JP5554849B1 - 光照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤーグリッド偏光子のワイヤー方向を正確かつ容易に調整可能な光照射装置を提供する。
【解決手段】光源と、この光源の光を偏光するワイヤーグリッド偏光子１６と、このワイヤーグリッド偏光子１６を配置するフレーム１４とを備えた光照射装置において、フレーム１４に前記ワイヤーグリッド偏光子１６を回動可能に設け、ワイヤーグリッド偏光子１６の回動を調整する調整機構３０を備える構成とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、偏光素子を備えた光照射装置に関する。

従来、配向膜、或いは配向層（以下、これらを「光配向膜」と称する）に偏光光を照射することで配向する光配向と呼ばれる技術が知られており、この光配向は、液晶表示パネルの液晶表示素子が備える液晶配向膜の配向等に広く応用されている。
光配向に用いる光照射装置は、一般に光源と、偏光子とを備えて構成され、特に近年では、帯状の長い光配向膜の光配向を可能にするために、光源を棒状ランプとするとともに、この棒状ランプの長軸方向に複数のワイヤーグリッド偏光子を配列した光照射装置も提案されている。

光配向膜の配向方向は、ワイヤーグリッド偏光子のワイヤー方向（或いは、偏向軸の方向）に依存する。一方、光配向膜に生じさせる配向方向は、光配向膜の用途や種類等により種々異なる。
そこで、ワイヤーグリッド偏光子をフレームに取り付けて配列する構成において、ワイヤーグリッド偏光子を光軸（光の透過軸方向）回りに回転可能に取り付けることで、ワイヤーグリッド偏光子のそれぞれのワイヤー方向を手動で調整可能にすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１２６４６４号公報

しかしながら、ワイヤーグリッド偏光子のワイヤー方向を手動で調整する従来の構成において、光源に紫外線ランプを用いる場合には、紫外線又は熱を避けるため、調整の度にワイヤーグリッド偏光子をフレームごと取り外し、別置の調整台に配置してワイヤー方向を調整する必要がある。この場合、調整台の光源と光照射装置の光源とが異なるため、調整台での調整結果と、光照射装置での調整結果が異なるおそれがある。また、フレームの取り付け誤差や、作業者による誤差が生じるという問題もある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ワイヤーグリッド偏光子のワイヤー方向を正確かつ容易に調整可能な光照射装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、光源と、この光源の光を偏光するワイヤーグリッド偏光子と、このワイヤーグリッド偏光子を配置するフレームとを備えた光照射装置において、前記フレームに前記ワイヤーグリッド偏光子を回動可能に設け、前記ワイヤーグリッド偏光子の回動を調整する調整機構と、前記光源の光による前記ワイヤーグリッド偏光子の偏光光を測定する測定手段と、前記測定手段による偏光光の測定結果に基づいて前記ワイヤーグリッド偏光子の偏光軸の角度を算出する偏光軸算出部と、を備え、前記調整機構は、前記偏光軸算出部が算出した前記ワイヤーグリッド偏光子の偏光軸の角度が要求される偏光軸の角度になるように、前記ワイヤーグリッド偏光子を回動することを特徴とする。

上記構成において、前記ワイヤーグリッド偏光子を回動不能に保持する保持手段を備えてもよい。

上記構成において、前記調整機構は、前記ワイヤーグリッド偏光子を回動させる駆動手段を備え、前記駆動手段は、信号非入力時にワイヤーグリッド偏光子を回動不能に保持する保持機能を備えてもよい。

上記構成において、前記駆動手段はピエゾモーターであってもよい。

上記構成において、複数の前記ワイヤーグリッド偏光子を並べて配置し、前記測定手段は、前記光源の光による各ワイヤーグリッド偏光子の偏光光を測定可能であり、前記調整機構は、前記偏光軸算出部が算出した各ワイヤーグリッド偏光子の偏光軸の角度が要求される偏光軸の角度になるように、各ワイヤーグリッド偏光子を回動し、複数の前記ワイヤーグリッド偏光子の偏光軸を揃えてもよい。
また、本発明は、光源と、この光源の光を偏光するワイヤーグリッド偏光子と、このワイヤーグリッド偏光子を配置するフレームとを備えた光照射装置において、前記フレームに前記ワイヤーグリッド偏光子を回動可能に設け、前記ワイヤーグリッド偏光子の回動を調整する調整機構を備え、前記調整機構は、前記ワイヤーグリッド偏光子を回動させる駆動手段を備え、前記駆動手段は、信号非入力時にワイヤーグリッド偏光子を回動不能に保持する保持機能を備えたピエゾモーターであることを特徴とする。

本発明によれば、フレームにワイヤーグリッド偏光子を回動可能に設け、ワイヤーグリッド偏光子の回動を調整する調整機構を備えたため、ワイヤーグリッド偏光子のワイヤー方向を自動で調整できるので、ワイヤーグリッド偏光子のワイヤー方向を正確かつ容易に調整できる。

