JP5252030B2 - 光照射装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば液晶ディスプレイの光学補償用の位相差フィルム、あるいは３Ｄ映像を現出させる３Ｄ映像表示装置用に使用される位相差フィルムを製造するための光照射装置に関する。

液晶ポリマーを用いた位相差フィルムは、液晶ディスプレイ等の光学補償用のフィルムとして、また、３Ｄ映像を現出させるためのフィルムとして利用されている。
特許文献１には、３Ｄ映像表示装置の一例が記載されている。同文献の３Ｄ映像表示装置によれば、偏光の振動方向が異なる右目用映像と左目用映像とを観察者に送出する。観察者は、右目用映像および左目用映像を、右目用映像のみを透過する偏光板付右目用レンズと、左目用映像のみを透過する偏光板付左目用レンズとからなる偏光メガネを介して捉えることにより、右目用映像および左目用映像の合成映像がひとつの立体映像として認識される。このような３Ｄ映像表示装置においては、右目用映像と左目用映像とを区別するために、パターン化位相差フィルムが用いられている。

パターン化位相差フィルムは、フィルム基材上に配向膜を介して形成された光量合性材料層に対して、それぞれ線状の遮光部および透光部が交互に並んで形成されてなるマスクを介して光を照射することにより、ストライプ状のパターンの液晶ポリマー層を形成し、その後、残存する光重合性液晶材料層を除去することによって得られる。
すなわち、図７（ａ）に示すように、フィルム基材９０上に配向膜９１を介して形成された光重合性液晶材料層９２に対して、それぞれ線状の多数の遮光部９６および多数の透光部９７が交互に並ぶよう配置されたマスク９５を介して光を照射することにより、図７（ｂ）に示すように、ストライプ状のパターンの液晶ポリマー層９３を形成し、その後、残存する光重合性液晶材料層９２を除去することによって得られる。
このようなパターン化位相差フィルムの製造では、紫外光などの活性エネルギー線を光重合性液晶材料層に対して照射する光照射装置が用いられる。当該光照射装置の光射出射側には、無偏光光を直線偏光にする偏光素子が配置され、該偏光素子及び上記マスク９５を介した光が上記光量合性材料層に照射される。上記偏光素子としては、例えば特許文献２に記載されるワイヤーグリッド偏光素子が用いられる。

特開２００２−１８５９８３号公報 特表２０１０−５０１０８５号公報

上記光照射装置としては、紫外光などの活性エネルギー線を光重合性液晶材料層に対して広範囲にわたって照射することによって量産性を高めるために、通常、ロングアーク型の放電ランプを用いた光照射装置が用いられる。
しかし、ロングアーク型の放電ランプは線光源であるために、光学系によって、放電ランプから放射される光を当該放電ランプの長手方向において互いに平行な平行光とすることができない。このため、図８に示すように、マスク９５の透光部９７を透過する光の一部が、マスク９５にその面方向に対して斜交して入射されることにより、マスク９５のパターンに忠実で解像度の高いパターンを有する液晶ポリマー層９３を形成することが困難である。

上記問題に対処するため、例えば、上記ロングアーク型ランプに代えて、ショートアーク型の放電ランプを用いることが考えられる。
上記３Ｄ用の位相差フィルムの製造等に用いられる光照射装置として、上記ショートアーク型放電ランプを用いた場合、例えば以下のような構成が考えられる。
図９、図１０に上記光照射装置の構成例を示す。図９は光照射装置の斜視図、図１０は光照射装置の光出射方向に沿った（Ａ−Ａで切断した）断面図である。
光照射装置は、光出射部１０と反射ミラー２０と偏光素子４５とマスク３０とを備える。光出射部１０は、複数の光源部１２を一方向（Ｘ方向）に並べて配置した光源部列１１ａ，１１ｂから構成されている。図９においては、光出射部１０は光源部１２を２列に並べて構成しているが、３列以上に並べても良い。光源部１２は、ショートアーク型の放電ランプ１３と、これを取り囲むように配置されたリフレクタ１５とを備える。

