JP2015090386A - 偏光光照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光源や光源を覆ったミラー、偏光素子の冷却を十分に行いつつ、光の利用効率を高くした構造の偏光光照射装置を提供する。
【解決手段】 長尺な発光部を成す光源１からの光は、背後を覆う第一のミラー２に一部が反射しながら偏光素子３１に達し、偏光素子３１で偏光された光が対象物Ｗに照射される。第一のミラー２の対象物Ｗの側の端部と偏光素子３１の端部との間の空間には、第二のミラー５が配置されている。第二のミラー５は、送風路５１，５２を形成しつつ光源１からの光を反射させて光源１に向かわせる。
【選択図】 図３

Description

本願の発明は、光配向等を行う際に使用される偏光光照射装置に関するものである。

近年、液晶ディスプレイを中心とするディスプレイデバイスの製造において、光配向と呼ばれる技術が多く採用されるに至っている。例えば、液晶ディスプレイでは、液晶分子の向きを揃えるための膜である配向膜が内蔵されているが、配向膜を得るのに、以前はラビングと呼ばれる機械的な方法が採用されていた。しかしながら、配向特性の向上等の観点から、近年は膜に光を照射して配向膜を得る光配向の技術が多く採用されている。この他、ディスプレイデバイスで一般的に必要になる視野角補償のための層を得る際にも、光配向の技術が採用されている。以下、光照射により配向を生じさせた膜や層を総称して光配向膜と呼ぶ。尚、「配向」ないし「配向処理」とは、対象物の何らかの性質について方向性を与えることである。

光配向を行う場合、光配向膜用の膜（以下、膜材）に対して偏光光を照射することにより行われる。膜材は、例えばポリイミドのような樹脂製であり、所望の方向（配向させるべき方向）に偏光させた偏光光が膜材に照射される。所定の波長の偏光光の照射により、膜材の分子構造（例えば側鎖）が偏光光の向きに揃った状態となり、光配向膜が得られる。このため、光配向膜の製造には、偏光光照射装置が使用される。

光配向膜は、それが使用されるディスプレイデバイスの大型化や生産性の向上の観点から大型化している。ＴＶ用の液晶ディスプレイではパネルの大型化のために光配向膜はより大きなサイズにならざるを得ないし、一枚のガラス基板から多くのディスプレイデバイスを製造する際にも、基板サイズに合わせて光配向膜も大型化する傾向にある。例えば、一辺の長さが２０００ｍｍ〜３０００ｍｍの方形の光配向膜が使われるようになってきている。

このように大型の光配向膜を得るためには、より大きな照射領域に偏光光を照射できる装置が必要である。このため、長尺な発光部を成す光源を使用し、膜材を移動させながら偏光光を照射することで大面積をカバーする装置が提案されている（特許文献１〜３）。偏光素子としては、比較的大きな面積で偏光させることから、グリッド偏光素子が使用される。

特開２０１１−１４５３８１号公報 特開２００２−３２８２３４号公報 特開２００３−５０８８１３号公報

上記のように大型の光配向膜を得るには、光源も大型のものにならざるを得ない。また、膜材の移動速度を高くして生産性を向上させる観点からも光源の出力は大きくなる傾向にあり、大型の光源が用いられる。ハイパワーの光源を使用した偏光光照射装置は、光源を含む装置の各部の冷却が必要である。光源は、ランプハウスと呼ばれるボックス内に収容されるが、ランプハウス内には冷却用の送風路が設けられ、送風路を通して送風することで各部が冷却される。

冷却の観点では、グリッド偏光素子の冷却も重要である。グリッド偏光素子は、透明な基板上に縞状の微細なグリッドを設けたもので、縞を成す各線状部の離間間隔を使用波長以下とすることで偏光子として機能する。各線状部はアルミのような金属で形成される場合が多く、ワイヤーグリッド偏光素子と通常呼ばれるが、本願発明では金属に限らないので、単にグリッド偏光素子と呼ぶ。
グリッド偏光素子についても、偏光素子の熱膨張により偏光特性が変化し得るため、冷却が必要である。したがって、送風路はグリッド偏光素子を経由したものであることが望ましい。