本発明の第１実施形態に係る光配向装置の模式図である。 光配向装置を示す平面視図である。 偏光子ユニットの構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側断面視図、（Ｃ）は底面図である。 偏光子ユニットを調整機構とともに示す平面図である。 フレームを示す平面図である。 本発明の第２実施形態に係る光配向装置の偏光子ユニットを調整機構とともに示す平面図である。 本発明の第３実施形態に係る光配向装置の偏光子ユニットを調整機構とともに示す平面図である。 本発明の変形例に係る光配向装置の偏光子ユニットを示す平面図である。 本発明の第４実施形態に係る光配向装置の偏光子ユニットを調整機構とともに示す平面図である。 本発明の第４実施形態に係る光配向装置の照射器収容ボックスを示す側面図である。 本発明の第５実施形態に係る光配向装置の偏光子ユニットを調整機構とともに示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側断面視図である。 本発明の第５実施形態に係る光配向装置の照射器収容ボックスを示す側面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る光配向装置１の模式図である。
光配向装置１は、光配向対象物２に偏光光を照射して光配向する光配光用の光照射装置である。図１において、ワークステージ３は、矩形板状のステージであり上面に光配向対象物２が載置される。光配向対象物２は、例えば液晶パネル等の薄板状のパネル体であり、光配向対象の光配向膜を含む。定盤４は、ワークステージ３を支持する防振が図られたステージであり、ワークステージ３を直動する直動機構（図示せず）が内設されており、この直動機構によってワークステージ３が直動方向Ｘに沿って定盤４の面上を往復移動する。照射器収容ボックス５は、定盤４に固定されることで、定盤４の上方位置で定盤４の幅方向（直動機構の直動方向Ｘに垂直な方向）に横架される箱体である。照射器６は、照射器収容ボックス５に内蔵され、定盤４に向けて偏光光を照射する。

照射器６は、ランプ（光源）７と、反射鏡８と、偏光子ユニット１０とを備え、直動機構により直下を移動する光配向対象物２の面Ｓに偏光光を集光させて照射する。
具体的には、ランプ７は、少なくとも光配向対象物２の幅と同等以上に延びる直管型（棒状）の紫外線ランプである。ランプ７には、例えば、２００〜４００ｎｍの波長を主波長として照射するランプが用いられる。反射鏡８は、断面楕円形、かつランプ７の長手方向に沿って延びるシリンドリカル凹面反射鏡であり、光配向対象物２に反射光を照射する。
偏光子ユニット１０は、反射鏡８と光配向対象物２の間に配置され、光配向対象物２に照射される光を偏光する。この偏光光が光配向対象物２の光配向膜に照射されることで、当該光配向膜が偏光光の偏光軸方向に応じて配向される。

図２は、光配向装置１を示す平面視図である。なお、同図では、偏光子ユニット１０の構成の理解を容易にするために、照射器収容ボックス５の中に偏光子ユニット１０のみを示している。
偏光子ユニット１０は、複数の単位偏光子ユニット１２と、これら単位偏光子ユニット１２を横並びに一列に配列するフレーム１４とを備え、少なくとも反射鏡８（図１）の長手方向の長さに亘る分の単位偏光子ユニット１２が配列されている。フレーム１４は、各単位偏光子ユニット１２を並べて配置する板状の枠体である。単位偏光子ユニット１２は、ワイヤーグリッド偏光子１６を備えている。
本実施形態では、各単位偏光子ユニット１２は、ワイヤーグリッド偏光子１６をワイヤー方向Ａが上記ワークステージ３の直動方向Ｘと平行になるように支持し、このワイヤー方向Ａと直交する方向と、ワイヤーグリッド偏光子１６の配列方向Ｂとが一致するようになされている。

ワイヤーグリッド偏光子１６は、入射光のうちワイヤー方向Ａに平行な成分を反射し、このワイヤー方向Ａと直交する成分を透過して直線偏光光を得る直線偏光子の一種である。このワイヤーグリッド偏光子１６では、ワイヤー方向Ａと直交する方向が直線偏光の偏光軸Ｐと定義され、本実施形態では偏光軸Ｐが配列方向Ｂに揃えられている。上述の通り、ランプ７が棒状であることから、ワイヤーグリッド偏光子１６には、さまざまな角度の光が入射するが、ワイヤーグリッド偏光子１６は、斜めに入射する光であっても偏光軸Ｐ（透過軸）の方向が合っていれば直線偏光化して透過する。

