと応力測定装置１Ｙとの相違点は、撮像素子６０の前段に配置された光変換部材５０の倍率である。具体的には、応力測定装置１Ｙでは応力測定装置１Ｘよりも光変換部材５０の倍率を下げることで、深さ方向の測定範囲を応力測定装置１Ｘの約３倍に広げている。
【0109】
なお、本願では、板厚が３ｍｍ未満のガラスを薄板ガラス、板厚が３ｍｍ以上のガラスを厚板ガラスと称する場合がある。
【0110】
応力測定装置１Ｘ及び１Ｙは、応力補正用ガラスを用いて校正され、応力補正用ガラスを用いて校正した応力の補正値は、例えば、演算部７０のＲＡＭに格納され、測定対象となる強化ガラスを測定する際にＲＡＭから読み出されて使用される。
【0111】
以下では、強化ガラスの応力を測定する応力測定装置の校正に用いる応力補正用ガラスについて説明する。
【0112】
（応力補正用ガラス）
図１８は、薄板ガラスと厚板ガラスの応力プロファイルの一例を示す図である。図１８において、Ｐ１は薄板ガラスの応力プロファイルの一例であり、Ｐ２は厚板ガラスの応力プロファイルの一例である。図１８よりわかるように、応力測定装置１Ｘで応力測定可能な最大深さが８００μｍである場合、応力測定装置１Ｘでは厚板ガラスの応力プロファイルＰ２を正しく測定できない。
図１８は、薄板ガラスと厚板ガラスの応力プロファイルの一例を示す図である。図１８において、Ｐ１は薄板ガラスの応力プロファイルの一例であり、Ｐ２は厚板ガラスの応力プロファイルの一例である。図１８よりわかるように、応力測定装置１Ｘで応力測定可能な最大深さが８００μｍである場合、応力測定装置１Ｘでは厚板ガラスの応力プロファイルＰ２を正しく測定できない。
【0113】
ここで、応力プロファイルの異なる２つの応力補正用ガラス５Ａ及び５Ｂを準備し、これらが応力測定装置１Ｘ及び１Ｙの校正に適しているか否かを検討する。
【0114】
図１９は、応力補正用ガラス５Ａの応力プロファイルを示す図（その１）である。図１９において、ドットパターンで示したガラス深さ０μｍ以上５０μｍ未満の範囲は、応力測定装置１Ｘで応力値ＣＳの測定精度が低下する範囲となる。図１９において、ＰＡは、応力補正用ガラス５Ａの応力プロファイルを示している。
【0115】
また、表２は、応力プロファイルＰＡにおけるＣＳ５０、ＤＯＣ、及びＣＴの値を示している。ここで、ＣＳ５０はガラス深さ５０μｍにおける応力値ＣＳ、ＤＯＣは応力値ＣＳがゼロとなるガラス深さ、ＣＴはガラスの板厚中心の引張応力である。
【0116】
【表2】
【0117】
応力プロファイルＰＡは、ＤＯＣがドットパターンで示した範囲の外側の測定精度の高い範囲に位置し、かつ応力測定装置１Ｘの応力評価可能な最大深さ８００μｍにおいて、応力値ＣＳが略フラットである。このことから、応力プロファイルＰＡを有する応力補正用ガラス５Ａは、応力測定装置１ＸでＤＯＣ及びＣＴの測定が可能である。したがって、応力補正用ガラス５Ａは、応力測定装置１Ｘの校正に適しているといえる。
【0118】
図２０は、応力補正用ガラス５Ａの応力プロファイルを示す図（その２）である。図２０において、ドットパターンで示したガラス深さ０μｍ以上１５０μｍ未満の範囲は、応力測定装置１Ｙで応力値ＣＳの測定精度が低下する範囲となる。応力測定装置１Ｙでは、光変換部材５０の倍率を下げたことにより、応力測定装置１Ｘよりも測定精度が低下する範囲が３倍程度広くなる。
【0119】
図２０において、ＰＡは、図１９に示したものと同じ応力補正用ガラス５Ａの応力プロファイルである。図２０に示すように、応力プロファイルＰＡは、ＤＯＣがドットパターンで示した範囲の内側に位置している。このことから、応力プロファイルＰＡを有する応力補正用ガラス５Ａは、応力測定装置１ＹでＤＯＣを精度よく測定できない。したがって、深さ方向の校正ができないため、応力補正用ガラス５Ａは、応力測定装置１Ｙの校正に適していないといえる。
