JP4349585B2 - 偏光板と位相遅延板が接合された試料の光軸整列誤差の測定装置及びその方法 - Google Patents
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Description
偏光板と位相遅延板が接合された試料の、前記偏光板の透過軸と前記位相遅延板の遅い軸間のねじれ角(以下、光軸整列誤差という)の測定方法において、
前記試料の後方に位置した補正器の位相遅延角δを、Δ=δ+δs=180゜(δsは、前記位相遅延板の位相遅延角)になるように調節する段階と、
光源と前記試料の間に位置した偏光子を回転させながら光度を測定する段階と、
前記光度が最大である時の前記偏光子の方位角Pを算出して、これを前記偏光板の方位角Psとする段階と、
前記偏光子の方位角Pを前記光度が最大である時に固定した状態で、前記補正器の方位角Cを所定の回転角度ずつ回転させる段階と、
前記所定の回転角度ずつ回転させた補正器の各方位角Cにおいて、前記補正器の後方に位置した検光子の方位角Aを回転させながら光度を測定する段階と、
前記補正器の各方位角Cにおいて、光度が最大である時の前記検光子の方位角Amaxを算出する段階と、
前記補正器の方位角Cが位相遅延板の方位角Csと一致し、且つΔ=180゜である時成立する数式、(Amax−P)=2(C−P)、を利用して前記補正板の方位角C(=Cs)を算出し、前記算出された偏光子の方位角P(=Ps)及び検光子の方位角Amaxから前記偏光板と位相遅延板の光軸整列誤差として、(C−P)=(Cs−Ps)を算出する段階と、を含むことを特徴とする。
偏光板と位相遅延板が接合された試料の、前記偏光板の透過軸と前記位相遅延板の遅い軸間のねじれ角(以下、光軸整列誤差という)の測定装置において、
光源と前記試料の間に配置された偏光子と、
前記試料の後方に配置され、Δ=δ+δs=180゜(δsは、前記位相遅延板の位相遅延角)になるように設定された位相遅延角δを持つ補正器と、
前記補正器の後方に配置された検光子と、
前記偏光子、補正器及び検光子を通過した光を検出する光検出器と、
前記偏光子、補正器及び検光子を回転させる駆動器と、
前記駆動器を制御するための回転制御信号を生成し、前記光検出器から受信した光の強さ(光度)を測定する制御器と、を含み、
前記制御器は、前記偏光子を回転させながら光度を測定して前記光度が最大である時の前記偏光子の方位角Pを算出して、これを前記偏光板の方位角Psとし、
前記偏光子の方位角Pを前記光度が最大である時に固定した状態で、前記補正器の方位角Cを所定の回転角度ずつ回転させ、前記所定の回転角度ずつ回転させた補正器の方位角Cごとに、前記検光子の方位角Aを回転させながら光度を測定して、前記補正器の各方位角Cにおいて前記光度が最大である時の前記検光子の方位角Amaxを算出し、
前記補正器の方位角Cが位相遅延板の方位角Csと一致し、且つΔ=180゜である時成立する数式、(Amax−P)=2(C−P)、を利用して前記補正板の方位角C(=Cs)を算出し、前記算出された偏光子の方位角P(=Ps)及び検光子の方位角Amaxから前記偏光板と位相遅延板の光軸整列誤差として、(C−P)=(Cs−Ps)を算出する、ことを特徴とする。
前記偏光子の方位角P及び前記補正器の方位角Cを各々、前記Ps、Csに固定する段階と、
前記補正器の位相遅延角δを変化させながら、前記各位相遅延角δに対して、前記検光子を回転させて最大光度での前記検光子の方位角Amaxを測定する段階と、
前記測定された検光子の方位角から(Amax−P)/(C−P)(ここで、Amax=前記光度が最大である時の前記検光子の方位角、P=偏光子の方位角、C=補正器の方位角)の値を算出する段階と、
前記補正器の位相遅延角δ、前記(Amax−P)/(C−P)を各々、x(水平)軸、y(垂直)軸にとって、前記(Amax−P)/(C−P)の値が1と2である二つの点の座標を算出する段階と、
前記算出された二つの点を繋ぐ直線が水平軸と会う点のx座標値(負値)の絶対値を前記位相遅延板の位相遅延角δsとする段階と、を含むことを特徴とする。
LCDに使われる偏光板31の漏洩は大略ε=0.001位なので、これによる測定誤差は無視することができる。このような偏光板31の漏洩を無視すれば、光の強さは電場の強さの二乗に比例するので、光の強さはP=Psである時、最大になる。すなわち、偏光子20の方位角が偏光板31の方位角と一致する場合、光度の減殺が発生しないので、光度が最大になる。よって、検光子50を固定させた状態で偏光子20を回転させながら光度を測定して光度が最大になる偏光子20の方位角がまさに偏光板31の方位角になる。
試料30に使われる位相遅延板33は略40゜〜50゜位の位相遅延角を持つ。よって、補正器40の方位角Cを位相遅延板33の方位角Csの近所で少しずつ変化させて、補正器40の各方位角で検光子50を回転させながら光検出器60で検出される光度を測定する。もし、補正器40の方位角が位相遅延板33の方位角と正確に一致する場合、光検出器60から検出される光度は前記式から次のように誘導される。
