JP5637168B2 - 偏光光照射装置 - Google Patents
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Description
このような大面積の光配向膜用のワークに対して光配向を行うために、線状の光源である棒状のランプとワイヤーグリッド偏光素子とを組み合わせた偏光光照射装置が、例えば特許文献1(特許第4506412号公報)などで提案されている。
ランプ及び反射ミラーを収容したハウジング(以下、ランプハウスという)の下板部には、光照射用の開口(以下、光照射口)が設けられている。偏光素子ユニットは、通常、この光照射口の上側(ランプ側)の位置に装着される。したがって、光照射口の縁に沿ってレールを設け、レール上を移動させながら装着位置に偏光素子ユニットを配置したり、装着位置から取り出したりする構造が考えられる。
白濁は多くの場合拭き取りによって簡単に除去できるものもあるが、メンテナンス作業が頻繁になると生産性に影響を与える。また、各偏光素子の機能面(グリッドが形成されている面、以下、グリッド面と呼ぶ)に対しては拭き取りを行うことはできない。したがって、グリッド面にシロキサン化合物が付着して白濁が生じることは避けなければならない。
尚、ランプハウス内の冷却のため、ランプハウス内に通風路を設け、ブロアによって風を通し、ラジエータで冷却する構成が採用されることも多い。このような冷却構造を採用した場合、ブロアによる送風に伴って外部の雰囲気をランプハウス内に取り込み易く、上記のような隙間が形成されている場合、その傾向は顕著である。
また、本願発明は、第一の目的を達成しつつ、シロキサン化合物のような有害な物質が存在する雰囲気に配置された場合でも問題が生じないようにすることを第二の目的とする。
偏光素子は、フレームにより保持されて偏光素子ユニットとしてユニット化されており、
偏光素子ユニットを着脱の際に移動させるためのレールが設けられており、
フレームには、レール上を転動する転動体がレールの長さ方向に沿って複数個又は複数組設けられており、
レールの上面には、複数個の転動体の各々又は複数組の転動体の各々の組に対応して長さ方向に沿って複数の凹部の各々が設けられており、
各凹部の開口は、対応する転動体の大きさ又は対応する組の転動体の全体の大きさよりも大きく、
各凹部は、偏光素子ユニットが所定の装着位置に位置した際に、対応する転動体が嵌り込むか又は対応する組の転動体が全体に嵌り込む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、光源からの光を偏光素子により偏光させて照射する偏光光照射装置において、
偏光素子は、フレームにより保持されて偏光素子ユニットとしてユニット化されており、
偏光素子ユニットを着脱の際に移動させるためのレールが設けられており、
レールの上面には、偏光素子ユニットが移動した際に転動する転動体がレールの長さ方向に沿って複数個又は複数組設けられており、
フレームの下面には、複数個の転動体の各々又は複数組の転動体の各々の組に対応して長さ方向に沿って複数の凹部の各々が設けられており、
各凹部の開口は、対応する各転動体の大きさ又は対応する各組の転動体の全体の大きさよりも大きく、
各凹部は、偏光素子ユニットが所定の装着位置に位置した際に、対応する転動体が嵌り込むか又は対応する組の転動体が全体に嵌り込む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1又は2の構成において、前記各凹部は、着脱のために偏光素子ユニットがレール上を移動する際、前記対応する転動体以外の転動体又は対応する組以外の組の各転動体が嵌り込まない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4記載の発明は、前記請求項1又は3の構成において、前記各凹部の深さは、前記対応する転動体又は対応する組の各転動体の前記フレームの下面からの突出高さと同じかそれよりも大きい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2又は3の構成において、前記各凹部の深さは、前記対応する転動体又は対応する組の各転動体の前記レールの上面からの突出高さと同じかそれよりも大きい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、前記各凹部の壁面のうち、前記偏光素子ユニットの取り外しの際に前記偏光素子ユニットが移動する側である手前側の壁面は、当該凹部の開口を大きくする向きに傾いたテーパ面となっているという構成を有する。
また、請求項3記載の発明によれば、上記効果に加え、対応する凹部よりも手前側に位置する凹部に転動体が嵌り込まないので、偏光素子ユニットの移動がよりスムーズになる。