図３は単位偏光子ユニット１２の構成を示す図であり、図３（Ａ）は平面図、図３（Ｂ）は側断面視図、図３（Ｃ）は底面図である。
単位偏光子ユニット１２は、ワイヤーグリッド偏光子１６と、このワイヤーグリッド偏光子１６を支持する支持フレーム１８とを備える。
支持フレーム１８は、金属板の面内に略矩形の開口２０を有した枠体であり、開口２０を挟む上下の端部２２の各々にワイヤーグリッド偏光子１６の端部１６Ａを挟み込んで支持する支持部２４を備える。また支持フレーム１８は、開口２０の左右両側の辺２５（すなわち、上下の端部２２の間に延びる辺２５）の幅Ｗが、照射野に幅Ｗによる影が生じ難くなるように幅狭に形成されている。
ワイヤーグリッド偏光子１６は、支持フレーム１８の開口２０を閉塞する大きさを有する略矩形状の板材であり、上下の端部１６Ａを結ぶ両側の縁部である一対の側縁１６Ｂがワイヤー方向Ａと略平行に成るように形成されている。
偏光子ユニット１０にあっては、かかる構成の複数の単位偏光子ユニット１２が各ワイヤーグリッド偏光子１６の側縁１６Ｂ同士を近接させて横並びに配列されることで、ワイヤー方向Ａが配列の方向Ｂ（図２）と略直交した方向に揃った状態で配列される。

ところで、偏光子ユニット１０にあっては、各単位偏光子ユニット１２の間でワイヤーグリッド偏光子１６のワイヤー方向Ａが不揃いになっていると、光配向対象物２の配向方向を所望の方向に揃えられずに製品品質の低下を招く。
そこで、この偏光子ユニット１０には、フレーム１４に取り付けられた個々の単位偏光子ユニット１２のワイヤー方向Ａを調整する調整機構３０が設けられている。

図４は、偏光子ユニット１０を調整機構３０とともに示す平面図である。図５は、フレーム１４を示す平面図である。なお、図４では、一の単位偏光子ユニット１２のみを示している。
これらの図に示すように、各単位偏光子ユニット１２は、その法線方向を回動軸にして面内で回動させてワイヤー方向Ａを調整できるようにフレーム１４に支持されている。具体的には、フレーム１４の上下の端部１４Ａの一方（本実施形態では、下側）には、単位偏光子ユニット１２を回動自在に支持するための支持穴３１が設けられている。単位偏光子ユニット１２は、支持フレーム１８の端部２２の一方（本実施形態では、下側）に形成された支持穴３２とフレーム１４の支持穴３１に支柱３３を挿入することで、フレーム１４に回動自在に支持されている。

また、フレーム１４には、支柱３３を設けた側の端部１４Ａに、単位偏光子ユニット１２を回転駆動するピエゾモーター（駆動手段）３４が、単位偏光子ユニット１２ごとに設けられている。このように、複数のピエゾモーター３４をフレーム１４に一体に設けたため、フレーム１４の着脱によって複数のピエゾモーター３４を着脱できるので、ピエゾモーター３４をフレーム１４と別体としてピエゾモーター３４を個々に着脱する場合に比べ、ピエゾモーター３４の着脱作業が容易となる。

ピエゾモーター３４は、信号が入力されることによって直線方向Ｅ（軸方向）に移動するモーター軸３４Ａを備えた直動型モーターである。モーター軸３４Ａは、リンク３５を介して単位偏光子ユニット１２の支持フレーム１８に接続されている。これにより、ピエゾモーター３４が駆動してモーター軸３４Ａが方向Ｅに移動すると、単位偏光子ユニット１２が支柱３３を支点（中心）として回動する。
ピエゾモーター３４には、図示を省略するが、モーター軸３４Ａ及び／又はリンク３５の移動を規制するロック手段（保持手段）３６が設けられている。ロック手段３６は、駆動時にモーター軸３４Ａ及び／又はリンク３５を固定するように構成されており、ロック手段３６を駆動することで、モーター軸３４Ａ及び／又はリンク３５の移動が規制されて、単位偏光子ユニット１２が回動不能に固定される。これらの支持穴３１，３２、支柱３３、ピエゾモーター３４、リンク３５、ロック手段３６が調整機構３０を構成している。

ピエゾモーター３４には、光配向装置１を制御する制御装置４０が接続されている。制御装置４０は、図２に示すように、当該ピエゾモーター３４（図３）を駆動して単位偏光子ユニット１２の回動を制御する回動制御部４１を備えている。回動制御部４１は、ピエゾモーター３４への電圧印加を制御してモーター軸３４Ａを移動させることで、単位偏光子ユニット１２を回動させるとともに、ロック手段３６の駆動を制御して単位偏光子ユニット１２を固定する。

光配向装置１には、当該光配向装置１の偏光光の偏光特性を測定する測定ユニット（測定手段）５０が設けられている。測定ユニット５０は、偏光光を検出する検出部５１を備えている。また、測定ユニット５０は、ワイヤーグリッド偏光子１６ごとの個々の測定を容易にするために、案内方向が配列方向Ｂと平行に設置され、検出部５１を直線に沿って案内するリニアガイド５２を備えている。偏光光測定時には、リニアガイド５２が上記ワークステージ３の進行方向側の側面３Ａに連結されて偏光子ユニット１０の直下に移送され、或いはリニアガイド５２が偏光子ユニット１０の直下に位置するように定盤４の面上に設置される。そして、調整対象のワイヤーグリッド偏光子１６の直下に位置するように検出部５１をリニアガイド５２に沿って自走させ、その位置で当該ワイヤーグリッド偏光子１６を透過した偏光光を検出部５１で検出し、偏光光を測定する。