【0120】
図２１は、応力補正用ガラス５Ａの応力プロファイルの実測結果を示す図である。図２１において、１Ｘは応力測定装置１Ｘで応力補正用ガラス５Ａの応力プロファイルを実測した結果、１Ｙは応力測定装置１Ｙで応力補正用ガラス５Ａの応力プロファイルを実測した結果を示している。ただし、応力測定装置１Ｘはガラス深さ８００μｍまでしか測定できないため、１Ｘの応力プロファイルのガラス深さ８００μｍ以降は外挿したものである。
【0121】
また、ＲＥＦは、フォトニックラティス社製ＷＰＡ－ｍｉｃｒｏを用いて応力補正用ガラス５Ａの応力プロファイルを実測した結果を示している。ＷＰＡ－ｍｉｃｒｏは破壊検査を行う装置であり、応力プロファイルを精度良く測定できることから、ここではＷＰＡ－ｍｉｃｒｏの測定値を真値と位置付けてリファレンスとしている。
【0122】
【0123】
図２１及び表３より、ＲＥＦと１Ｘの値は、よく一致していることがわかる。一方、ＲＥＦと１Ｙの値は、ずれが大きいことがわかる。すなわち、図１９及び図２０を参照して説明したように、応力プロファイルＰＡを有する応力補正用ガラス５Ａは、応力測定装置１ＸではＤＯＣ及びＣＴの測定が可能であるが、応力測定装置１Ｙでは精度よく測定できないことが確認された。
【0124】
図２２は、応力補正用ガラス５Ｂの応力プロファイルを示す図（その１）である。図２２において、ＰＢは、応力補正用ガラス５Ｂの応力プロファイルを示している。図２２に示すように、応力プロファイルＰＢは、ＤＯＣが１５０μｍ以上８００μｍ未満、ＣＴが深さ８００μｍの応力値ＣＳの０．８倍以上１．２倍以下に入るように設定されている。すなわち、応力プロファイルＰＢは、深さ８００μｍ以深において、応力値ＣＳが略フラットである。
【0125】
応力プロファイルＰＢは、ＤＯＣがドットパターンで示した範囲の外側の測定精度の高い範囲に位置し、かつ応力測定装置１Ｘの応力評価可能な最大深さ８００μｍにおいて、応力値ＣＳが略フラットである。このことから、応力プロファイルＰＢを有する応力補正用ガラス５Ｂは、応力測定装置１ＸでＤＯＣ及びＣＴの測定が可能である。したがって、応力補正用ガラス５Ｂは、応力測定装置１Ｘの校正に適しているといえる。
【0126】
図２３は、応力補正用ガラス５Ｂの応力プロファイルを示す図（その２）である。図２３において、ＰＢは、図２２に示したものと同じ応力補正用ガラス５Ｂの応力プロファイルである。図２３に示すように、応力プロファイルＰＢは、ＤＯＣがドットパターンで示した範囲の外側の測定精度の高い範囲に位置し、かつ応力測定装置１Ｙのガラス深さ８００μｍ以深において、応力値ＣＳが略フラットである。このことから、応力プロファイルＰＢを有する応力補正用ガラス５Ｂは、応力測定装置１ＹでＤＯＣ及びＣＴの測定が可能である。したがって、応力補正用ガラス５Ｂは、応力測定装置１Ｙの校正に適しているといえる。
【0127】
【表4】
【0128】
【表5】
【0129】
このように、応力値ＣＳがゼロとなる深さＤＯＣが１５０μｍ以上であり、かつ板厚中心の引張応力ＣＴが深さ８００μｍの応力値ＣＳの０．８倍以上１．２倍以下である応力補正用ガラス５Ｂを用いることにより、応力測定装置１Ｘと応力測定装置１Ｙの両方を校正できる。また、応力測定装置１Ｘと応力測定装置１Ｙを同じ応力補正用ガラス５Ｂで校正することにより、両者の互換性を確保できる。
【0130】