また、請求項4又は5記載の発明によれば、上記効果に加え、偏光素子ユニットのフレームがレールに当接するので、その部分において外気の侵入を防止することができる。
また、請求項6記載の発明によれば、上記効果に加え、各凹部の手前側の壁面がテーパ面になっているので、各凹部に転動体の嵌り込む際の動作や各凹部から転動体が抜け出る動作がよりスムーズになり、着脱の動作がさらに容易になる。
まず、第一の実施形態の偏光光照射装置について説明する。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側面断面概略図である。図1は、ワークWの搬送方向での断面図となっている。図1に示す偏光光照射装置は、光源と、この光源からの光を偏光させる偏光素子81を備えている。偏光素子81としては、ワイヤーグリッド偏光素子が使用されている。
図2に示すように、偏光素子ユニット80は、横長の方形の枠状のフレーム82と、フレーム82内に並べて保持された複数の偏光素子81とから成っている。図2に示すユニットは、6枚の偏光素子81で構成されているが、実際にはもっと多くの偏光素子81が用いられる。例えば3000mmのランプを使用する場合、前述したように偏光素子81の枚数は約30枚で、これらが成す領域の幅は約250mm、長さは約3300mmである。フレーム82は、前述したのと同様に上下一対のものであり、間に偏光素子81を挟み込んで保持している。フレーム82同士は、不図示の固定具により着脱可能に固定されている。尚、図2に示すように、各偏光素子81の端面の各突き合わせ部分は、隙間からの漏れ光を防止するため、遮光板83で覆われている。
偏光素子ユニット80は、ワークWに対して所定の位置に装着される。本実施形態では、上述したランプ11や反射ミラー12を収納したランプハウス60内に偏光素子ユニット80が設けられるようになっており、ランプハウス60内の所定位置が装着位置である。
偏光素子ユニット80は、フレーム82の下部に転動体を備えている。転動体としては、本実施形態では、コロ92が用いられている。一般的に「コロ」というと、搬送する対象物の幅方向に長い軸に固定された複数の小さな車輪状のものをいうが、本実施形態では、フレーム82の下部の側面から突出する短い軸に取り付けた車輪状のものとなっている。コロ92の軸93は、フレーム82の幅方向に沿っている。
図3に示すように、三組のコロ92のうち、最も奥側の組は三つのコロ92から成り、中程の組は二つのコロ92から成り、最も手前側のコロ92は一つのコロ92から成る。各コロ92の寸法形状は皆同じである。各コロ92を取り付けた軸93の長さやフレーム82に対する取り付け位置の高さも皆同じである。
偏光素子ユニット80が押し進められてレール91の中程まで達した場合も同様で、最も奥側のコロ92の組は中程の凹部94bより全体としては長いので、この凹部94bに嵌り込まず通り過ぎる(図4(b))。中程のコロ92の組も同様で、最も手前側の凹部94cには嵌り込まず通り過ぎる。
偏光素子ユニット80がさらに押し進められて奥側の装着位置付近に達すると、最も奥側のコロ92の組は、最も奥側の凹部94aに嵌り、中程のコロ92の組は中程の凹部94bに嵌り、最も手前側のコロ92は、最も手前側の凹部94cに嵌る(図4(c))。
このような偏光素子ユニット80の着脱動作をより容易にするため、図2及び図3に示すように、フレーム82の手前側の面には取っ手95が設けられている。着脱の際には取っ手95を持って押し引きする他、取っ手95を持って梃子の原理で奥側を少し浮かせたりしながら着脱をする場合もある。
図1に示すように、反射ミラー12は左右一対のものとなっている。左右の反射ミラー12は、上部において離間しており、ランプ11の上側において通風用のスリットを形成している。スリットの上方にはラジエータ20が設けられており、その上にはブロア30が設けられている。ブロア30が動作すると、図1に破線矢印で示すようにラジエータ20を通して風が流れ、ランプハウス60内が冷却される。
図11に示すものと同様に、ワークWは送り出しロールから送り出され、ランプハウス60の下方を通り過ぎるようにして搬送され、巻き取りロールにより巻き取られる。ランプハウス60の下を通り過ぎる際、ワークWに対して偏光光が照射され、光配向処理が施される。光配向処理の向きは、偏光素子81のグリッドの向きによって決まる。必要とされている向きに光配向処理がされるよう各偏光素子81が配置される。場合によっては、ワークWを途中の長さまで処理した後、各偏光素子81の向きを変え、異なる向きで光配向処理が行われるようにする場合もある。