制御装置４０は、検出部５１の検出を制御する検出制御部４２と、検出部５１による偏光光の検出結果に基づいて、ワイヤーグリッド偏光子１６の偏光軸を算出する偏光軸算出部４３とを備えている。なお、制御装置４０は、図２に示す各部を実現するコンピュータ読取可能なプログラムを、例えばパーソナルコンピュータに実行させることで実施することもできる。
検出制御部４２は、検出部５１に偏光光を検出させて、検出部５１による偏光光の検出結果を偏光軸算出部４３に出力する。また、検出制御部４２は、調整対象の単位偏光子ユニット１２の調整が完了した際に、次の調整対象のワイヤーグリッド偏光子１６の直下に位置するように検出部５１をリニアガイド５２に沿って移動させる。

偏光軸算出部４３は、検出部５１による偏光光の検出結果に基づいて偏光軸を算出するとともに、算出された偏光軸（角度）と、要求される偏光子の角度（所定角度）とを比較して、単位偏光子ユニット１２を回動させる回動角を算出する。偏光軸算出部４３は、算出した回動角が所定範囲外の場合には、当該回動角を回動制御部４１に出力し、算出された回動角が所定範囲内の場合には、調整対象の単位偏光子ユニット１２の調整完了を、回動制御部４１及び検出制御部４２に出力する。なお、本実施形態では、光配向装置１に求められる偏光軸の場所むらが±０．０３°であるため、所定範囲を０．０１°としているが、所定範囲はこれに限定されない。
回動制御部４１は、偏光軸算出部４３から回動角が入力された場合には、この回動角に応じたモーター軸３４Ａの移動量を算出し、移動量に応じた信号をピエゾモーター３４に出力して、算出された回動角の分だけ単位偏光子ユニット１２を回動する。一方、偏光軸算出部４３から調整完了が指示されると、回動制御部４１は、ロック手段３６を駆動して単位偏光子ユニット１２を固定する。

次いで、ワイヤーグリッド偏光子１６の回動の調整について説明する。
まず、作業者は、測定ユニット５０を光配向装置１に設置する。この設置に際し、作業者は、リニアガイド５２の案内方向が上記ワイヤーグリッド偏光子１６の配列方向Ｂと平行になり、かつ、偏光子ユニット１０の直下に位置するようにリニアガイド５２を設置する。そして、作業者は、制御装置４０にワイヤーグリッド偏光子１６の調整を指示する。

作業者によって制御装置４０に調整の開始が指示されると、検出制御部４２は、調整対象のワイヤーグリッド偏光子１６の直下に位置するように検出部５１をリニアガイド５２に沿って移動させる。次いで、検出制御部４２は、検出部５１に偏光光を検出させ、検出部５１による偏光光の検出結果を偏光軸算出部４３に出力する。偏光軸算出部４３は検出結果に基づいて偏光軸を算出するとともに、算出した偏光軸に基づいて単位偏光子ユニット１２を回動させる回動角を算出して、算出した回動角が所定範囲外の場合には、当該回動角を回動制御部４１に出力する。回動制御部４１は、ピエゾモーター３４を駆動して算出された回動角の分だけ単位偏光子ユニット１２を回動する。本実施形態では、回動調整の際に、ランプ７の点灯中に単位偏光子ユニット１２を回動可能であるが、検出部５１の検出時以外にランプ７を消灯してもよい。

制御装置４０は、算出された回動角が所定範囲に入るまで、検出と回動制御を繰り返す。算出された回動角が所定範囲に入ると、検出制御部４２は、調整対象の単位偏光子ユニット１２の調整完了を、回動制御部４１及び検出制御部４２に出力する。回動制御部４１は、調整完了が指示されると、ロック手段３６を駆動して単位偏光子ユニット１２を固定する。検出制御部４２は、調整完了が指示されると、次の調整対象のワイヤーグリッド偏光子１６の直下に位置するように検出部５１をリニアガイド５２に沿って移動させる。
これにより、全てのワイヤーグリッド偏光子１６の偏光軸Ｐの方向が配列方向Ｂに揃えられ、偏光子ユニット１０の長軸方向の全長に亘り偏光軸Ｐが高精度に揃えられた偏光光が得られ、高品位な光配向が可能となる。

このように、ワイヤーグリッド偏光子１６の回動を自動で調整する調整機構３０を設けたため、フレーム１４を取り外す必要がなくなるので、フレーム１４の着脱による誤差は生じない。また、光配向装置１のランプ７の下でワイヤーグリッド偏光子１６の回動を調整するため、調整時と配光時に光源が異なることによる誤差は生じない。さらに、フレーム１４を着脱する時間を省くことができるので、調整時間を短縮できる。特に、ランプ７の発光長さが比較的長い光配向装置１では、フレーム１４自体も長く且つ重く、フレーム１４を着脱する時間が長くなるため、調整時間の大幅短縮となる。
また、ワイヤーグリッド偏光子１６の回動を自動で調整するので、作業者の技量による誤差は生じない。また、ワイヤーグリッド偏光子１６の回動を高精度且つ短時間で調整できるので、調整時間を短縮できる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、フレーム１４にワイヤーグリッド偏光子１６を回動可能に設け、ワイヤーグリッド偏光子１６の回動を調整する調整機構３０を備えたため、ワイヤーグリッド偏光子１６のワイヤー方向Ａを自動で調整できるので、ワイヤーグリッド偏光子１６のワイヤー方向Ａを正確かつ容易に調整できる。