しかしながら、発明者の研究によると、このような送風路の存在が光の利用効率を悪化させている問題があることが判明した。以下、この点について図６を使用して説明する。図６は、偏光光照射装置における課題について示した断面概略図である。
図６に示す偏光光照射装置は、長尺な発光部を成す棒状の光源１と、光源１と対象物Ｗとの間に配置された偏光素子３１とを備えている。図６は、棒状の光源１の長手方向に垂直面での断面概略図である。

光源１の背後（光源１を挟んで対象物Ｗとは反対側）には、ミラー２が設けられている。ミラー２は、光源１の背後を覆って光源１からの光を背後で反射させて対象物に向けて指向させて光の利用効率を高めるためのものである。ミラー２は、光源１の長手方向に延びた一対のものであり、ほぼ樋状を成している。一対のミラー２は、光源１の背後でスリット２０を形成している。スリット２０は、冷却用の送風路を成すものである。

偏光素子３１は、枠状のフレーム３２で保持されており、偏光素子３１及びフレーム３２は偏光素子ユニット３を構成している。一対のミラー２、光源１及び偏光素子ユニット３は、ランプハウス４内に配設されている。ランプハウス４には、冷却ファン７が設けられている。冷却ファン７が動作すると、図６中に矢印Ｆで示すように風が流れ、光源１やミラー２、偏光素子３１が冷却される。
光源１からの光は、一部が一対のミラー２に反射しながら偏光素子３１に向かい、偏光素子３１で偏光され、偏光された光Ｌ１が対象物Ｗに照射される。

図６において、一対のミラー２の対象物Ｗ側の端部は、光源１よりも対象物Ｗに近い側にあるものの、偏光素子ユニット３には接触していない。即ち、一対のミラー２の対象物Ｗ側の端部と偏光素子ユニット３とは離間しており、この空間２００も送風路を形成している。以下、この空間をミラー端部空間と呼ぶ。

光源１からの光は、一対のミラー２に向かったり偏光素子３１に向かったりする光の他、図６に矢印Ｌ２で示すように、ミラー端部空間２００に向かう。ミラー端部空間２００に向かった光Ｌ２は、この空間を通過するため、偏光素子３１には達せず、したがって対象物Ｗには照射されない。この分の光Ｌ２は、偏光光照射に寄与しないので、その分だけ光の利用効率が低下してしまっている。

偏光素子ユニット３を一対のミラー２の端部に接触させてミラー端部空間２００を塞いでしまえば、このように無駄になる光はなくなる。しかしながら、このようにすると、一対のミラー２と偏光素子ユニット３との間に送風路が形成されない状態となってしまう。このため、一対のミラー２や偏光素子３１が十分に冷却されなくなる他、光源１にも十分な量の冷却風が供給されず、冷却不足となる。
本願発明は、上記のような課題を解決するために為されたものであり、光源や光源を覆ったミラー、偏光素子の冷却を十分に行いつつ、光の利用効率を高くした構造の偏光光照射装置の提供を目的とするものである。

上記課題を解決するため、本願の請求項１記載の発明は、長尺な発光部を成し、対象物に偏光光を照射するための光源と、
光源と対象物との間に配置され、発光部からの光を偏光させる偏光素子と、
光源の発光部の長さ方向に延びた形状を有し、光源を挟んで対象物とは反対側において光源を覆った第一のミラーと、
光源と偏光素子との間の空間を経由して送風することで光源及び偏光素子を冷却するための送風路を形成する送風路形成部とを備えており、
第一のミラーの対象物の側の端部は、光源よりも対象物に近い位置にあって且つ偏光素子よりも対象物から遠い位置にあり、
第一のミラーの対象物の側の端部と偏光素子の端部との間の空間には、第二のミラーが配置されており、第二のミラーは、送風路を形成しつつ、光源からの光を反射させて光源又は第一のミラーに向かわせるものである
という構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記第二のミラーは、前記光源からの光を反射させて前記光源に向かわせるものであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、前記請求項２の構成において、前記第二のミラーは平板状であり、前記発光部のいずれかの点と前記第二のミラーの反射面の幅方向中央の点とを結ぶ線は、当該反射面に垂直に交差しているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、前記請求項２の構成において、前記第二のミラーは、前記光源から遠ざかる向きに突出した形状で湾曲しているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、前記請求項４の構成において、前記第二のミラーは、前記発光部のいずれかの点を中心とする円弧状であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項６記載の発明は、前記請求項１乃至５いずれかの構成において、前記第二のミラーにより、前記第一のミラーの対象物側の端部と偏光素子との間の空間を通して前記光源の発光部は見通せない状態となっているという構成を有する。