応力補正用ガラス５Ｂは、引張領域での応力値の変化が深さ８００μｍの応力値に対して０．８倍以上１．２倍以下である領域が深さ方向に１ｍｍ以上あることが好ましい。このような応力プロファイルであると、精度の良い校正が可能である。応力補正用ガラス５Ｂは、例えば、少なくともイオン交換されている化学強化ガラスである。
【0131】
応力補正用ガラス５Ｂは、例えば、板厚が２ｍｍ以上である。このような板厚であると、ＤＯＣを１５０μｍ以上としやすい。また、応力補正用ガラス５Ｂは、例えば、ＤＯＣが６００μｍ以下である。ＤＯＣがこのような範囲であると、ＣＴを深さ８００μｍの応力値ＣＳの０．８倍以上１．２倍以下とすることが容易である。
【0132】
また、最表層の応力値ＣＳは、１００ＭＰａ以上であることが好ましい。最表層の応力値ＣＳがこのような範囲であると、最表層の応力値ＣＳが小さく全体的にフラットに近い応力プロファイルよりも、精度の良い校正が可能となる。
【0133】
ＣＴの値が大きくなればなるほど衝撃に弱くなったり、ガラスが割れたときに細かく飛散したりする場合がある。そこで、許容できない脆弱性の始まりの臨界値にはＣＴｌｉｍｉｔという値が用いられ、実験的に求められる。耐脆弱性の観点から、応力補正用ガラス５Ｂにおいて、ＣＴは、応力補正用ガラス５Ｂの板厚をｔ［μｍ］としたときに、ＣＴ≦ＣＴｌｉｍｉｔ＝（－３２．０）×ｌｎ（ｔ／１０００）＋９７．７［ＭＰａ］を満たすことが好ましい。
【0134】
図２４は、第１実施形態に係る応力測定システムを例示する図である。図２４に示すように、応力測定システム７は、応力測定装置１と、応力測定装置の校正に用いる応力補正用ガラス５Ｂと、を含む。図２４に示す応力測定装置１は、例えば、応力測定装置１Ｙである。しかし、応力補正用ガラス５Ｂは、応力測定装置１Ｘでも使用可能であるため、図２４に示す応力測定装置１は、応力測定装置１Ｘであってもよい。
【0135】
例えば、まず、既に校正された応力測定装置１Ｘで応力補正用ガラス５Ｂを測定し、応力補正用ガラス５Ｂの値付けをする。そして、その後、応力測定装置１Ｙを、値付けをした応力補正用ガラス５Ｂを用いて校正し、校正後の応力測定装置１Ｙで強化ガラスの応力を測定できる。
【0136】
なお、応力補正用ガラス５Ｂは、応力測定装置１Ｘ及び１Ｙ以外の校正にも使用可能である。具体的には、応力補正用ガラス５Ｂは、レーザ光の偏光位相差と散乱光を利用した光弾性応力測定の原理を用いて応力を測定する応力測定装置であれば使用可能である。
【0137】
以上、好ましい実施形態について詳説したが、上述した実施形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【0138】
以上の実施形態に加えて、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
強化ガラスの応力を測定する応力測定装置の校正に使用する応力補正用ガラスであって、
応力値がゼロとなる深さＤＯＣは、１５０μｍ以上であり、
板厚中心の引張応力ＣＴは、深さ８００μｍの応力値の０．８倍以上１．２倍以下である、応力補正用ガラス。
（付記２）
引張領域での応力値の変化が深さ８００μｍの応力値に対して０．８倍以上１．２倍以下である領域が深さ方向に１ｍｍ以上ある、付記１に記載の応力補正用ガラス。
（付記３）
少なくともイオン交換されている、付記１又は２に記載の応力補正用ガラス。
（付記４）
板厚が２ｍｍ以上である、付記１乃至３のいずれか一に記載の応力補正用ガラス。
（付記５）
前記ＤＯＣが６００μｍ以下である、付記１乃至４のいずれか一に記載の応力補正用ガラス。
（付記６）
前記ＣＴは、応力補正用ガラスの板厚をｔ［μｍ］としたときに、