放電ランプ１３は、波長２７０ｎｍ〜４５０ｎｍの紫外光を効率良く放射する超高圧水銀ランプである。放電容器内には、一対の電極が、例えば０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの電極間距離になるように対向配置され、発光物質である水銀及び始動補助用のバッファガスである希ガス並びにハロゲンガスが所定量封入されている。水銀の封入量は例えば０．０８ｍｇ／ｍｍ³〜０．３０ｍｇ／ｍｍ³である。
リフレクタ１５は、その光軸を中心とする回転放物面状の反射面を有するパラボラミラーである。
放電ランプ１３は、発光部Ｆがリフレクタ１５の焦点に一致すると共に、一対の電極を結ぶ直線がリフレクタ１５の光軸Ｃに沿って伸びる姿勢で配置されている。放電ランプ１３から放射された光は、リフレクタ１５により反射され、光軸Ｃ方向に出射する。

リフレクタ１５はパラボラミラーであるので、リフレクタ１５により反射される光は、平行光となる。
光源部１２を複数並べた光出射部１０の光出射側、光源部１２の光軸Ｃ方向前方には、光出射部１０の伸びる方向（Ｘ方向）と長さに合わせて、反射ミラー２０が配置されている。反射ミラー２０は、光軸Ｃ方向に沿った平面による断面が放物線状の反射面２１を有する、樋状シリンドリカル・パラボラミラーによって構成されている。
反射ミラー２０は、ライン状に伸びる焦点ｆを有しており、光出射部１０からの平行光は、反射ミラー２０の反射面２１により反射されると、反射ミラー２０の長手方向には平行光のまま集光されることなく、光源部１２の光軸Ｃ方向のみに集光されながら、上記ライン状に伸びる焦点ｆの位置に一軸方向のみに集光し、線状の光照射領域を形成する。
反射ミラー２０は、反射面２１がリフレクタ１５の光出射開口と、被照射物であるパターン化位相差フィルム（ワーク）Ｗが配置される被照射面とを臨み、その焦点ｆが被照射物Ｗの被照射面に一致するように配置されている。

反射ミラー２０の光出射側には、偏光素子４５が配置される。偏光素子４５としては、例えば前記したワイヤーグリッド偏光素子と呼ばれる偏光素子を用いる。図１１は、ワイヤーグリッド偏光素子の構成を示す図である。図１１（ａ）はワイヤーグリッド偏光素子の模式斜視図であり、図１１（ｂ）はワイヤーグリッド偏光素子の、グリッドの延在方向に垂直な面における断面図である。
ワイヤーグリッド偏光素子は、ガラスあるいは石英等からなる透明基板４６と、該透明基板上に所定のピッチをもって略平行に配列された幅及び高さが共通の金属体であるグリッド４７とからなる。各グリッド４７のピッチは、照射光の波長以下とされている。
ワイヤーグリッド偏光素子は、グリッド４７のピッチの概ね２倍以上の波長の光が図１１（ａ）の上方から照射された場合に、上記光を構成する振動成分のうち、グリッド４７の延在方向（長手方向）と平行する偏光成分を反射し、グリッドの長手方向と直交する偏光成分を透過させることにより、入射する無偏光光を直線偏光にする。
光出射部１０と反射ミラー２０と偏光素子４５は、偏光素子４５により偏光した光が出射する光出射開口を有する箱状のカバーの内部に収容される。（図９、図１０ではカバーは省略している）。

偏光素子４５の光出射側には、光透過性の基板上にスリット状のマスクパターンが形成されたマスク３０が配置されている。マスク３０は、図１２に示すように、ガラスあるいは石英などの透明な基板３１と、例えばクロムからなる遮光膜３２とによって構成されている。遮光膜３２が、上記被照射物Ｗの搬送方向（Ｙ方向）と平行方向に伸びるスリット状のマスクパターンを形成するように、透明基板上に蒸着されている。
偏光素子４５から出射した偏光光は、マスク３０を介して被照射物であるワークＷに照射される。偏光フィルムＷは、例えば円筒状のチルロール４１などの搬送手段４０の外周に沿って配置されている。ワークＷは、搬送手段４０の回転により一方向（Ｙ方向）に向けて搬送されながら、図９に示すように、光出射部１０からの光が、反射ミラー２０により直線状に集光され、偏光素子４５により偏光され、マスク３０のスリット状のマスクパターンを介して照射される。これにより、ワークＷには、ワークＷの搬送方向（Ｙ方向）と平行方向に延伸するストライプ状のパターンが露光される。
なお、上記の３Ｄ映像表示用の位相差フィルムの露光においては、図１２に示したようなストライプ状のマスクを介して偏光光を照射する。しかし、光学補償用の位相差フィルムを製造するための露光においては、上記マスクを使用せず、フィルム全体に偏光光を照射する。

