JP2009025593A - Inspection method of optical compensation plate - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、液晶プロジェクタ等の投写型表示装置のコントラストを高めるためにライトバルブに用いられる光学補償板を予め検査することが可能な光学補償板の検査方法の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of an optical compensator inspection method capable of inspecting in advance an optical compensator used for a light valve in order to increase the contrast of a projection display device such as a liquid crystal projector.
この種の表示装置では、ライトバルブとして用いられる液晶装置に入射する入射光の利用効率を高めるために、マイクロレンズアレイ或いはマイクロレンズアレイ板を組み合わせて使用することがある。この場合、液晶層に対し垂直に入射された光は、マイクロレンズアレイによる集光のため、角度を変えて斜めに液晶層に入射される。光が液晶層に斜めから入射すると、位相がずれてコントラストの低下、及び視野角の狭小化を招く。こうした背景から、マイクロレンズアレイを備えた液晶装置には、位相にずれを生じた光の位相差を補償することで、コントラストの低下防止と、視野角の拡大とを可能にする光学補償板が用いられる。このような光学補償板が用いられた液晶装置では、液晶装置に光学補償板が配置された状態で、或いは、投写型表示装置の光学系の一部として光学補償板が配置された表示装置によって表示された投写画像のコントラストを評価することによって光学補償板による補償効果を評価していた。尚、非特許文献1は、光学補償板の位相差を測定する位相差測定装置の一例を開示している。 In this type of display device, a microlens array or a microlens array plate may be used in combination in order to increase the utilization efficiency of incident light incident on a liquid crystal device used as a light valve. In this case, the light incident perpendicularly to the liquid crystal layer is incident on the liquid crystal layer obliquely at different angles for light collection by the microlens array. When light is incident on the liquid crystal layer from an oblique direction, the phase is shifted, leading to a decrease in contrast and a narrowing of the viewing angle. From such a background, the liquid crystal device provided with the microlens array has an optical compensator that can prevent a decrease in contrast and increase a viewing angle by compensating for a phase difference of light that has shifted in phase. Used. In a liquid crystal device using such an optical compensator, the optical compensator is disposed in the liquid crystal device or by a display device in which the optical compensator is disposed as part of the optical system of the projection display device. The compensation effect of the optical compensator was evaluated by evaluating the contrast of the displayed projected image. Non-Patent Document 1 discloses an example of a phase difference measuring apparatus that measures the phase difference of an optical compensator.
しかしながら、光学系に配置される光学補償板の枚数が増えた場合には、複数の光学補償板のうちコントラストの低下の一因となる光学補償板を特定することが困難であり、仮に特定できたとしてもその特定に要する労力及び時間は大きくなり検査に要する負担が大きくなる問題点がある。 However, when the number of optical compensators arranged in the optical system increases, it is difficult to identify an optical compensator that causes a decrease in contrast among a plurality of optical compensators. Even so, there is a problem that the labor and time required for the identification increase and the burden required for the inspection increases.
また、傾斜屈折率楕円体を有する光学補償板の性能は、通常、光学補償板の正面で検出された出射光の位相差(正面位相差)によって判定されるが、投写型表示装置によって表示された画像のコントラスト及び正面位相差間の相関は小さく、正面位相差は光学補償板を評価する際に参照される指標として適しているとは言い難い。加えて、光学補償板の製造段階では、測定された正面位相差のばらつきは小さく、製造された複数の光学補償板の光学特性が相互に均一であると判断されてしまう問題点もある。したがって、投写型表示装置に光学補償板が搭載される前に、光学補償板の光学特性が画像をコントラストに与える影響を評価し、その評価に基づいて光学補償板の良否を判断することが困難であった。 In addition, the performance of an optical compensator having an inclined refractive index ellipsoid is usually determined by the phase difference (front phase difference) of the emitted light detected in front of the optical compensator, but is displayed by the projection display device. The correlation between the contrast of the image and the front phase difference is small, and it is difficult to say that the front phase difference is suitable as an index to be referred to when evaluating the optical compensator. In addition, at the manufacturing stage of the optical compensator, there is a problem that the measured front phase difference variation is small and it is determined that the optical characteristics of the manufactured optical compensators are uniform with each other. Therefore, it is difficult to evaluate the influence of the optical characteristics of the optical compensation plate on the contrast of the image before mounting the optical compensation plate on the projection display device, and to judge the quality of the optical compensation plate based on the evaluation. Met.
よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、液晶プロジェクタ等の投写型表示装置に搭載される前に光学補償板が良品であるか否か、即ち当該光学補償板を備えた投写型表示装置が高いコントラストで画像を表示可能であるか否かを判定できる光学補償板の検査方法を提供することを提供することを課題とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems and the like. For example, whether or not the optical compensator is a good product before being mounted on a projection display device such as a liquid crystal projector, that is, the optical compensator. It is an object of the present invention to provide an inspection method for an optical compensator that can determine whether or not a projection display device including the above can display an image with high contrast.
本発明に係る光学補償板の検査方法は上記課題を解決するために、傾斜屈折率楕円体を有し、且つ検査対象となる第1光学補償板の一方の面に検査光を照射する第1ステップと、前記第1光学補償板の他方の面から出射された出射光を検出する検出方向が前記傾斜屈折率楕円体の長軸が延びる方向に沿うように、前記検査光の光路に対して前記第1光学補償板を傾け、且つ前記光路を中心として前記第1光学補償板を回転させる第2ステップと、前記延びる方向における前記第1光学補償板の位相差に基づいて、前記第1光学補償板の良否を判定する第3ステップとを備える。 In order to solve the above-described problem, the optical compensator inspection method according to the present invention has a gradient refractive index ellipsoid and irradiates one surface of the first optical compensator to be inspected with inspection light. And the optical path of the inspection light so that the detection direction for detecting the outgoing light emitted from the other surface of the first optical compensation plate is along the direction in which the major axis of the inclined refractive index ellipsoid extends. Based on the second step of tilting the first optical compensator and rotating the first optical compensator about the optical path, and the phase difference of the first optical compensator in the extending direction, the first optical compensator A third step of determining whether the compensation plate is good or bad.
本発明に係る光学補償板の検査方法によれば、検査対象となる第1光学補償板は、例えば、ライトバルブとしての液晶パネルを備えた投写型表示装置において位相差板として機能し、液晶パネルに入射する光或いは出射される光の位相差を補償する。このような第1光学補償板が有する傾斜屈折率楕円体は、その長軸及び短軸の夫々の屈折率が相互に異なる屈折率異方性を有している。したがって、光学補償板から出射される光の偏光状態は、屈折率楕円体に入射する光の入射角度及び傾斜屈折率楕円体から出射された出射光を検出する検出方向の夫々に応じて相互に異なる。したがって、第1光学補償板の一方の面及び他方の面の夫々の側に偏光子及び検出子の夫々を配置した状態で光の透過率を測定した場合には、上述の入射角度及び検出方向の夫々に応じて光の透過率が相互に異なる。 According to the method for inspecting an optical compensator according to the present invention, the first optical compensator to be inspected functions as a retardation plate in a projection display device including a liquid crystal panel as a light valve, for example. Compensates for the phase difference between the light incident on or emitted. Such an inclined refractive index ellipsoid of the first optical compensator has refractive index anisotropies in which the major and minor axes have different refractive indexes. Therefore, the polarization state of the light emitted from the optical compensator depends on the incident angle of the light incident on the refractive index ellipsoid and the detection direction for detecting the outgoing light emitted from the gradient refractive index ellipsoid. Different. Therefore, when the light transmittance is measured in a state where the polarizer and the detector are arranged on one side and the other side of the first optical compensator plate, the incident angle and the detection direction described above are measured. Depending on each, the light transmittance differs from each other.
そこで、第2ステップにおいて、第1光学補償板の他方の面から出射された出射光を検出する検出方向が傾斜屈折率楕円体の長軸が延びる方向に沿うように、検査光の光路に対して第1光学補償板を傾け、且つ検査光の光路を中心として第1光学補償板を回転させることによって、屈折率楕円体の長軸が延びる方向に沿った検出方向における第1光学補償板の位相差を特定する。 Therefore, in the second step, with respect to the optical path of the inspection light, the detection direction for detecting the emitted light emitted from the other surface of the first optical compensation plate is along the direction in which the major axis of the gradient refractive index ellipsoid extends. By tilting the first optical compensation plate and rotating the first optical compensation plate around the optical path of the inspection light, the first optical compensation plate in the detection direction along the direction in which the major axis of the refractive index ellipsoid extends is extended. Identify the phase difference.