また、本実施の形態によれば、ワイヤーグリッド偏光子１６を回動不能に保持する保持手段を備えたため、例えば光配向装置１が振動したとしても、ワイヤーグリッド偏光子１６を、回動を調整した状態で保持できる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、ピエゾモーター３４のモーター軸３４Ａを、リンク３５を介して単位偏光子ユニット１２に接続したが、第２実施形態では、リンク３５を省略している。
図６は、第２実施形態に係る光配向装置１０１の偏光子ユニット１１０を調整機構１３０とともに示す平面図である。なお、図６では、第１実施形態の光配向装置１と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。また、図６では、一の単位偏光子ユニット１２のみを示している。

図６の例では、ピエゾモーター３４をモーター軸３４Ａが単位偏光子ユニット１２の端部２２に接続されるように設けるとともに、支柱３３に対してピエゾモーター３４と反対側の端部２２に、単位偏光子ユニット１２を方向Ｆに向けて付勢する付勢部材（付勢手段）３７が設けられている。本実施形態では、付勢部材３７は、例えば、ばね部材を用いて構成されているが、これに限定されるものではない。本実施形態では、支持穴３１，３２、支柱３３、ピエゾモーター３４、リンク３５、ロック手段３６、及び付勢部材３７が、偏光子ユニット１１０の調整機構１３０を構成している。

このように、本実施形態においても、ワイヤーグリッド偏光子１６の回動を調整する調整機構１３０を備えたため、ワイヤーグリッド偏光子１６のワイヤー方向Ａを自動で調整できるので、ワイヤーグリッド偏光子１６のワイヤー方向Ａを正確かつ容易に調整できる。
また、ピエゾモーター３４のモーター軸３４Ａを単位偏光子ユニット１２に直接接続したため、モーター軸３４Ａと単位偏光子ユニット１２とを接続するリンクを設ける必要がなくなるので、リンクの接続に起因する誤差を防止でき、単位偏光子ユニット１２のワイヤー方向Ａをより正確に調整できる。

＜第３実施形態＞
第１実施形態では、ピエゾモーター３４のモーター軸３４Ａを、リンク３５を介して単位偏光子ユニット１２に接続したが、第３実施形態では、リンク３５及びピエゾモーター２３４のモーター軸を省略している。
図７は、第３実施形態に係る光配向装置２０１の偏光子ユニット２１０を調整機構２３０とともに示す平面図である。なお、図７では、第１実施形態の光配向装置１と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図７の例では、ピエゾモーター２３４は、上述のモーター軸３４Ａ（図４及び図６）を移動させるための爪部２３４Ａをピエゾモーター２３４の本体２３４Ｂの外部に延出させ、当該爪部２３４Ａを単位偏光子ユニット１２に直接接続している。具体的には、単位偏光子ユニット１２の端部２２に円弧状のガイド部３８を形成し、このガイド部３８にピエゾモーター２３４の爪部２３４Ａを当接させている。爪部２３４Ａは、ピエゾモーター２３４に電圧が印加されることによって方向Ｅに移動して、単位偏光子ユニット１２を回動する。本実施形態では、支持穴３１，３２、支柱３３、ピエゾモーター２３４、及びロック手段３６が、偏光子ユニット２１０の調整機構２３０を構成している。

このように、本実施形態においても、ワイヤーグリッド偏光子１６の回動を調整する調整機構２３０を備えたため、ワイヤーグリッド偏光子１６のワイヤー方向Ａを自動で調整できるので、ワイヤーグリッド偏光子１６のワイヤー方向Ａを正確かつ容易に調整できる。
また、ピエゾモーター２３４の爪部２３４Ａを単位偏光子ユニット１２に直接接続したため、モーター軸やリンクを設ける必要がなくなるので、モーター軸やリンクの接続に起因する誤差を防止でき、単位偏光子ユニット１２のワイヤー方向Ａをより正確に調整できる。

なお、上記第１乃至第３実施形態では、単位偏光子ユニット１２を、ワイヤーグリッド偏光子１６の平面の中心から離れた位置に設けた支柱３３を軸心として回動させたが、図８に示すように、ワイヤーグリッド偏光子１６の平面の中心Ｃを軸心として回動させてもよい。この場合、例えば、単位偏光子ユニット１２の上下の端部２２の外形を、ワイヤーグリッド偏光子１６の平面の中心Ｃを中心とした円Ｄの円周の一部に一致する円弧状に形成するとともに、これらの端部２２の円弧状に係合するようにフレーム１４に円弧状のガイド部１４Ｂを形成すればよい。これにより、単位偏光子ユニット１２は、ワイヤーグリッド偏光子１６の平面の中心Ｃを軸心として回動するため、この単位偏光子ユニット１２の回動角度と、ワイヤーグリッド偏光子１６のワイヤー方向Ａの回動角度とが常に一致することから、簡単かつ正確に単位偏光子ユニット１２のワイヤー方向Ａを調整することができ、調整作業が非常に容易となる。