以下に説明する通り、本願の請求項１記載の発明によれば、第一のミラーと偏光素子との間の空間に第二のミラーが配置されているので、この部分に向かう光源からの光が無駄にならずに有効利用される。このため、光の利用効率が向上する。この場合でも、第二のミラーにおいて、第一のミラーの端部との間及び偏光素子との間は離間しており、送風路が確保されている。このため、偏光素子や光源の冷却が不十分となってしまうことがない。
また、請求項２記載の発明によれば、上記効果に加え、第二のミラーは、光源からの光を反射させて光源に向かわせるものであるため、光の利用効率がより高くなる。
また、請求項３記載の発明によれば、上記効果に加え、第二のミラーは平板状であり、発光部のいずれかの点と第二のミラーの反射面の幅方向中央の点とを結ぶ線は、当該反射面に垂直に交差しているので、光の利用効率がより高くなる。
また、請求項４記載の発明によれば、上記効果に加え、第二のミラーは、光源から遠ざかる向きに突出した形状で湾曲しているので、光の利用効率がより高くなる。
また、請求項５記載の発明によれば、上記効果に加え、第二のミラーは、発光部のいずれかの点を中心とする円弧状であるので、光の利用効率がさらに高くなる。
また、請求項６記載の発明によれば、上記効果に加え、第二のミラーにより、第一のミラーの対象物側の端部と偏光素子との間の空間を通して光源の発光部は見通せない状態となっているので、無駄になる光がなくなる。

本願発明の実施形態に係る偏光光照射装置の斜視概略図である。 第一の実施形態の偏光光照射装置の断面概略図である。 第二の実施形態の偏光光照射装置の断面概略図である。 各実施形態の装置における光の利用効率の向上の効果について確認した実験の結果を示す図である。 第二のミラーの他の例について示した断面概略図である。 偏光光照射装置における課題について示した断面概略図である。

次に、本願発明を実施するための形態（以下、実施形態）について説明する。
図１は、本願発明の第一の実施形態に係る偏光光照射装置の斜視概略図、図２は第一の実施形態の偏光光照射装置の断面概略図である。
実施形態の偏光光照射装置において、対象物（以下、ワークという）Ｗは光配向膜用の膜材である。膜材Ｗは、樹脂製のシートであり、図１に示すようにロールに巻かれており、偏光光の照射位置まで引き出されるようになっている。ロールツーロールのワークの搬送の過程で偏光光が照射され、光配向処理がされるようになっている。尚、ワークＷの搬送方向は水平方向である。

図１及び図２に示すように、第一の実施形態の偏光光照射装置は、長尺な発光部を成す棒状の光源１と、光源１を挟んでワークＷとは反対側において光源１を覆ったミラー（以下、第一のミラーという）２と、偏光素子ユニット３とを備えている。
図１に示すように、棒状の光源１は、長さ方向がワークＷの搬送方向に垂直な水平方向になるよう配置されている。この実施形態では、紫外域の光によって光配向を行うので、高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどが使用される。