第3ステップでは、傾斜屈折率楕円体の長軸が延びる方向における第1光学補償板の位相差に基づいて、第1光学補償板の良否を判定する。このような位相差は、第1光学補償板を回転させる方向、即ち、屈折率楕円体の長軸が延びる向きを第1光学補償板の一方及び他方の夫々の面内に射影した方位角方向において、検査光の光路に対して屈折率楕円体の長軸が傾いた角度に対応している。本発明では、本願発明者の実験により、屈折率楕円体の特性、即ち屈折率異方性に起因して、正面位相差に基づいて第1光学補償板の良非を判定するより、屈折率楕円体の長軸が延びる方向、即ち検査光の光路に対して第1光学補償板を傾けた状態で特定された位相差に基づいて良非を判定するほうが、より正確に第1光学補償板の良非を判定できることが分かっている。 In the third step, the quality of the first optical compensator is determined based on the phase difference of the first optical compensator in the direction in which the major axis of the gradient refractive index ellipsoid extends. Such a phase difference is the direction in which the first optical compensator is rotated, that is, the azimuth angle direction in which the direction in which the major axis of the refractive index ellipsoid extends is projected on one of the surfaces of the first optical compensator. 2 corresponds to the angle at which the major axis of the refractive index ellipsoid is inclined with respect to the optical path of the inspection light. In the present invention, the refractive index of the first optical compensator is determined based on the front phase difference due to the characteristics of the refractive index ellipsoid, that is, the refractive index anisotropy, based on the experiment of the present inventor. The first optical compensator is more accurately determined based on the phase difference specified in the direction in which the major axis of the ellipsoid extends, that is, in the state where the first optical compensator is inclined with respect to the optical path of the inspection light. It is known that it can be judged whether it is good or bad.
したがって、本発明に係る光学補償板の検査方法によれば、第1光学補償板を液晶プロジェクタ等の投写型表示装置に搭載することなく、第1光学補償板単体で当該第1光学補償板の良非を判定することができ、第1光学補償板の製造工程において、検査対象となる第1光学補償板の選別が可能になる。したがって、投写型表示装置に搭載された状態で検査する場合時に比べて、第1光学補償板の検査に要する負担が低減可能になる。加えて、位相差を測定するだけなので、投写型表示装置が表示する画像のコントラストを評価することなく、簡便、且つ短時間で労力が低減された検査が可能である。 Therefore, according to the method of inspecting an optical compensator according to the present invention, the first optical compensator alone is mounted on the first optical compensator without mounting the first optical compensator on a projection display device such as a liquid crystal projector. The quality can be determined, and the first optical compensator to be inspected can be selected in the manufacturing process of the first optical compensator. Therefore, the burden required for the inspection of the first optical compensator can be reduced as compared with the case where the inspection is performed with the projection display device mounted. In addition, since only the phase difference is measured, it is possible to perform an inspection with reduced labor in a short time without evaluating the contrast of the image displayed by the projection display device.
また、本発明に係る光学補償板の検査方法によれば、第1光学補償板については、上述の位相差に基づく検査以外に外観検査のみ行えばよいため、光学補償板の製造コストを低減できる。加えて、投写型表示装置に画像を表示させた状態で第1光学補償板を検査した場合には、投写型表示装置の光源が破損する恐れがあるが、本発明に係る光学補償板の検査方法によれば、高出力の光源を使用することなく、検査対象となる第1光学補償板を検査できるため、検査の安全性も確保できる。 In addition, according to the optical compensator inspection method of the present invention, the first optical compensator need only be subjected to an appearance inspection in addition to the inspection based on the above-described phase difference, so that the manufacturing cost of the optical compensator can be reduced. . In addition, when the first optical compensator is inspected with an image displayed on the projection display device, the light source of the projection display device may be damaged, but the optical compensator according to the present invention is inspected. According to the method, since the first optical compensator to be inspected can be inspected without using a high-output light source, the safety of the inspection can be ensured.
本発明に係る光学補償板の検査方法の一の態様では、前記第1ステップに先んじて、前記1光学補償板と同種の第2光学補償板を備えた投写型表示装置によって投写された画像のコントラストと、前記第2光学補償板が有する屈折率楕円体の長軸が延びる方向において特定された前記第2光学補償板の位相差との関係を特定したデータを取得する第4ステップとを更に備え、前記第3ステップにおいて、前記データにおける前記第1光学補償板の位相差に対応するコントラストが所定のコントラスト以上であるか否かに基づいて前記良否を判定してもよい。 In one aspect of the optical compensator inspection method according to the present invention, prior to the first step, an image projected by a projection display device including a second optical compensator of the same type as the first optical compensator is used. And a fourth step of acquiring data specifying the relationship between the contrast and the phase difference of the second optical compensator specified in the direction in which the major axis of the refractive index ellipsoid of the second optical compensator extends. In the third step, the quality may be determined based on whether a contrast corresponding to a phase difference of the first optical compensator in the data is equal to or higher than a predetermined contrast.