上記で光照射処理を行う、３Ｄ用の位相差フィルムは、帯状で長尺のワークであり、処理後は所望の長さに切断して使用される。フィルム幅はパネルの大きさに合わせて作られており、現状では１０００ｍｍ〜１５００ｍｍ程度である。
そしてその光照射装置は、上記したように、フィルムの幅方向（フィルムの搬送方向に直交する方向）に伸びる光照射領域を形成する。そのため、光照射装置の光出射部１０の長さは、フィルム幅に合わせて、１０００ｍｍ〜１５００ｍｍまたはそれ以上となる。そして、光出射部１０の長さが１０００ｍｍ〜１５００ｍｍとなれば、光出射部１０からの光を反射する反射ミラー２０（シリンドリカル・パラボラミラー）も、反射ミラー２０により反射した光を偏光する偏光素子４５（ワイヤーグリド偏光素子）も、１０００ｍｍ〜１５００ｍｍの長さが必要である。しかし、シリンドリカル・パラボラミラーやワイヤーグリッド偏光素子も、以下のような理由により、そのような長さのものを１枚物として製造することは困難である。

反射ミラー２０であるシリンドリカルミラーは、ワークであるフィルムの温度を上昇させて変形させてしまうような不所望の長波長の光を反射しないように、処理に必要な特定の波長の紫外線のみを反射し、それ以外の長波長の光を透過する波長選択ミラーを使用する。この波長選択ミラーは、石英やガラスといった透明基板上に、無機多層膜を蒸着して形成される。形成する膜は反射したい（あるいは透過させたい）光の波長に応じて材質や膜厚が設定され形成される。
しかし、現実問題として、ガラス板に蒸着膜を形成するための蒸着釜の大きさは限られており、釜の中に入れられるガラス板の大きさは、現状では２５０ｍｍ〜３００ｍｍ角程度までである。したがって、長さは３００ｍｍ程度のものしか製造することができない。

また、ワイヤーグリッド偏光素子の場合は、上記したようにグリッドの間隔を照射光の波長以下としなければならない。この光照射装置の場合、偏光するのは上記したように波長２７０ｎｍ〜４５０ｎｍの紫外光であるので、グリッドの間隔はそれ以下でなければならない。このような微細な加工は、半導体製造に用いられるリソグラフィ装置やエッチング装置、蒸着装置などを使って行う。しかし、それらの装置で処理できる基板の大きさは、現状ではφ３００ｍｍ程度までであり、したがって、長さは３００ｍｍ程度のものしか製造することができない。

そのため、シリンドリカル・パラボラミラーやワイヤーグリッド偏光素子は、それぞれ複数の小さなミラー板や偏光素子を並べて構成する。しかし、これには次のような問題がある。
反射ミラーの場合、複数のミラー板を、端部を突き当てて並べることとなる。しかし、その場合、２枚のミラー板の突き当てた境界部分には反射膜が存在しないので、光が反射しない。そのため、光照射領域に、光が照射されない部分が、ミラー板を突き当てた部分の数（ミラーの枚数−１）だけ生じる。
偏光素子の場合、複数の偏光素子を、端部を突き当てて並べると、その部分にはグリッドが存在しないので、その部分に入射した光は偏光光にならず、ワークに対して無偏光光が照射されてしまう。これを防ぐためには、偏光素子の端部（偏光素子の境界部分）に遮光板を設けるなどして、無偏光光が照射されないようにすることが考えられる。しかし、遮光板を設けるとその部分は光が透過しない。したがって、光照射領域に、照度の低い部分が、偏光素子を重ねた部分の数（偏光素子の枚数−１）だけ生じる。