第一のミラー２は、この実施形態では反射面が断面放物線状を成すものである。但し、第一のミラー２として、反射面が断面楕円状を成すものが使用されることもある。第一のミラー２は一対のものであり、スリット２０を形成した状態で配置されている。各第一のミラー２は、ガラスに反射用の蒸着膜を施したものやアルミ製のものが採用される。蒸着膜としては、赤外線のような長波長側の光を透過させてワークに照射しないようにしたものが採用される場合もある。尚、各第一のミラー２は、図１に示すように長尺なものであるが、小さなミラーを並べて図に示すような長尺なミラー２と等価なものとする場合もある。

このような光源１や各第一のミラー２は、ランプハウス４内に収容されている。ランプハウス４は二重箱に近い構造となっており、光源１や各第一のミラー２を保持したインナーボックス４１を収容している。
インナーボックス４１は、ほぼ断面コ状となっており、開口を下に向けた姿勢である。インナーボックス４１は、内部を上下に仕切る隔壁４２を有しており、隔壁４２には、光源１の長手方向に延びるスリット４２０が設けられている。
隔壁４２には、スリット４２０の縁から下方に延びるようにして上側ミラー保持部２１が設けられている。インナーボックス４１の下端には下側ミラー保持部２２が形成されており、第一のミラー２は、上側ミラー保持部２１と下側ミラー保持部２２とによって保持されている。

偏光素子ユニット３は、前述したように、グリッド偏光素子である偏光素子３１と、偏光素子３１を保持した枠状のフレーム３２とから成る。偏光素子ユニット３において、複数の偏光素子３１が光源１の長手方向に並べられており、フレーム３２によって一体に保持されている。偏光素子ユニット３は、図２に示すようにランプハウス４の光出射口４０の縁に取り付けられている。

図２に示すように、実施形態の装置においても、各第一のミラー２のワークＷ側の端部２０１は偏光素子ユニット３から離間しており、ミラー端部空間（符号省略）が両側に形成されている。そして、実施形態の装置では、ミラー端部空間にそれぞれ第二のミラー５が設けられている。
図２に示すように、この実施形態では各第二のミラー５は平板状である。各第二のミラー５は、第一のミラー２と同様に光源１の長手方向に延びたものであり、細長い長方形の板状である。各第二のミラー５は、光源１から各ミラー端部空間に指向された光を反射させることでこの光が無駄にならないようにし、光の利用効率を向上させるものである。

光が無駄にならないようにするには、最終的には偏光素子３１に光が達すれば良いので、反射した光が偏光素子３１に直接指向するよう第二のミラー５を配置することも考えられる。例えば、光軸方向（光源１の中心から照射面に引いた垂線の方向）に沿って第二のミラー５を配置することも考えられる。

このようにしても良いのであるが、第一のミラー２の形状や第一のミラー２に対する光源１の配置は、光源１からの光が最も効率良く偏光素子３１に向かうよう設計される。したがって、第二のミラー５に反射した光が光源１に戻るようにすることが、光の利用効率をより高くする上で有効ということになる。

第二のミラー５は、反射した光が第一のミラー２に向かうようにするものでも良い。実際、この実施形態でも、第二のミラー５に反射した一部の光は第一のミラー２に向かい、第一のミラー２で反射して偏光素子３１に達する。但し、この実施形態では第一のミラー２は断面放物線状の反射面となっており、焦点の位置に中心が位置するよう光源１が配置されている。したがって、反射した光を光源１に戻すようにした方が、多くの光が平行光となって偏光素子３１に達する。これを考慮し、この実施形態では、第二のミラー２は光源１に戻る光が最も多くなる姿勢で配置されている。

具体的には、図２に示すように、光源１の長手方向に垂直な面で見た際、第二のミラー５の幅方向の中央の位置と光源１の中心とを結ぶ線が第二のミラー５に対して垂直になる姿勢である。この実施形態では、光源１は棒状であり、長手方向に垂直な断面形状（封体の断面形状）は円形である。発光部も、断面形状としては同心の円形である。したがって、光源１の中心とは断面円形の中心ということになる。
尚、上記のような幾何学的に厳密な配置は必ずしも要求される訳ではなく、多くの光が光源１に戻れば良い。光源１の発光部のいずれかの点において、その点から第二のミラー５に引いた垂線が第二のミラー５の幅方向の中央に位置していれば、光利用効率をより高くする効果は得られる。