この態様によれば、第1ステップに先んじて、1光学補償板と同種の第2光学補償板を備えた投写型表示装置によって投写された画像のコントラストと、第2光学補償板が有する屈折率楕円体の長軸が延びる方向において特定された第2光学補償板の位相差との関係を特定したデータを取得しておく。ここで、「同種の第2光学補償板」とは、検査対象となる第1光学補償板と同様の設計仕様を有する光学補償板をいう。即ち、第4ステップでは、検査対象となる第1光学補償板の良非を判定するために参照されるデータを、第2光学補償板の光学特性、言い換えれば、位相差及びコントラストについて予め取得しておく。このようなデータは、例えば、第1光学補償板の位相差を特定する手順と同様の手順によって取得された複数の第2光学補償板の位相差と、これら第2光学補償板を搭載した投写型表示装置によって表示された画像をコントラストとの相関を示すものである。特に、この態様では、本願発明者の実験により、複数の第2光学補償板の正面位相差と、これら第2光学補償板を搭載した投写型表示装置によって表示される画像のコントラストとの相関に比べて、複数の第2光学補償板の夫々について屈折率楕円体の長軸が延びる方向において特定された位相差と、投写型表示装置によって表示された画像のコントラストとの相関が高いことが分かっている。したがって、第3ステップにおいて、予め取得されたデータ中で第1光学補償板の位相差に対応するコントラストが、所定のコントラスト、即ち投写型表示装置に要求される表示性能に基づいて個別具体的に設定されるコントラスト以上である場合に、第2光学補償板が良品であると判定される。 According to this aspect, prior to the first step, the contrast of the image projected by the projection display device including the second optical compensation plate of the same type as the one optical compensation plate, and the refractive index of the second optical compensation plate are included. Data specifying the relationship with the phase difference of the second optical compensator specified in the direction in which the long axis of the ellipsoid extends is acquired. Here, “the same type of second optical compensation plate” refers to an optical compensation plate having the same design specifications as the first optical compensation plate to be inspected. That is, in the fourth step, data referred to for determining whether the first optical compensator to be inspected is good or bad is obtained in advance for the optical characteristics of the second optical compensator, in other words, the phase difference and contrast. Keep it. Such data includes, for example, the phase differences of a plurality of second optical compensators obtained by a procedure similar to the procedure for specifying the phase difference of the first optical compensator, and a projection on which these second optical compensators are mounted. The image displayed by the type | mold display apparatus shows the correlation with contrast. In particular, in this aspect, according to the experiment by the inventors of the present application, the correlation between the front phase difference of the plurality of second optical compensators and the contrast of the image displayed by the projection display device equipped with the second optical compensators is determined. In comparison, the correlation between the phase difference specified in the direction in which the major axis of the refractive index ellipsoid extends for each of the plurality of second optical compensation plates and the contrast of the image displayed by the projection display device is high. ing. Therefore, in the third step, the contrast corresponding to the phase difference of the first optical compensator in the data acquired in advance is individually specified based on the predetermined contrast, that is, the display performance required for the projection display device. When the contrast is equal to or higher than the set contrast, it is determined that the second optical compensation plate is a non-defective product.
したがって、この態様によれば、検査対象となる第1光学補償板の位相差が、予め取得されたデータ中で所定のコントラスト以上のコントラスに対しているか否かを判定するだけで第1光学補償板の良非が判定可能になる。 Therefore, according to this aspect, it is only necessary to determine whether or not the phase difference of the first optical compensator to be inspected is for a contrast having a predetermined contrast or higher in previously acquired data. The quality of the board can be determined.
本発明に係る光学補償板の検査方法の他の態様では、前記第1ステップにおいて、前記検査光は、前記一方の面の側に配置された偏光子によって光源光が偏光された光であり、前記第2ステップにおいて、前記出射光は、前記他方の面の側に配置された検光子を介して受光手段に検出されてもよい。 In another aspect of the optical compensator inspection method according to the present invention, in the first step, the inspection light is light obtained by polarizing light source light with a polarizer disposed on the one surface side, In the second step, the emitted light may be detected by a light receiving means via an analyzer disposed on the other surface side.
この態様によれば、第1ステップにおいて、例えば、一定の波長を有する光源光が偏光子に照射され、偏光子によって偏光された光、即ち偏光が第1光学補償板に検査光として照射される。 According to this aspect, in the first step, for example, the light source light having a certain wavelength is irradiated onto the polarizer, and the light polarized by the polarizer, that is, the polarized light is irradiated onto the first optical compensator as inspection light. .