以上のように、複数の反射ミラーや複数の偏光素子を並べて構成する光照射装置においては、これらを並べることにより生じる境界部分により、光照射領域即ちワーク上において光が照射されない部分や照度が低い部分が生じる。このような部分が生じると、場合によっては、ワークの処理に影響を与え、製品不良の原因となることもある。
本発明は上記問題点を解決するものであって、本発明の目的は、この光照射領域において生じる光が照射されない部分や照度が低い部分が、処理を行うワークに与える影響をできるだけ小さくすることである。

偏光素子の境界部分（継ぎ目の部分）に遮光板を設ける代わりに、偏光素子の端部を重ねて並べる。これにより、無偏光光が照射されることを防ぐことができるが、偏光素子を重ねた部分は、その分、光の透過率が低下する。
そこで、本発明では、偏光素子を重ねた部分（偏光素子の境界部分）が、帯状で長尺のワークが搬送される方向に対して斜めになるように配置する。一例として、平行四辺形状の偏光素子を並べる。
また、反射ミラーについても、複数の反射ミラーの境界部分（継ぎ目の部分、境界線ともいう）が、帯状で長尺のワークが搬送される方向に対して斜めになるように配置する。例えば、偏光素子と同様に、平行四辺形状の反射ミラーを並べる。
さらに、反射ミラーの境界部分と偏光素子の境界部分が、光照射領域即ちワーク上に投影した時に、ワークの搬送方向に対して重ならないように配置する。これにより、一層、照度の低下する部分が生ずるのを防ぐことができる。
すなわち、本発明においては、次のようにして前記課題を解決する。
ショートアーク型の放電ランプとこの放電ランプを取り囲むように設けた上記放電ランプからの光を反射するリフレクタとを備える光源部を、複数一方向に並べた光出射部と、該光出射部から出射する光を、前記一方向に伸びる線状に集光する反射ミラーと、上記反射ミラーの光出射側に設けられ、上記反射ミラーからの光を偏光する偏光素子とを備え、上記一方向に対して直交する方向に搬送されるワークに対して偏光光を照射する光照射装置において、上記偏光素子は、複数の偏光素子を、隣合う偏光素子と各々の端部が、上記光出射部からの光が通過する方向に対して重なるように、上記ワークの搬送方向に対して直交する方向に並べて配置したものであり、上記複数の偏光素子の境界線は、上記ワークの搬送方向に対して斜めであり、また、上記反射ミラーは、複数の反射ミラーを、ワークの搬送方向に対して直交する方向に並べて構成したものであり、上記複数の反射ミラーの境界線は、上記ワークの搬送方向に対して斜めであるとともに、上記偏光素子の境界線とは、上記ワーク上にこれらを投影した際に上記ワークの搬送方向に対して重ならないようにする。

（１）複数の偏光素子を、隣合う偏光素子と各々の端部が、上記光出射部からの光が通過する方向に対して重なるように並べて配置したので、偏光素子の境界部分に遮光板を設ける場合に比べ、境界部分における光の透過率の低下を小さくすることができる。また、上記複数の偏光素子の境界線を、上記ワークの搬送方向に対して斜めにしたので、偏光素子の境界線により照度が低くなる領域が、ワーク上の狭い領域に集中せず、該境界線をワーク上に投影した範囲に広がって薄められる。このため、照度の低い領域が生じることによるワークへの影響を小さくすることができる。
（２）反射ミラーの境界線が、ワークの搬送方向に対して斜めになるようにするとともに、反射ミラーの境界線と偏光素子の境界線が、ワーク上に投影されたときに、ワークの搬送方向に対して重ならないように配置することにより、反射ミラーおよび偏光素子の境界線により照度が低くなる領域が、ワーク上の狭い領域に集中せず、偏光素子と反射ミラーの境界線をワーク上に投影した範囲に広がって薄められる。さらに、反射ミラーの境界線と偏光素子の境界線がワークの搬送方向に対して重ならないように配置しているので、反射ミラーの境界線と偏光素子の境界線が重なって特に照度が低下する部分も生じない。このため、照度のより低い領域が生じることを防ぐことができ、照度の低い領域が生じることによるワークへの影響を一層小さくすることができる。