各第二のミラー５には、第一のミラー２と同様に、ガラスに高反射膜が蒸着されたものやアルミ製の高反射面ミラーが採用される。各第二のミラー５は、不図示のミラー枠によって保持されている。ミラー枠は、ランプハウス４に対して固定されている。

図２に示すように、各第二のミラー５は、ミラー端部空間を完全には塞いでいない。即ち、各第二のミラー５において、上端は第一のミラー２の端部から離間しており、下端が偏光素子ユニット３から離間している。各々離間により形成される空間（以下、ミラー側離間空間、素子側離間空間という）５１，５２は、冷却のための送風路を形成している。

冷却構造について説明すると、図２に示すインナーボックス４１の上面には通風口が形成され、通風口には、ラジエータ６が配置されている。冷却ファン７は、ランプハウス４内であって、ラジエータ６の上側に設けられている。
ラジエータ６は、通風口から上昇する冷却風が間を通過するよう多数のフィンを形成したものである。図２に示すように、ラジエータ６内には冷媒が循環される。

冷却ファン７が動作すると、図２に矢印Ｆで示すように、冷却ファン７からの冷却風は、ランプハウス４とインナーボックス４１との間の送風路を通って下降し、ミラー側離間空間５１及び素子側離隔空間５２を通って第一のミラー２の下方に侵入する。この冷却風は、偏光素子３１を冷却しながら上昇し、第一のミラー２の下面（反射面）や光源１の表面に沿って流れた後、一対の第一のミラー２の間及び隔壁４２のスリット４２０を通過する。そして、ラジエータ６において熱交換されて冷却風自体が冷却され、冷却ファン７に戻る。このように、冷却ファン７によりランプハウス４内に冷却風が循環し、ラジエータ６によって熱が奪われながら光源１、第一第二のミラー２，５、偏光素子３１等を冷却する。したがって、この実施形態では、ランプハウス４やインナーボックス４１等が送風路を形成する送風路形成部となっている。

装置全体の動作について説明すると、図１において、ワークＷはロールツーロールで搬送され、ランプハウス４の下を通過する。この際、光源１からの光が上記のように偏光素子３１に達し、偏光素子３１で偏光された光がランプハウス４から出射される。このため、ランプハウス４の下方で搬送されるワークＷには、偏光光が順次照射される。光源１や第一第二のミラー５等はワークＷによりも十分に長いものであり、したがってワークＷよりも幅広の領域で偏光光が照射され、大型の光配向膜の製造が可能となっている。

上述したように、実施形態の偏光光照射装置によれば、ミラー端部空間に第二のミラー５が配置されているので、この部分に向かう光源１からの光が無駄にならずに有効利用される。このため、光の利用効率が向上する。即ち、同一の出力の光源１を使用した場合でも照射面での偏光光の照度が高くなり、生産性が向上する（より短時間に処理できる）。
この場合でも、各第二のミラー５において、第一のミラー２の端部との間にはミラー側離間空間が形成され、偏光素子ユニット３との間にはミラー側離間空間５１及び素子側離間空間５２が形成されており、送風路が確保されている。このため、偏光素子３１や光源１等の冷却が不十分となってしまうことがない。

各離間空間の距離について説明すると、ミラー側離間空間５１の距離（図２にｄ１で示す）は５〜２５ｍｍ程度が好ましく、素子側離間空間５２の距離（図２にｄ２で示す）も５〜２５ｍｍ程度が好ましい。
尚、ミラー端部空間における光の損失を最小化するには、第二のミラー５が配置されることで、ミラー端部空間を通して光源１が見通せない状態とすれば良い。見通せない状態は、ミラー端部空間に向かう光源１からの光が実質的にすべて第二のミラー５に反射する状態だからである。