第2ステップでは、例えば、偏光子及び検光子の夫々の光軸が平行(所謂平行ニコル配置)となるように、或いは直交(所謂クロスニコル配置)するように偏光子及び検光子の夫々を位置決めした状態で検出子を透過した出射光が受光手段に検出されることによって第1光学補償板の位相差が測定される。尚、位相差を特定する際に測定される第1光学補償板の光透過率は、第1光学補償板を傾けたり回転させたりする傾斜角度及び回転角度に依存する。このよう光透過率を測定する測定モード、言い換えれば、光透過率が高くなる角度で位相差を特定するか、或いは光透過率が低くなる角度で位相差を特定するかは、偏光子及び検出子の夫々の光軸の相互関係、即ち平行ニコル配置であるか、クロスニコル配置であるかの違いによって相互に異なる。 In the second step, for example, the polarizer and the analyzer are positioned so that the optical axes of the polarizer and the analyzer are parallel (so-called parallel Nicols arrangement) or orthogonal (so-called crossed Nicols arrangement). In this state, the phase difference of the first optical compensator is measured by detecting the outgoing light transmitted through the detector by the light receiving means. Note that the light transmittance of the first optical compensation plate measured when specifying the phase difference depends on the tilt angle and the rotation angle at which the first optical compensation plate is tilted or rotated. In this measurement mode for measuring light transmittance, in other words, whether the phase difference is specified at an angle at which the light transmittance is increased or the phase difference is specified at an angle at which the light transmittance is decreased. They differ from each other depending on the mutual relationship between the optical axes of the children, that is, whether it is a parallel Nicols arrangement or a crossed Nicols arrangement.
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。 Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.
以下、図面を参照しながら本発明に係る光学補償板の検査方法の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of an inspection method for an optical compensator according to the present invention will be described with reference to the drawings.
<1:投写型表示装置>
先ず、図1を参照しながら、本実施形態に係る光学補償板の検査方法において検査対象となる光学補償板が液晶パネルと共に搭載された投写型表示装置の一例である液晶プロジェクタの構成を説明する。図1は、本実施形態に係る光学補償板の検査方法において検査対象となる光学補償板が搭載された投写型表示装置の一例である液晶プロジェクタの構成を平面図である。
<1: Projection display device>
First, a configuration of a liquid crystal projector as an example of a projection display device in which an optical compensation plate to be inspected in the optical compensation plate inspection method according to the present embodiment is mounted with a liquid crystal panel will be described with reference to FIG. . FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a liquid crystal projector which is an example of a projection display device equipped with an optical compensation plate to be inspected in the optical compensation plate inspection method according to the present embodiment.
図1に示すように、プロジェクタ1100内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット1102が設けられている。このランプユニット1102から射出された投射光は、ライトガイド1104内に配置された4枚のミラー1106および2枚のダイクロイックミラー1108によってRGBの3原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gに入射される。
As shown in FIG. 1, a
液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるR、G、Bの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルに入射する光或いは出射される光は、光学補償されている。液晶パネルを含む光学系から出射された光は、ダイクロイックプリズム1112に3方向から入射される。このダイクロイックプリズム1112においては、RおよびBの光が90度に屈折する一方、Gの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ1114を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
The configurations of the
ここで、各液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gによる表示像について着目すると、液晶パネル1110Gによる表示像は、液晶パネル1110R、1110Bによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
Here, paying attention to the display images by the
尚、液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gには、ダイクロイックミラー1108によって、R、G、Bの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
Since light corresponding to the primary colors R, G, and B is incident on the
このようなプロジェクタ1100では、液晶パネル1110R、1110G及び1110Bの夫々の光入射側及び光出射側に、後述する検査方法によって検査された光学補償板が位相差板として配置されており、当該光入射側及び光出射側の夫々において光学補償が可能に構成されている。したがって、プロジェクタ1100では、スクリーン等の投写面に投写される投写画像のコントラストが高められており、高品位の画像を表示可能である。
In such a
尚、後述するコントラストは、プロジェクタ1100等の投写型表示装置によって表示された画像のコントラストを測定することによって特定される。
The contrast described later is specified by measuring the contrast of an image displayed by a projection display device such as the
<2:光学補償板の構成>
次に、図2及び図3を参照しながら、本実施形態に係る光学補償板の検査方法において検査対象となる光学補償板の概略構成を説明する。図2は、光学補償板の概略構成を示した斜視図であり、図3は、光学補償板の詳細な構成を図式的に示した図式的構成図である。
<2: Configuration of optical compensator>
Next, a schematic configuration of the optical compensation plate to be inspected in the optical compensation plate inspection method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the optical compensation plate, and FIG. 3 is a schematic configuration diagram schematically showing a detailed configuration of the optical compensation plate.