本発明の実施例の光照射装置の構成を示す図である。 本発明の実施例における偏光素子の構成例を示す図である。 本発明の実施例における偏光素子の構成例を示す図（分解斜視図）である。 本発明の実施例の偏光素子を光出射側及び光入射側から見た図である。 偏光素子と反射ミラーの境界部分により生ずるワーク上の照度の低い部分を説明する図（１）である。 偏光素子と反射ミラーの境界部分により生ずるワーク上の照度の低い部分を説明する図（２）である。 パターン化位相差フィルムの製造工程を示す説明図である。 従来の光照射装置を用いた場合のマスクの透光部を通過する光を示す説明図である。 ショートアーク型放電ランプを用いた光照射装置の構成例を示す図（斜視図）である。 ショートアーク型放電ランプを用いた光照射装置の構成例を示す図（断面図）である。 ワイヤーグリッド偏光素子を説明する図である。 ３Ｄ映像表示用の位相差フィルムの露光に使用されるマスクの構成例を示す図である。

図１は、本発明の実施例の光照射装置の構成を示す図である。同図は反射ミラー２０を透して、偏光素子４５、光出射部１０を見た状態を示しており、図１では、反射ミラー２０は透明に描かれている。また、図１では外装カバー等は省略されている。
光出射部１０は、光源部１２を１６個２列に並べて構成している。光源部１２の構造は、図１０で説明したものと同様である。すなわち、光源部１２は、ショートアーク型の放電ランプと、これを取り囲むように配置されたリフレクタとを備える。
放電ランプは、前記したように、波長２７０ｎｍ〜４５０ｎｍの紫外光を効率良く放射する超高圧水銀ランプである。リフレクタは、その光軸を中心とする回転放物面状の反射面を有するパラボラミラーである。なお、リフレクタは、パラボラミラーに限らず回転楕円状の反射面を有する楕円ミラーを使用することもできる。
放電ランプは、発光部がリフレクタの焦点に一致すると共に、一対の電極を結ぶ直線がリフレクタの光軸に沿って伸びる姿勢で配置され、放電ランプから放射された光は、リフレクタ１５により反射され、光軸方向に出射する。

光源部１２を複数並べた光出射部１０の光出射側、光源部１２の光軸方向前方には、光出射部１０の伸びる方向と長さに合わせて、反射ミラー２０が配置されている。反射ミラー２０は、前記したように光軸方向に沿った平面による断面が放物線状の反射面を有する、樋状シリンドリカル・パラボラミラーによって構成され、光出射部１０からの光を反射して一方向にのみ集光する。なお、反射ミラー２０は特定の波長の紫外線のみを反射する波長選択ミラーである。
この例では、反射ミラー２０は４枚の反射ミラー（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）を突き当てて並べて構成している。同図では、各反射ミラー（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）の境界部分（境界線）をＥ１で示している。
偏光素子４５は、ワイヤーグリッド偏光素子であり、反射ミラー２０により反射した光を偏光する。偏光素子４５は、平行四辺形状の１５枚の偏光素子（４５ａ，４５ｂ〜４５ｏ）を、フレーム４４内に並べて構成している。各偏光素子（４５ａ，４５ｂ〜４５ｏ）の端部は隣の偏光素子の端部と１ｍｍほどの幅で重ね合わせている。これは２枚の偏光素子の境界部分の隙間から無偏光光が漏れるのを防ぐためである。同図では、各偏光素子（４５ａ，４５ｂ〜４５ｏ）の境界部分（境界線）をＥ２で示している。

図１に示すように、反射ミラー２０と偏光素子４５の境界部分Ｅ１，Ｅ２はワークの進行方向（同図Ｙ方向）に対して斜めになるように構成されている。
偏光素子４５の光出射側には、図１０に示したように、必要に応じてマスクが配置され、偏光素子４５から出射した偏光光は、このマスクを介して被照射物（ワークＷ）に照射される。ワークＷは、前記したように搬送手段により一方向（図１に示すＹ方向）に向けて高速で搬送され、光出射部１０からの光が、反射ミラー２０により直線状に集光され、偏光素子４５により偏光され、マスクを介して照射される。これにより、ワークＷには、ワークＷの搬送方向（Ｙ方向）と平行方向に延伸するストライプ状のパターンが露光される。
なお、上記したように、３Ｄ映像表示用の位相差フィルムなどの露光においては、図１２に示したようなストラィプ状のマスクが配置される場合もあるが、光学補償用の位相差フィルムなどの露光においては、マスクが配置されない場合もある。本図ではマスクは省略している。