ＣＴ≦ＣＴｌｉｍｉｔ＝（－３２．０）×ｌｎ（ｔ／１０００）＋９７．７［ＭＰａ］
を満たす、付記１乃至５のいずれか一に記載の応力補正用ガラス。
（付記７）
最表層の応力値が１００ＭＰａ以上である、付記１乃至５のいずれか一に記載の応力補正用ガラス。
（付記８）
応力測定可能な最大深さが６００μｍ以上１５００μｍ以下である第１の応力測定装置で、付記１乃至７のいずれか一に記載の応力補正用ガラスの値付けをした後、
応力評価可能な最大深さが２０００μｍ以上４０００μｍ以下である第２の応力測定装置を、値付けをした前記応力補正用ガラスを用いて校正し、
校正後の前記第２の応力測定装置で強化ガラスの応力を測定する、強化ガラスの応力測定方法。
（付記９）
付記１乃至７のいずれか一に記載の応力補正用ガラスを用いて校正した応力の補正値が格納された、強化ガラスの応力測定装置。
（付記１０）
レーザ光の偏光位相差と散乱光を利用した光弾性応力測定の原理を用いて応力を測定する、付記９に記載の強化ガラスの応力測定装置。
（付記１１）
前記偏光位相差を、前記レーザ光の波長に対して１波長以上可変する偏光位相差可変部材と、
前記偏光位相差を可変されたレーザ光が強化ガラスに入射されたことにより発する散乱光を、所定の時間間隔で複数回撮像し、複数の画像を取得する撮像素子と、
前記複数の画像を用いて前記散乱光の周期的な輝度変化を測定し、前記輝度変化の位相変化を算出し、前記位相変化に基づき前記強化ガラスの表面からの深さ方向の応力分布を算出する演算部と、を有する、付記１０に記載の強化ガラスの応力測定装置。
（付記１２）
強化ガラスの応力を測定する応力測定装置と、
前記応力測定装置の校正に使用する付記１乃至７のいずれか一に記載の応力補正用ガラスと、を含む、強化ガラスの応力測定システム。
（付記１３）
前記応力測定装置は、レーザ光の偏光位相差と散乱光を利用した光弾性応力測定の原理を用いて応力を測定する、付記１２に記載の強化ガラスの応力測定システム。
（付記１４）
前記応力測定装置は、
前記偏光位相差を、前記レーザ光の波長に対して１波長以上可変する偏光位相差可変部材と、
前記偏光位相差を可変されたレーザ光が強化ガラスに入射されたことにより発する散乱光を、所定の時間間隔で複数回撮像し、複数の画像を取得する撮像素子と、
前記複数の画像を用いて前記散乱光の周期的な輝度変化を測定し、前記輝度変化の位相変化を算出し、前記位相変化に基づき前記強化ガラスの表面からの深さ方向の応力分布を算出する演算部と、を有する、付記１３に記載の強化ガラスの応力測定システム。
（付記１）
強化ガラスの応力を測定する応力測定装置の校正に使用する応力補正用ガラスであって、
応力値がゼロとなる深さＤＯＣは、１５０μｍ以上であり、
板厚中心の引張応力ＣＴは、深さ８００μｍの応力値の０．８倍以上１．２倍以下である、応力補正用ガラス。
（付記２）
引張領域での応力値の変化が深さ８００μｍの応力値に対して０．８倍以上１．２倍以下である領域が深さ方向に１ｍｍ以上ある、付記１に記載の応力補正用ガラス。
（付記３）
少なくともイオン交換されている、付記１又は２に記載の応力補正用ガラス。
（付記４）
板厚が２ｍｍ以上である、付記１乃至３のいずれか一に記載の応力補正用ガラス。
（付記５）
前記ＤＯＣが６００μｍ以下である、付記１乃至４のいずれか一に記載の応力補正用ガラス。
（付記６）
前記ＣＴは、応力補正用ガラスの板厚をｔ［μｍ］としたときに、
ＣＴ≦ＣＴｌｉｍｉｔ＝（－３２．０）×ｌｎ（ｔ／１０００）＋９７．７［ＭＰａ］
を満たす、付記１乃至５のいずれか一に記載の応力補正用ガラス。
（付記７）