図2及び図3に示すように、本発明の「第1光学補償板」の一例である光学補償板100は、基板103と、基板103上に存在する傾斜屈折率楕円体102を備えて構成されている。傾斜屈折率楕円体102の長軸を表面101に射影した射影成分と、表面101の中心Cを通る軸線Q2とがなす角度、即ち表面101の面内における屈折率楕円体102の長軸が延びる方向は方位角θで規定されている。傾斜屈折率楕円体102の長軸は、光学補償板100の法線Q1に対して極角φをなして傾いている。したがって、傾斜屈折率楕円体102の長軸が延びる方向は、方位角θ及び極角φで規定されており、光学補償板100に対して検査光を照射する角度、及び、光学補償板100から出射された出射光を検出する検出方向の違いに応じて、当該出射光の位相差が相互に異なり、検光子を介して光検出器に検出された光の透過率が変化する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
そこで、後述するように、本実施形態に係る光学補償板の検査方法において、光学補償板100から出射される出射光を屈折率楕円体102の長軸が延びる方向に沿った検出方向において検出することによって光学補償板100の位相差を特定する。
Therefore, as will be described later, in the optical compensation plate inspection method according to the present embodiment, the emitted light emitted from the
尚、図3では、光学補償板100は、基板103及び屈折率楕円体102を含んで構成されているが、基板102も傾斜屈折率楕円体102を含んで構成された平板上の部材であり、説明の便宜上、傾斜屈折率楕円体102の長軸が延びる方向を説明するためにあえて傾斜屈折率楕円体102及び基板103を区別して図示した。
In FIG. 3, the
<3:光学補償板の検査方法>
次に、図4乃至図7を参照しながら、本実施形態に係る光学補償板の検査方法を説明する。図4は、本実施形態に係る光学補償板の検査方法を実行可能な検査装置の構成を図式的に示した図式的構成図である。図5は、本実施形態に係る光学補償板の検査方法の主要な工程を示したフローチャートである。図6は、本願発明者が行った実験結果を示したグラフである。
<3: Inspection method for optical compensation plate>
Next, an optical compensation plate inspection method according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 7. FIG. 4 is a schematic configuration diagram schematically showing the configuration of an inspection apparatus capable of executing the optical compensation plate inspection method according to the present embodiment. FIG. 5 is a flowchart showing the main steps of the optical compensation plate inspection method according to the present embodiment. FIG. 6 is a graph showing the results of an experiment conducted by the inventor of the present application.
図5において、検査装置210は、一定の波長の光源光を出射可能な光源201、偏光子202、検光子203、及び、本発明の「受光手段」の一例である光検出器204を備えて構成されている。検査対象である光学補償板100は、その検査時に、偏光子202及び検出子203間に配置される。
In FIG. 5, an
光学補償板100の検査時において、光源201から出射された光源光P1は、光路R1に沿って偏光子202に入射し、偏光子202によって偏光された検査光P2として光路R1に沿って光学補償板100に照射される。光学補償板100は、屈折率楕円体102の長軸及び短軸の夫々に応じた屈折率異方性によって検査光P2の位相差を補償し、出射光P3として検光子203に向かって出射する。光検出器204は、検光子203によって偏光された出射光P3を検出し、光学補償板100における光の透過率を測定する。
At the time of inspection of the
後述する本実施形態に係る検査方法では、光学補償板100の検査時において、先ず、図2に示した法線Q1及び光学補償板100の光路R1が一致するように偏光子202及び検光子203間に光学補償板100を配置した後、光路R1を中心として光学補償板100を回転させる。これと平行して、図2で説明した軸線Q2と一致する回転軸R2を中心として光学補償板100を回転させることによって、光路R1に対して光学補償板100を傾斜させながら出射光P3を検出し、光透過率の角度依存性に基づいて光学補償板100の位相差を特定する。
In the inspection method according to this embodiment to be described later, at the time of inspection of the
より具体的には、本実施形態では、偏光子202及び検出子203は、これら偏光板の夫々の光軸が互いに直交するように配置されている。即ち、本実施形態では、偏光子202及び検光子203はクロスニコル配置されている。後述する検査方法において、光学補償板100を回転及び傾斜させることによって、光検出器204によって検出された光の照度が最も高くなる回転角及び角を特定する。このようにして特定された光学補償板100の回転角、及び傾斜角(即ち、光路R1に対する光学補償板100の傾きを示す角度)の夫々によって特定される検出方向は、屈折率楕円体102の長軸が延びる方向と一致する。本実施形態では、このようにして特定された光学補償板100の回転角及び傾斜角、並びにこれら回転角及び傾斜角に応じて測定された光透過率に基づいて光学補償板100の位相差を特定する。
More specifically, in this embodiment, the
尚、偏光子202及び検出子203は、夫々の光軸が互いに平行になるように、即ち平行ニコル配置されていてもよい。この場合、光学補償板100の位相差は、光検出器204によって検出された光の照度が最も低くなる回転角及び傾斜角に応じて測定された光透過率によって特定される。
The
次に、図5及び図6を参照しながら、本実施形態に係る光学補償板の検査方法を説明する。 Next, an optical compensation plate inspection method according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
図5に示すように、本発明に係る「第4ステップ」の一例であるステップS10において、光学補償板100と同種の光学補償板、即ち本発明の「第2光学補償板」の一例を備えた液晶プロジェクタ等の投写型表示装置によって投写された画像のコントラストと、上述の同種の光学補償板が有する傾斜屈折率楕円体の長軸が延びる方向において特定された当該光学補償板の位相差との関係を特定したデータを予め取得する。ステップS10において、画像のコントラスト及び位相差が特定される光学補償板は、光学補償板100と同様の傾斜屈折率楕円体102を含んで構成されており、光学補償板100と同様の設計仕様を有する光学補償板である。ステップS10では、このような光学補償板についてステップS11に先んじて、予め光学補償板100を検査する検査方法と同様の検査方法によって位相差が特定される。加えて、液晶プロジェクタにおけるコントラストが測定されていることによって、当該コントラスト及び位相差の相関が特定されている。