図２、図３に本発明の実施例における偏光素子の構成例を示す。図２（ａ）は、偏光素子を光入射側から見た平面図、図２（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図、図３は、偏光素子の各構成要素を分解して示した斜視図である。なお、図２では偏光素子が４枚の場合を示している。
偏光素子４５は、枠体５２内に、複数の平行四辺形状のワイヤーグリッド偏光素子（以下ＷＧ偏光素子）４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄが並べて構成されている。また、偏光素子４５は、反射ミラー２０による反射光の光軸に対して垂直な平面に沿って配置されている。
図２、図３に示すように、それぞれの平行四辺形状のＷＧ偏光素子４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄは、その一辺を偏光素子支持部材５３により支持されている。偏光素子支持部材５３は断面がＬ字形状であり、ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄはそのＬ字の横棒（図３のＷＧ偏光素子を支持する台５３ｃ）の上に接着剤で固定されている。

偏光素子支持部材５３には、後述する枠体５２に設けた円柱状のピン５４に嵌り合う貫通孔（ピン用貫通孔）５３ａが形成されている。ピン用貫通孔５３ａの径はピン５４の径よりもやや大きい。このピン用貫通孔５３ａの両脇には、偏光素子支持部材５３を枠体５２に対して固定するための貫通孔（固定ねじ用貫通孔）５３ｂが形成されている。
枠体５２は、底板５２ｂと側板５２ａとを備える。底板５２ｂには枠体５２に並べる偏光素子支持部材５３の数（即ちＷＧ偏光素子の数）だけ、円柱状のピン５４が等間隔に並べて配置されている。また、このピン５４の両脇には、偏光素子支持部材５３を固定するためのねじ孔（固定ねじ用ねじ孔）５２ｃが形成されている（図３参照）。
また、枠体５２の側板５２ａには、ピン５４の両脇に相当する位置に貫通するねじ孔５２ｄが、偏光素子支持部材５３の数に対応した数だけ形成されている。このねじ孔５２ｄは、偏光素子支持部材５３を回転移動するためのねじ５５ａ，５５ｂを取り付けるために用いる。

図２、図３に示すように、隣り合う２枚のＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄは、隙間から無偏光光が漏れないように、入射する光の光軸方向に対して、周辺部が上下に重なり合うように設ける。そのため、隣り合う偏光素子支持部材５３は、ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄを固定する台５３ｃの部分が、光軸方向に対して高さが異なる。
各ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄは回転させて位置を調整するが、この時、隣り合うＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄの周辺部が、こすれあわないようにしなければならない。そこで、図２、図３に示すように、隣り合うＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄが数ミリの間隔を有して重なるように、偏光素子支持部材５３のＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄを支持する台の高さを設計している。即ち、隣り合う２枚のＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄは、光が通過する方向に対して、互いに間隔を空けて周辺部が重なるように取り付けられている。
ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄの、偏光素子支持部材５２を取り付けた辺に対向する辺には、ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄが自重により下方をたわむのを防ぐための偏光素子たわみ防止板５７が接着剤５９により取り付けられている。
偏光素子たわみ防止板５７は、偏光素子支持部材５３と同様、ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄを固定する台を有するＬ字形状であり（図２、図３参照）、各ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄを回転させる際には、枠体５２の底板５２ｂ上を滑って移動する。

各偏光素子支持部材５３を、光軸の周りに回転させる機構について説明する。
枠体５２の底板５２ｂに設けたピン５４に、偏光素子支持部材５３のピン用貫通孔５３ａを差し込む。偏光素子支持部材５３をピン５４に差し込んだ時に、偏光素子支持部材５３と枠体５２の側板５２ａとの間に数ミリのギャップ５８ａ（隙間）が形成されるように設計しておく。ピン用貫通孔５３ａの径はピン５４の径よりもやや大きいので、偏光素子支持部材５３は、ピン５４を回転軸として、側板５２ａとのギャップ５８ａの分だけ回転する。
枠体５２の側板５２ａに形成している２個のねじ孔５２ｄのそれぞれに、偏光素子支持部材５３の回転用のねじ５５ａ、ねじ５５ｂを取り付ける。取り付けた２個のねじ５５ａとねじ５５ｂの先端は、偏光子支持部材５３のエッジ側面を、ピン５４を挟むようなかたちで、ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄの平面（光が入出射する面）と平行な方向に押す。