最表層の応力値が１００ＭＰａ以上である、付記１乃至５のいずれか一に記載の応力補正用ガラス。
（付記８）
応力測定可能な最大深さが６００μｍ以上１５００μｍ以下である第１の応力測定装置で、付記１乃至７のいずれか一に記載の応力補正用ガラスの値付けをした後、
応力評価可能な最大深さが２０００μｍ以上４０００μｍ以下である第２の応力測定装置を、値付けをした前記応力補正用ガラスを用いて校正し、
校正後の前記第２の応力測定装置で強化ガラスの応力を測定する、強化ガラスの応力測定方法。
（付記９）
付記１乃至７のいずれか一に記載の応力補正用ガラスを用いて校正した応力の補正値が格納された、強化ガラスの応力測定装置。
（付記１０）
レーザ光の偏光位相差と散乱光を利用した光弾性応力測定の原理を用いて応力を測定する、付記９に記載の強化ガラスの応力測定装置。
（付記１１）
前記偏光位相差を、前記レーザ光の波長に対して１波長以上可変する偏光位相差可変部材と、
前記偏光位相差を可変されたレーザ光が強化ガラスに入射されたことにより発する散乱光を、所定の時間間隔で複数回撮像し、複数の画像を取得する撮像素子と、
前記複数の画像を用いて前記散乱光の周期的な輝度変化を測定し、前記輝度変化の位相変化を算出し、前記位相変化に基づき前記強化ガラスの表面からの深さ方向の応力分布を算出する演算部と、を有する、付記１０に記載の強化ガラスの応力測定装置。
（付記１２）
強化ガラスの応力を測定する応力測定装置と、
前記応力測定装置の校正に使用する付記１乃至７のいずれか一に記載の応力補正用ガラスと、を含む、強化ガラスの応力測定システム。
（付記１３）
前記応力測定装置は、レーザ光の偏光位相差と散乱光を利用した光弾性応力測定の原理を用いて応力を測定する、付記１２に記載の強化ガラスの応力測定システム。
（付記１４）
前記応力測定装置は、
前記偏光位相差を、前記レーザ光の波長に対して１波長以上可変する偏光位相差可変部材と、
前記偏光位相差を可変されたレーザ光が強化ガラスに入射されたことにより発する散乱光を、所定の時間間隔で複数回撮像し、複数の画像を取得する撮像素子と、
前記複数の画像を用いて前記散乱光の周期的な輝度変化を測定し、前記輝度変化の位相変化を算出し、前記位相変化に基づき前記強化ガラスの表面からの深さ方向の応力分布を算出する演算部と、を有する、付記１３に記載の強化ガラスの応力測定システム。
【符号の説明】
【0139】
１ 応力測定装置
５Ｂ 応力補正用ガラス
７ 応力測定システム
１０ レーザ光源
１５ 光源
２０ 偏光部材
３０ 偏光位相差可変部材
４０ 光供給部材
５０ 光変換部材
６０ 撮像素子
７０ 演算部
８０ 光波長選択部材
２００ 強化ガラス
２１０ 強化ガラスの表面
２５０ レーザ光の入射面
３０１ デジタルデータ記憶回路
３０２ クロック信号発生回路
３０３ ＤＡコンバータ
３０４ 電圧増幅回路
７０１ 輝度変化測定手段
７０２ 位相変化算出手段
７０３ 応力分布算出手段
７０４ 物理量測定手段
５Ｂ 応力補正用ガラス
７ 応力測定システム
１０ レーザ光源
１５ 光源
２０ 偏光部材
３０ 偏光位相差可変部材
４０ 光供給部材
５０ 光変換部材
６０ 撮像素子
７０ 演算部
８０ 光波長選択部材
２００ 強化ガラス
２１０ 強化ガラスの表面
２５０ レーザ光の入射面
３０１ デジタルデータ記憶回路
３０２ クロック信号発生回路
３０３ ＤＡコンバータ
３０４ 電圧増幅回路
７０１ 輝度変化測定手段
７０２ 位相変化算出手段
７０３ 応力分布算出手段
７０４ 物理量測定手段
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】