As shown in FIG. 5, in step S10, which is an example of the “fourth step” according to the present invention, an optical compensator of the same type as the
より具体的には、本願発明者によって、例えば、図6に示すデータが予め取得されている。図6に示すデータは、複数の光学補償板について、検査光を照射して検査した際の光学補償板の位相差と、前記位相差板を搭載した液晶プロジェクタのコントラストとの関係を示している。図6中の○は、検査の際、光学補償板に正面から検査光を照射した場合のデータ、●は、検査の際、光学補償板を検査光の光路に対して傾けた状態で検査した場合のデータである。即ち、検査時に光学補償板が載置されるステージの傾斜角ごとに、位相差と、表示画像のコントラストとの相関が取得されている。ここで、ステージの傾斜角度が大きい場合(図中●)の位相差及びコントラストの相関を示す相関係数(R2=0.9043)は、傾斜角度が小さい場合(図中○)、即ち正面位相差が観測される状態におけるステージの位相差及びコントラストの相関係数(R2=0.6421)より大きいことが本願発明者による実験によって見出されている。したがって、コントラストとの相関係数が大きい傾斜角度の範囲内で光学補償板100の良非を判定することによって、簡便に光学補償板100の検査が可能である。
More specifically, for example, the data shown in FIG. 6 is acquired in advance by the present inventor. The data shown in FIG. 6 shows the relationship between the phase difference of the optical compensator when a plurality of optical compensators are inspected by irradiating the inspection light, and the contrast of the liquid crystal projector equipped with the retardation plate. . In FIG. 6, ○ indicates data when the optical compensator is irradiated with inspection light from the front during the inspection, and ● indicates inspection with the optical compensator inclined with respect to the optical path of the inspection light during the inspection Data. That is, the correlation between the phase difference and the contrast of the display image is obtained for each tilt angle of the stage on which the optical compensation plate is placed during inspection. Here, when the tilt angle of the stage is large (● in the figure), the correlation coefficient (R 2 = 0.9043) indicating the correlation between the phase difference and the contrast is small when the tilt angle is small (◯ in the figure), that is, in front. It has been found by experiments by the inventor of the present application that it is larger than the correlation coefficient (R 2 = 0.6421) of the phase difference and contrast of the stage in a state where the phase difference is observed. Therefore, the
ここで、図6を参照しながら、光学補償板100の良非の判定手順を詳細に説明する。より具体的には、例えば、図6中でコントラストA0以上のコントラストを発生させる光学補償板100を良品と判定する場合を例に挙げる。図6において、光学補償板100について特定された位相差B1に対応する相関直線L1におけるコントラストA1がコントラストA0以上である場合には、光学補償板100は良品と判定される。したがって、予め図6に示すデータを取得しておくことにより、光学補償板100の良非を正確に判定可能である。即ち、光学補償板100を投写型表示装置に搭載した状態で検査を行うことなく、光学補償板100を検査可能である。
Here, with reference to FIG. 6, the quality determination procedure of the
次に、本発明の「第1ステップ」の一例であるステップS11において、光学補償板100の一方の面側、即ち偏光子202に面する側から検査光P2を照射する。
Next, in step S11 which is an example of the “first step” of the present invention, the inspection light P2 is irradiated from one surface side of the
次に、ステップS11と並行して、本発明の「第2ステップ」の一例であるステップS12において、光学補償板100の光路R1を中心として回転させ、且つ光路R1に対して傾けることによって、光学補償板100の他方の面、即ち、検光子203に面する出射された出射光P3を傾斜屈折率楕円体102の長軸が延びる方向に沿って検出する。このようにして、傾斜屈折率楕円体102の長軸に沿うように光学補償板100を傾斜させた際の位相差を特定する。
Next, in parallel with step S11, in step S12, which is an example of the “second step” of the present invention, the
次に、本発明の「第3ステップ」の一例であるステップS14において、光学補償板100の位相差及び予め取得した図6に示すデータに基づいて、光学補償板100の良非を判定する。光学補償板100の良非を判定する手順については、既に図6で説明した手順による。
Next, in step S14, which is an example of the “third step” of the present invention, the quality of the