次に、第二の実施形態の偏光光照射装置について説明する。図３は、第二の実施形態の偏光光照射装置の断面概略図である。
第二の実施形態の装置も、長尺な発光部を成す光源１を挟んでワークＷと反対側から光源１を覆うようにして一対の第一のミラー２が設けられ、光源１とワークＷとの間に偏光素子ユニット３が配置された構造を有している。そして、各第一のミラー２のワークＷ側の端部と偏光素子ユニット３の端部との間にミラー端部空間が形成された構造であり、各ミラー端部空間には第二のミラー５が配置されている。

図３に示すように、第二の実施形態では、各第二のミラー５は湾曲した形状のものとなっている。各第二のミラー５は、同様に光源１の長手方向に長いものではあるものの、図３に示すように外側に向けて湾曲した形状となっている。「外側に向けて」とは、光源１を基準にした場合、光源１から遠ざかる向きということである。このように第二のミラー５が湾曲していると、光源１に向かって光が集まり易くなるので好適である。

第二の実施形態は、さらに好ましい構造となっており、第二のミラー５は断面が円弧状となるように湾曲し、その円弧の中心が光源１の中心に一致している。このようにすると、より効率良く光が光源１に戻り、第一のミラー２により平行光となって偏光素子３１に達する。この場合、第二のミラー２の円弧の中心が光源１の中心に厳密に一致する必要はなく、少なくとも発光部のいずれかの点が第二のミラー２の円弧の中心に一致していれば光の利用効率をより高くする効果が得られる。

第二の実施形態においても、第二のミラー５の両側はミラー側離間空間５１、素子側離間空間５２となっており、送風路が形成されている。このため、偏光素子３１や光源１等の冷却が不十分になることはない。各空間５１，５２の距離ｄ１及びｄ２については、第一の実施形態と同様で良い。

このような各実施形態の偏光光照射装置における光の利用効率の向上について確認した実験の結果について、以下に説明する。図４は、各実施形態の装置における光の利用効率の向上の効果について確認した実験の結果を示す図である。
この実験では、光源１や各第一のミラー２、偏光素子３１の形状や配置は全く同じとし、各ミラー端部空間に第二のミラー５を配置した場合と配置しない場合とでどのように照度が変化するかを測定した。但し、図４中の（１）は断面放物線状のものを第一のミラーとして使用した場合の結果であり、（２）は断面楕円状のものを第一のミラーとして使用した場合の結果である。

図４（１）（２）中のＮｏ．はサンプル番号を示し、０及び７は第二のミラー５がないサンプルである。また、Ｎｏ．１〜６，８〜１０は第二のミラー５を設けたサンプルである。このうち、Ｎｏ．１〜３は第二のミラー５が平板状である場合（第一の実施形態）、Ｎｏ．４〜６，８〜１０は第二のミラー５が湾曲している場合（第二の実施形態）である。尚、Ｎｏ．４〜６，８〜１０において、第二のミラー５は円弧状に湾曲しており、その曲率が直径（Ｒ）で示されている（単位はｍｍ）。Ｎｏ．４〜６，８〜１０のいずれにおいても、第二のミラー５の円弧の中心は光源１に一致している。したがって、曲率（Ｒ）が大きいほど、光源１から離れた位置に位置している。尚、Ｎｏ．４〜６，８〜１０では、湾曲した第二のミラー５の幅は、沿面距離ではなく、直線距離での幅である。

図４（１）（２）には、第二のミラー５を配置しない場合の照射面での照度を１００％とし、第二のミラー５を配置した場合の同じ照射面上での照度をこれに対する相対値として示している。（１）中のＮｏ．１〜６における照度は、Ｎｏ．０のサンプルにおける照度を１００％としたもの、（２）中のＮｏ．８〜１０は、Ｎ．７のサンプルにおける照度を１００％としたものである。

図４のＮｏ．１〜６，８から１０に示すように、第二のミラー５を配置した場合、いずれの例においても照射面での照度が向上している。特に、第二のミラー５を円弧状に湾曲したものとした場合、照度は１０〜３０％近く向上しており、光の利用向上の効果が著しい。