すなわち、ねじ５５ａを枠体５２の側板５２ａから抜く方向に移動し、ねじ５５ｂを枠体５２の側板５２ａに押し込むように移動すると、ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄはその平面内で右周りに回転する。
反対に、ねじ５５ａを枠体５２の側板５２ｂに押し込むように移動し、ねじ５５ｂを枠体５２の側板５２ａから抜く方向に移動すると、ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄはその平面内で左周りに回転する。
ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄを必要な位置まで回転させたら、固定ねじ５６ａ，５６ｂを締めて、偏光素子支持部材５３が回転しないように固定する。

図４（ａ）は、図１に示した光照射装置において、偏光素子４５を偏光素子の光出射側から見た図であり、図４（ｂ）は、反射ミラー２０の反射面とは反対側から（偏光素子の光入射側から）偏光素子側を透かして見た図である。同図の上下方向が、ワークの搬送方向（Ｙ方向）に相当する。なお、同図では、図２、図３に示したＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄを回転させる機構等は省略されている。
図４（ａ）に示されるように、偏光板４５を構成する個々のＷＧ偏光素子（４５ａ，４５ｂ〜４５ｍ，４５ｏ）は、（上辺と下辺がフレーム４４に隠れて見えないが）平行四辺形をしており、隣り合う偏光素子とは端部を１ｍｍ程度重ねて並べている。
各偏光素子は平行四辺形なので、偏光素子の継ぎ目（境界部分Ｅ２）は、ワークの搬送方向（Ｙ方向）に対して斜めになる。

上記のように、複数の偏光素子（４５ａ，４５ｂ〜４５ｍ，４５ｏ）の、各々の端部を光が通過する方向に重なるように並べて配置することで、偏光素子の境界部分に遮光板を設ける場合に比べ、境界部分における光の透過率の低下を小さくすることができる。
また、上記複数の偏光素子（４５ａ，４５ｂ〜４５ｍ，４５ｏ）を平行四辺形状にすることにより、その境界部分により照度が低くなる領域が、境界部分をワーク上に投影した範囲に広がって薄められ、照度のより低い領域が生じることを防ぐことができる。すなわち、ワークの搬送に連れて、境界部分による照度の低い部分がワークの幅方向に移動し、その前後の光照射により照度が補われるので、ワーク上の照度分布の悪化の影響を小さくすることができる。

また、本実施例においては、図４（ｂ）に示されるように、反射ミラー２０を構成する個々の反射ミラー（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）も、（曲面の反射面を有する立体形状であるが平面に投影すれば）平行四辺形状であり、隣り合う反射ミラーとはつき合わせて並べている。
すなわち、反射ミラー（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）の継ぎ目（境界部分Ｅ１）も、偏光素子４５の場合と同様に、ワークの搬送方向（Ｙ方向）に対して斜めであり、偏光素子４５と同様、その境界部分により照度が低くなる領域が、境界部分をワーク上に投影した範囲に広がって薄められ、照度のより低い領域が生じることを防ぐことができる。
さらに、反射ミラーの境界部分は、偏光素子の境界部分とは、両者の境界部分をワーク上（光照射領域）に投影した時に、ワークの搬送方向（Ｙ方向）に対して重ならないように、両者の境界部分の周期をずらして配置している。
これにより、ワークをＹ軸方向に移動しながら光を照射した時、照度が大きく低下する領域を少なくすることができる。

このことについて、図５、図６を用いて説明する。図５と図６は、偏光素子の境界部分Ｅ２と反射ミラーの境界部分Ｅ１とを模式的に示す図である。
上段の図の太線が偏光素子の境界部分Ｅ２、中段の図の太線が反射ミラーの境界部分Ｅ１、下段が光照射領域即ちワーク上での照度分布を表している。
図５（ａ）は、偏光素子４５および反射ミラー２０の境界部分が、ワークの搬送方向であるＹ軸方向と平行な場合である。このようにすると、ワーク上に、境界部分による照度の極端に低い部分が線状に形成され、その部分は実質的に偏光光が照射されないため、採用することができない。
図５（ｂ）〜（ｄ）と図６（ｅ）（ｆ）は、偏光素子および反射ミラーの境界部分が、ワークの搬送方向であるＹ軸方向に対して斜めになるようにした場合である。このようにすれば、前記したように、ワークの搬送に連れて、境界部分による照度の低い部分がワークの幅方向に移動し、その前後の光照射により照度が補われ、照度分布の悪化の影響を小さくすることができる。