したがって、本実施形態に係る光学補償板の検査方法によれば、検査対象となる光学補償板100の位相差が、予め取得されたデータ中で所定のコントラスト以上、例えばコントラストA0以上のコントラスに対応している否かを判定するだけで光学補償板100の良非が判定可能になる。
Therefore, according to the inspection method of the optical compensator according to the present embodiment, the phase difference of the
よって、検査対象である光学補償板100を液晶プロジェクタ等の投写型表示装置に搭載することなく、光学補償板100単体で当該光学補償板100の良非を判定することができ、光学補償板100の製造工程において、光学補償板100の選別が可能になる。よって、投写型表示装置に搭載された状態で検査する場合に比べて、光学補償板100の検査に要する負担が低減可能になる。加えて、検査対象である光学補償板100について位相差を測定するだけなので、投写型表示装置が表示する画像のコントラストを評価することなく、簡便、且つ短時間で労力が低減された検査が可能になる。
Therefore, it is possible to determine whether the
また、本実施形態に係る光学補償板の検査方法によれば、光学補償板100については、上述の位相差に基づく検査以外に外観検査のみを行えばよいため、光学補償板の製造コストを低減できる。加えて、投写型表示装置に画像を表示させた状態で光学補償板100を検査した場合には、投写型表示装置の光源が破損する恐れがあるが、本実施形態に係る光学補償板の検査方法によれば、高出力の光源を使用することなく、検査対象となる光学補償板100を検査できるため、検査の安全性も確保できる。
In addition, according to the method for inspecting an optical compensator according to the present embodiment, the
100・・・光学補償板、102・・・屈折率楕円体、201・・・光源、202・・・偏光子、203・・・検光子、210・・・検査装置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記第1光学補償板の他方の面から出射された出射光を検出する検出方向が前記傾斜屈折率楕円体の長軸が延びる方向に沿うように、前記検査光の光路に対して前記第1光学補償板を傾け、且つ前記光路を中心として前記第1光学補償板を回転させる第2ステップと、
前記延びる方向における前記第1光学補償板の位相差に基づいて、前記第1光学補償板の良否を判定する第3ステップと
を備えたことを特徴とする光学補償板の検査方法。 A first step of irradiating one surface of the first optical compensator to be inspected with inspection light having an inclined refractive index ellipsoid;
With respect to the optical path of the inspection light, the detection direction for detecting the outgoing light emitted from the other surface of the first optical compensation plate is along the direction in which the major axis of the inclined refractive index ellipsoid extends. A second step of tilting the optical compensator and rotating the first optical compensator about the optical path;
An inspection method for an optical compensator, comprising: a third step of determining pass / fail of the first optical compensator based on a phase difference of the first optical compensator in the extending direction.
前記第3ステップにおいて、前記データにおける前記第1光学補償板の位相差に対応するコントラストが所定のコントラスト以上であるか否かに基づいて前記良否を判定すること
を特徴とする請求項1に記載の光学補償板の検査方法。 Prior to the first step, the contrast of the image projected by the projection display device having the second optical compensation plate of the same type as the first optical compensation plate, and the gradient refractive index ellipsoid of the second optical compensation plate A fourth step of acquiring data specifying the relationship with the phase difference of the second optical compensator specified in the direction in which the major axis extends,
2. The quality determination according to claim 1, wherein in the third step, the quality is determined based on whether or not a contrast corresponding to a phase difference of the first optical compensator in the data is equal to or higher than a predetermined contrast. Inspection method for optical compensation plate.
前記第2ステップにおいて、前記出射光は、前記他方の面の側に配置された検光子を介して受光手段に検出されること
を特徴とする請求項1又は2に記載の光学補償板の検査方法。 In the first step, the inspection light is light in which light source light is polarized by a polarizer disposed on the one surface side,
The optical compensation plate inspection according to claim 1 or 2, wherein in the second step, the emitted light is detected by a light receiving means via an analyzer disposed on the other surface side. Method.
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