次に、他の例の第二のミラー５について、図５を使用して説明する。図５は、第二のミラー５の他の例について示した断面概略図である。
上述した各実施形態では、一つのミラー端部空間に一つの第二のミラー５が配置されたが、一つのミラー端部空間に第二のミラー５が複数配置されても良い。この例が図５に示されている。図５に示す例では、一つのミラー端部空間に二つの第二のミラー５が配置されている。図５（１）は平板状の第二のミラー５の例、（２）が湾曲した第二のミラー５の例である。

いずれの例においても、第一のミラー２の端部と第二のミラー５との間、第二のミラー５と偏光素子ユニット３との間は離間しており、送風路が確保される。図５（１）の例では、平板状の各第二のミラー５において、幅方向の中央の点と光源（図５中不図示）の中心を結ぶ線は、それぞれ第二のミラー５の反射面に対して垂直である。また、各第二のミラー５が円弧状に湾曲した図５（２）の例では、各第二のミラー５の円弧の中心は光源１の中心に一致している。
このような構造であっても、ミラー端部空間に向かう光を反射させて光源１に戻すことができ、光の利用効率が向上する。この際、ミラー端部空間には冷却風の送風路が確保されるので、冷却が不十分となることはない。図５では、一つのミラー端部空間に第二のミラー５が二つ配置された例であるが、三つ又はそれ以上配置されても良い。

上記各実施形態では、長尺な発光部を成す光源１は棒状の光源であったが、線状と呼び得る光源でも良く、点光源を一列に並べて長尺な発光部を形成した構造が採用されることもある。この場合も、発光部の中心とは、長手方向に垂直な面での断面における中心であり、中心対称的でない断面形状の場合、断面形状と同一形状の均質な密度の板材における重心位置を中心とすることができる。

また、ワークＷはシート状のものであり、ロール状に巻かれたものが引き出されて偏光光が照射されたが、膜材が予め形成された液晶基板のような板状のものがワークＷとなることもある。この場合、基板はステージ上に載置され、ステージを移動させながら偏光光照射がされる構成が採用されることもある。

１ 光源１
２ 第一のミラー
３ 偏光素子ユニット
３１ 偏光素子
３２ フレーム
４ ランプハウス
５ 第二のミラー
６ ラジエータ
７ 冷却ファン

Claims (6)

1. 長尺な発光部を成し、対象物に偏光光を照射するための光源と、
   光源と対象物との間に配置され、発光部からの光を偏光させる偏光素子と、
   光源の発光部の長さ方向に延びた形状を有し、光源を挟んで対象物とは反対側において光源を覆った第一のミラーと、
   光源と偏光素子との間の空間を経由して送風することで光源及び偏光素子を冷却するための送風路を形成する送風路形成部とを備えており、
   第一のミラーの対象物の側の端部は、光源よりも対象物に近い位置にあって且つ偏光素子よりも対象物から遠い位置にあり、
   第一のミラーの対象物の側の端部と偏光素子の端部との間の空間には、第二のミラーが配置されており、第二のミラーは、送風路を形成しつつ、光源からの光を反射させて光源又は第一のミラーに向かわせるものであることを特徴とする偏光光照射装置。
2. 前記第二のミラーは、前記光源からの光を反射させて前記光源に向かわせるものであることを特徴とする請求項１記載の偏光光照射装置。
3. 前記第二のミラーは平板状であり、前記発光部のいずれかの点と前記第二のミラーの反射面の幅方向中央の点とを結ぶ線は、当該反射面に垂直に交差していることを特徴とする請求項２記載の偏光光照射装置。
4. 前記第二のミラーは、前記光源から遠ざかる向きに突出した形状で湾曲していることを特徴とする請求項２記載の偏光光照射装置。
5. 前記第二のミラーは、前記発光部のいずれかの点を中心とする円弧状であることを特徴とする請求項４記載の偏光光照射装置
6. 前記第二のミラーにより、前記第一のミラーの対象物側の端部と偏光素子との間の空間を通して前記光源の発光部は見通せない状態となっていることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の偏光光照射装置。

Images