前記で位相遅延板33の方位角を決めるために、あらかじめ測定しておいた試料30の、位相遅延板33の位相遅延角の平均値を位相遅延角δsとして使ったが、測定する試料30の局地的な位相遅延角は、平均値から差がある。このような差異は、位相遅延板33の方位角の測定精密度に影響を及ぼすので、測定位置別に正確な位相遅延角を測定する必要がある。測定位置別の正確な位相遅延角は次のように測定する。
20 偏光子
30 試料
31 偏光板
33 位相遅延板
40 補正器
50 検光子
60 光検出器、
70 増幅器
80 A/D変換器、
90 制御部
95 駆動部
Claims (3)
- 偏光板と位相遅延板が接合された試料の、前記偏光板の透過軸と前記位相遅延板の遅い軸間のねじれ角(以下、光軸整列誤差という)の測定方法において、
前記試料の後方に位置した補正器の位相遅延角δを、Δ=δ+δs=180゜(δsは、前記位相遅延板の位相遅延角)になるように調節する段階と、
光源と前記試料の間に位置した偏光子を回転させながら光度を測定する段階と、
前記光度が最大である時の前記偏光子の方位角Pを算出して、これを前記偏光板の方位角Psとする段階と、
前記偏光子の方位角Pを前記光度が最大である時に固定した状態で、前記補正器の方位角Cを所定の回転角度ずつ回転させる段階と、
前記所定の回転角度ずつ回転させた補正器の各方位角Cにおいて、前記補正器の後方に位置した検光子の方位角Aを回転させながら光度を測定する段階と、
前記補正器の各方位角Cにおいて、光度が最大である時の前記検光子の方位角Amaxを算出する段階と、
前記補正器の方位角Cが位相遅延板の方位角Csと一致し、且つΔ=180゜である時成立する数式、(Amax−P)=2(C−P)、を利用して前記補正板の方位角C(=Cs)を算出し、前記算出された偏光子の方位角P(=Ps)及び検光子の方位角Amaxから前記偏光板と位相遅延板の光軸整列誤差として、(C−P)=(Cs−Ps)を算出する段階と、を含むことを特徴とする偏光板と位相遅延板が接合された試料の光軸整列誤差の測定方法。 - 偏光板と位相遅延板が接合された試料の、前記偏光板の透過軸と前記位相遅延板の遅い軸間のねじれ角(以下、光軸整列誤差という)の測定装置において、
光源と前記試料の間に配置された偏光子と、
前記試料の後方に配置され、Δ=δ+δs=180゜(δsは、前記位相遅延板の位相遅延角)になるように設定された位相遅延角δを持つ補正器と、
前記補正器の後方に配置された検光子と、
前記偏光子、補正器及び検光子を通過した光を検出する光検出器と、
前記偏光子、補正器及び検光子を回転させる駆動器と、
前記駆動器を制御するための回転制御信号を生成し、前記光検出器から受信した光の強さ(光度)を測定する制御器と、を含み、
前記制御器は、前記偏光子を回転させながら光度を測定して前記光度が最大である時の前記偏光子の方位角Pを算出して、これを前記偏光板の方位角Psとし、
前記偏光子の方位角Pを前記光度が最大である時に固定した状態で、前記補正器の方位角Cを所定の回転角度ずつ回転させ、前記所定の回転角度ずつ回転させた補正器の方位角Cごとに、前記検光子の方位角Aを回転させながら光度を測定して、前記補正器の各方位角Cにおいて前記光度が最大である時の前記検光子の方位角Amaxを算出し、
前記補正器の方位角Cが位相遅延板の方位角Csと一致し、且つΔ=180゜である時成立する数式、(Amax−P)=2(C−P)、を利用して前記補正板の方位角C(=Cs)を算出し、前記算出された偏光子の方位角P(=Ps)及び検光子の方位角Amaxから前記偏光板と位相遅延板の光軸整列誤差として、(C−P)=(Cs−Ps)を算出する、ことを特徴とする偏光板と位相遅延板が接合された試料の光軸整列誤差測定装置。 - 前記偏光子の方位角P及び前記補正器の方位角Cを各々、前記Ps、Csに固定する段階と、
前記補正器の位相遅延角δを変化させながら、前記各位相遅延角δに対して、前記検光子を回転させて最大光度での前記検光子の方位角Amaxを測定する段階と、
前記測定された検光子の方位角から(Amax−P)/(C−P)(ここで、Amax=前記光度が最大である時の前記検光子の方位角、P=偏光子の方位角、C=補正器の方位角)の値を算出する段階と、
前記補正器の位相遅延角δ、前記(Amax−P)/(C−P)を各々、x(水平)軸、y(垂直)軸にとって、前記(Amax−P)/(C−P)の値が1と2である二つの点の座標を算出する段階と、
前記算出された二つの点を繋ぐ直線が水平軸と会う点のx座標値(負値)の絶対値を前記位相遅延板の位相遅延角δsとする段階と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の偏光板と位相遅延板が接合された試料の光軸整列誤差の測定方法。
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