しかし、反射ミラー２０が複数の反射ミラーを突き当てて並べて構成したものである場合には、偏光素子の境界部分をワークの搬送（Ｙ軸）方向に対して斜めに配置したとしても、図５（ｂ）のように、偏光素子４５の境界部分Ｅ２と反射ミラー２０の境界部分Ｅ１とが、ワークの搬送（Ｙ軸）方向に完全に重なっていたり、図５（ｃ）（ｄ）のように部分的に重なっていたりすると、（ａ）の場合ほどではないが、ワーク上に照度が大きく低下する領域が生じる。すなわち、図５（ｂ）の場合には、照度が低下する部分が広い範囲で生じ、（ｃ）（ｄ）の場合は、照度が低下する部分が狭い範囲で生ずる。
そこで、図６（ｅ）のように、偏光素子の境界部分Ｅ２と反射ミラーの境界部分Ｅ１とが、ワークの搬送（Ｙ軸）方向に対してまったく重ならないようにする。このように配置すれば、ワーク上に照度が大きく低下する領域が生じるのを防ぐことができる。
さらに、図６（ｆ）のように、偏光素子の境界部分Ｅ２と反射ミラーの境界部分Ｅ１が、ワークの搬送（Ｙ軸）方向に対して重ならないようにするとともに、両者の隙間がないように並べると、照度が大きく低下する領域がなく、かつ、ワーク上の照度分布（照度のばらつき）を良くすることが期待できる。

１０ 光出射部
１１ａ，１１ｂ 光源部列
１２ 光源部
１３ ショートアーク型放電ランプ
１５ リフレクタ
２０，２０ａ〜２０ｄ 反射ミラー
２１ 反射面
３０ マスク
４０ 搬送手段
４１ チルロール
４４ フレーム
４５，４５ａ〜４５ｏ ワイヤーグリッド偏光素子（ＷＧ偏光素子）
５２ 枠体
５２ａ 側板
５２ｂ 底板
５２ｃ 固定ねじ用ねじ孔
５２ｄ ねじ孔
５３ 偏光素子支持部材
５３ａ ピン用貫通孔
５３ｂ 固定ねじ用貫通孔
５３ｃ 偏光素子を支持する台
５４ ピン
５５ａ，５５ｂ ねじ
５６ａ，５６ｂ 固定ねじ
５７ 偏光素子たわみ防止板
５８ａ，５８ｂ ギャップ
５９ 接着剤
Ｗ 被照射物（ワーク）

Claims (1)

1. ショートアーク型の放電ランプとこの放電ランプを取り囲むように設けた上記放電ランプからの光を反射するリフレクタとを備える光源部を、複数一方向に並べた光出射部と、
   該光出射部から出射する光を、上記一方向に伸びる線状に集光する反射ミラーと、
   上記反射ミラーの光出射側に設けられ、上記反射ミラーからの光を偏光する偏光素子とを備え、
   上記一方向に対して直交する方向に搬送されるワークに対して偏光光を照射する光照射装置において、
   上記偏光素子は、複数の偏光素子を、隣合う偏光素子と各々の端部が、上記光出射部からの光が通過する方向に対して重なるように、上記ワークの搬送方向に対して直交する方向に並べて配置したものであり、
   上記複数の偏光素子の境界線は、上記ワークの搬送方向に対して斜めであり、
   上記反射ミラーは、複数の反射ミラーを、ワークの搬送方向に対して直交する方向に並べて構成したものであり、
   上記複数の反射ミラーの境界線は、上記ワークの搬送方向に対して斜めであるとともに、上記偏光素子の境界線とは、上記ワーク上にこれらを投影した際に上記ワークの搬送方向に対して重ならない
   ことを特徴とする光照射装置。

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