また、上記第１乃至第３実施形態では、支点となる支柱３３を設けた端部２２側にピエゾモーター３４，２３４を接続することで、支持フレーム１８に係るモーメントを小さくしているが、支柱３３を設けない端部２２側に接続してもよい。また、ロック手段３６を設けたが、ピエゾモーター３４，２３４は、電圧が印加されていない時、すなわち、信号非入力時に、モーター軸３４Ａ又は爪部２３４Ａの移動が停止し、単位偏光子ユニット１２を回動不能に保持する保持機能を備えるので、ロック手段３６を省略してもよい。

＜第４実施形態＞
第１乃至第３実施形態では、駆動機構としてピエゾモーターを用いたが、第４実施形態では、駆動機構としてサーボモーターを用いている。
図９は、第４実施形態に係る光配向装置３０１の偏光子ユニット３１０を調整機構３３０とともに示す平面図である。図１０は、第４実施形態に係る光配向装置３０１の照射器収容ボックス５を示す側面図である。なお、図９及び図１０では、第１実施形態の光配向装置１と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。また、図９では、一の単位偏光子ユニット１２のみを示している。

図９及び図１０の例では、単位偏光子ユニット１２は、上下の端部２２の一方（本実施形態では、上側）がベアリング３３３によって回動可能にフレーム１４に支持されている。フレーム１４には、単位偏光子ユニット１２を回転駆動するサーボモーター（駆動手段）３３４が、単位偏光子ユニット１２ごとに設けられている。サーボモーター３３４は、信号が入力されることによって軸回転するモーター軸３３４Ａを備えた回転型モーターである。このサーボモーター３３４は、モーター軸３３４Ａが、ワイヤーグリッド偏光子１６の平面と平行、且つ、ワイヤーグリッド偏光子１６の配列方向Ｂと直交するようにフレーム１４に配置されている。モーター軸３３４Ａは、伝達機構３３５を介して単位偏光子ユニット１２の支持フレーム１８に接続されている。

伝達機構３３５は、モーター軸３３４Ａに接続されるかさ歯車３３５Ａと、かさ歯車３３５Ａと噛み合うピニオンギア３３５Ｂと、ピニオンギア３３５Ｂと噛み合うラック３３５Ｃとを備えて構成されている。ラック３３５Ｃは、偏光軸Ｐ方向に延在するように、単位偏光子ユニット１２の上下の端部２２の他方（本実施形態では、下側）に設けられている。これにより、モーター軸３３４Ａが駆動してモーター軸３３４Ａが回転すると、モーター軸３３４Ａの回転がかさ歯車３３５Ａによって単位偏光子ユニット１２の法線を軸とした回転に変換されてピニオンギア３３５Ｂに伝達される。ピニオンギア３３５Ｂの回転は、ピニオンギア３３５Ｂとラック３３５Ｃの噛み合いによって直線の動きに変換され、単位偏光子ユニット１２がベアリング３３３を支点（中心）として回動する。

サーボモーター３３４には、モーター軸３３４Ａの回転を規制するブレーキ手段（保持手段）３３６が設けられている。ブレーキ手段３３６は、駆動時にモーター軸３３４Ａを固定するように構成されており、ブレーキ手段３３６を駆動することで、モーター軸３３４Ａの回転が規制されて、単位偏光子ユニット１２が回動不能に固定される。本実施形態では、ベアリング３３３、サーボモーター３３４、伝達機構３３５、及びブレーキ手段３３６が、偏光子ユニット３１０の調整機構３３０を構成している。

また、本実施形態では、図示は省略するが、図２に示す回動制御部４１が、サーボモーター３３４の駆動を制御するとともに、ブレーキ手段３３６の駆動を制御するように構成されている。すなわち、回動制御部４１は、偏光軸算出部４３から回動角が入力された場合には、この回動角に応じたモーター軸３３４Ａの回転量を算出し、回転量に応じた信号をサーボモーター３３４に出力して、算出された回動角の分だけ単位偏光子ユニット１２を回動する。一方、偏光軸算出部４３から調整完了が指示されると、回動制御部４１は、サーボモーター３３４に信号を入力したままブレーキ手段３３６を駆動して単位偏光子ユニット１２を固定する。これにより、サーボモーター３３４の非信号入力時にも、単位偏光子ユニット１２を調整した角度で保持できる。

このように、本実施形態においても、ワイヤーグリッド偏光子１６の回動を調整する調整機構３３０を設けたため、ワイヤーグリッド偏光子１６のワイヤー方向Ａを自動で調整できるので、ワイヤーグリッド偏光子１６のワイヤー方向Ａを正確かつ容易に調整できる。
また、サーボモーター３３４をフレーム１４に一体に設けたため、フレーム１４の着脱によって複数のサーボモーター３３４を着脱できるので、サーボモーター３３４をフレーム１４と別体としてサーボモーター３３４を個々に着脱する場合に比べ、サーボモーター３３４の着脱作業が容易となる。

＜第５実施形態＞
第４実施形態では、サーボモーター３３４を単位偏光子ユニット１２ごとにフレーム１４に設けていたが、第５実施形態では、複数の単位偏光子ユニット１２に対して一のサーボモーター３３４を設けている。
図１１は、第５実施形態に係る光配向装置４０１の偏光子ユニット４１０を調整機構４３０とともに示す図であり、図１１（Ａ）は平面図、図１１（Ｂ）は側断面視図である。図１２は、第５実施形態に係る光配向装置４０１の照射器収容ボックス５を示す側面図である。なお、図１１及び図１２では、第４実施形態の光配向装置３０１と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。また、図１１（Ａ）では、一の単位偏光子ユニット１２のみを示している。

図１１及び図１２の例では、全ての単位偏光子ユニット１２に対して一のサーボモーター３３４が設けられており、サーボモーター３３４のモーター軸３３４Ａは、伝達機構４３５を介して単位偏光子ユニット１２の支持フレーム１８に接続されている。
伝達機構４３５は、ピニオンギア３３５Ｂと、ラック３３５Ｃと、ピニオンギア３３５Ｂの中心に設けられた駆動軸４３５Ａとを備えて構成されている。駆動軸４３５Ａは、ピニオンギア３３５Ｂに固定されてピニオンギア３３５Ｂと一体に回転するように構成され、フレーム１４を貫通してフレーム１４の下方に延出している。

サーボモーター３３４は、駆動軸４３５Ａを着脱するチャック（着脱手段）４３９を備えている。チャック４３９は、モーター軸３３４Ａに接続され、駆動時に駆動軸４３５Ａを掴むように構成されており、チャック４３９を駆動することで、モーター軸３３４Ａの回転が駆動軸４３５Ａに伝達される。これにより、チャック４３９の駆動時にモーター軸３３４Ａが駆動してモーター軸３３４Ａが回転すると、モーター軸３３４Ａの回転がチャック４３９、駆動軸４３５Ａ、ピニオンギア３３５Ｂに伝達される。ピニオンギア３３５Ｂの回転は、ピニオンギア３３５Ｂとラック３３５Ｃの噛み合いによって直線の動きに変換され、単位偏光子ユニット１２がベアリング３３３を支点（中心）として回動する。

フレーム１４には、ピニオンギア３３５Ｂ及び／又は駆動軸４３５Ａの回転を規制するロック手段（保持手段）４３６が設けられている。ロック手段４３６は、駆動時にピニオンギア３３５Ｂ及び／又は駆動軸４３５Ａを固定するように構成されており、ロック手段４３６を駆動することで、ピニオンギア３３５Ｂ及び／又は駆動軸４３５Ａの回転が規制されて、単位偏光子ユニット１２が回動不能に固定される。
本実施形態では、ベアリング３３３、サーボモーター３３４、ロック手段４３６、伝達機構４３５が、偏光子ユニット４１０の調整機構４３０を構成している。

サーボモーター３３４は、検出部５１とともにリニアガイド５２に沿って移動可能に設けられている。
本実施形態では、図示は省略するが、図２に示す回動制御部４１が、サーボモーター３３４の駆動を制御するとともに、ロック手段４３６及びチャック４３９の駆動を制御するように構成されている。すなわち、回動制御部４１は、検出制御部４２と協働可能に構成され、検出制御部４２によって検出部５１がサーボモーター３３４とともに調整対象のワイヤーグリッド偏光子１６の直下に移動すると、チャック４３９を駆動してモーター軸３３４Ａと駆動軸４３５Ａとを接続する。モーター軸３３４Ａと駆動軸４３５Ａとが接続されると、検出制御部４２は、検出部５１に偏光光を検出させる。

そして、偏光軸算出部４３から回動角が入力された場合には、この回動角に応じたモーター軸３３４Ａの回転量を算出し、回転量に応じた信号をサーボモーター３３４に出力して、算出された回動角の分だけ単位偏光子ユニット１２を回動する。一方、偏光軸算出部４３から調整完了が指示されると、回動制御部４１は、サーボモーター３３４に信号を入力したまま、且つ、チャック４３９を駆動したままブレーキ手段３３６を駆動して単位偏光子ユニット１２を固定する。そして、回動制御部４１は、チャック４３９を停止して、駆動軸４３５Ａからチャック４３９を離し、その後、サーボモーター３３４への信号を非入力とする。これにより、サーボモーター３３４の非信号入力時にも、単位偏光子ユニット１２を調整した角度で保持できる。検出制御部４２は、調整完了が指示され、且つ、チャック４３９が停止されると、次の調整対象のワイヤーグリッド偏光子１６の直下に位置するように検出部５１をサーボモーター３３４とともにリニアガイド５２に沿って移動させる。

このように、複数の単位偏光子ユニット１２に対して一のサーボモーター３３４を設けたため、サーボモーター３３４を単位偏光子ユニット１２ごとに設ける場合に比べ、サーボモーター３３４の個数を削減できるので、部品点数を削減できるとともに、低コスト化を図ることができる。また、サーボモーター３３４をフレーム１４に設けていないため、偏光子ユニット４１０の構成を簡素化できる。

なお、本実施形態では、全ての単位偏光子ユニット１２に対し一のサーボモーター３３４を設けていたが、全ての単位偏光子ユニット１２のうち複数の単位偏光子ユニット１２ごとに一のサーボモーター３３４を設けてもよい。この場合には、サーボモーター３３４ごとに測定ユニット５０を設けることで、複数のサーボモーター３３４で同時に単位偏光子ユニット１２の回動を調整できるので、調整時間を短縮できる。

但し、上記実施形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、上記実施形態では、駆動手段としてピエゾモーター３４及びサーボモーター３３４を説明したが、駆動手段はこれらに限定されない。また、信号非入力時にワイヤーグリッド偏光子１６を回動不能に保持する保持機能を備えた駆動手段としてピエゾモーターを例に挙げたが、保持機能を備えた駆動手段はピエゾモーターに限定されない。
直動型モーターとしてピエゾモーターを、回転型モーターとしてサーボモーターを説明したが、直動型モーター及び回転型モーターには各種のモーターが適用可能である。

また、上記実施形態では、保持手段であるロック手段４３６及びブレーキ手段３３６を、駆動時にワイヤーグリッド偏光子を回動不能に保持するように構成したが、保持手段は、停止時にワイヤーグリッド偏光子を回動不能に保持するように構成してもよい。この場合、ワイヤーグリッド偏光子を回動不能に保持する際の電力を抑制できる。また、保持手段は、ロック手段４３６及びブレーキ手段３３６の構成や配置位置に限定されるものではない。

１，１０１，２０１，３０１，４０１ 光配向装置（光照射装置）
１０，１１０，２１０，３１０，４１０ 偏光子ユニット
１４ フレーム
１６ ワイヤーグリッド偏光子
３０，１３０，２３０，３３０，４３０ 調整機構
３４，２３４ ピエゾモーター（駆動手段）
３５ リンク
３６，４３６ ロック手段（保持手段）
３７ 付勢部材（付勢手段）
５０ 測定ユニット（測定手段）
３３４ サーボモーター（駆動手段）
３３６ ブレーキ手段（保持手段）

Claims (6)

1. 光源と、この光源の光を偏光するワイヤーグリッド偏光子と、このワイヤーグリッド偏光子を配置するフレームとを備えた光照射装置において、
   前記フレームに前記ワイヤーグリッド偏光子を回動可能に設け、
   前記ワイヤーグリッド偏光子の回動を調整する調整機構と、前記光源の光による前記ワイヤーグリッド偏光子の偏光光を測定する測定手段と、前記測定手段による偏光光の測定結果に基づいて前記ワイヤーグリッド偏光子の偏光軸の角度を算出する偏光軸算出部と、を備え、
   前記調整機構は、前記偏光軸算出部が算出した前記ワイヤーグリッド偏光子の偏光軸の角度が要求される偏光軸の角度になるように、前記ワイヤーグリッド偏光子を回動することを特徴とする光照射装置。
2. 前記ワイヤーグリッド偏光子を回動不能に保持する保持手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
3. 前記調整機構は、前記ワイヤーグリッド偏光子を回動させる駆動手段を備え、
   前記駆動手段は、信号非入力時にワイヤーグリッド偏光子を回動不能に保持する保持機能を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の光照射装置。
4. 前記駆動手段はピエゾモーターであることを特徴とする請求項３に記載の光照射装置。
5. 複数の前記ワイヤーグリッド偏光子を並べて配置し、
   前記測定手段は、前記光源の光による各ワイヤーグリッド偏光子の偏光光を測定可能であり、
   前記調整機構は、前記偏光軸算出部が算出した各ワイヤーグリッド偏光子の偏光軸の角度が要求される偏光軸の角度になるように、各ワイヤーグリッド偏光子を回動し、複数の前記ワイヤーグリッド偏光子の偏光軸を揃えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光照射装置。
6. 光源と、この光源の光を偏光するワイヤーグリッド偏光子と、このワイヤーグリッド偏光子を配置するフレームとを備えた光照射装置において、
   前記フレームに前記ワイヤーグリッド偏光子を回動可能に設け、
   前記ワイヤーグリッド偏光子の回動を調整する調整機構を備え、
   前記調整機構は、前記ワイヤーグリッド偏光子を回動させる駆動手段を備え、
   前記駆動手段は、信号非入力時にワイヤーグリッド偏光子を回動不能に保持する保持機能を備えたピエゾモーターであることを特徴とする光照射装置。

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