第二の実施形態においても、偏光素子ユニット80の移動のため、一対のレール91が設けられている。そして、偏光素子ユニット80は、フレーム82の両側に複数のコロ92を備えている。複数のコロ92は、第一の実施形態とは異なり、最も奥側に一つ、中程に一つ、手前側に一つとなっている。
両側三つのコロ92は、コロ92自体の寸法形状は皆同じであるが、軸93a、93b、93cの長さが異なっている。図6に示すように、最も奥側のコロ92の軸93aは最も長く、最も手前側のコロ92の軸93cは最も短い。中程のコロ92の軸93bはそれらの中間である。
この第二の実施形態においても、着脱の構造は異なるものの、第一の実施形態と同様の効果が得られる。即ち、着脱の際の偏光素子ユニット80をスムーズに容易に移動させることができ、装着位置の保持が容易である。
第三の実施形態においても、偏光素子ユニット80の両側には三つのコロ92a、92b、92cが設けられており、これに対応して各レール91には三つの凹部94a、94b、94cが設けられている。両側において、最も奥側に位置するコロ92aは幅が最も大きく、これに応じて軸93aも長くなっている。最も手前側に位置するコロ92cは幅が最も小さく、これに応じて軸93cも短くなっている。中程のコロ92bは中ぐらいの幅を有し、軸93bも中ぐらいの長さである。
この第三の実施形態においても、偏光素子ユニット80が着脱のために移動する際、各コロ92a、92b、93cは、対応する凹部よりも手前側に位置する凹部には嵌り込まずに通り過ぎ、対応する凹部に達した際にそこに嵌り込む。このため、偏光素子ユニット80の移動をスムーズに容易に行うことができ、装着位置の保持も容易である。
このような各コロ92a、92b、92cの形状の違いに合わせ、各凹部94a、94b、94cも断面形状が異なるものとなっている。即ち、図8(b)に示すように、最も奥側の凹部94aは、シンプルなコ状の断面形状であり、中程の凹部94bは、コロ92の中腹部の膨らみの形状に合わせた断面形状である。最も手前側の凹部94cは、両端部98において径が大きくなっている形状に合わせ、両端部98がちょうど嵌り込む形状となっている。
第五の実施形態では、両側において複数組のコロ92が設けられている。この点では第一の実施形態と同じである。第一の実施形態ではコロ92の数が組によって異なったのに対し、第五の実施形態では、各組のコロ92の数は同じ(この例では三つ)だが、コロ92の間隔(ピッチ)が各組で異なったものとなっている。
即ち、図9に示すように、最も奥側の組では、三つのコロ92は最も長いピッチP1で設けられている。最も手前側の組では、三つのコロ92は最も短いピッチP3で設けられている。中程の組では中くらいのピッチP2で三つのコロ92が設けられている。
このうち、図10(1)は、ある変形例について示した平面概略図である。この例では、転動体は、コロではなく、フレーム82の下面に設けられたボールキャスター921となっている。
この図10(1)に示すような構造であっても、移動をスムーズで容易なものにできるし、転動体の突出高さよりも凹部の深さを少し深くすることでフレーム82の下面がレール91の上面に当接した状態にできる。
また、上記各実施形態では、偏光素子ユニット80は複数の偏光素子81を並べて保持したものであったが、本願発明は、1個のみの偏光素子を有する偏光素子ユニットの場合であっても同様に実施できる。大型の偏光素子の製作が可能になった場合、ワークの大型化に合わせて大型の偏光素子を製作し、一個の偏光素子だけで必要な偏光光照射領域を賄うことがあり得る。この場合でも、大型化によって偏光素子ユニットの全体の重量が大きくなることには変わりはなく、上記各実施形態のようにレールに沿って移動させながら着脱する構成は、着脱をスムーズに容易にする点で顕著な効果がある。
12 反射ミラー
20 ラジエータ
60 ランプハウス
70 光照射口
80 偏光素子ユニット
81 偏光素子
82 フレーム
91 レール
92、92a、92b、92c コロ
93、93a、93b、93c 軸
94、94a、94b、94c 凹部
95 取っ手
96 手前側の壁面
Claims (6)
- 光源からの光を偏光素子により偏光させて照射する偏光光照射装置において、
偏光素子は、フレームにより保持されて偏光素子ユニットとしてユニット化されており、
偏光素子ユニットを着脱の際に移動させるためのレールが設けられており、
フレームには、レール上を転動する転動体がレールの長さ方向に沿って複数個又は複数組設けられており、
レールの上面には、複数個の転動体の各々又は複数組の転動体の各々の組に対応して長さ方向に沿って複数の凹部の各々が設けられており、
各凹部の開口は、対応する転動体の大きさ又は対応する組の転動体の全体の大きさよりも大きく、
各凹部は、偏光素子ユニットが所定の装着位置に位置した際に、対応する転動体が嵌り込むか又は対応する組の転動体が全体に嵌り込むものであることを特徴とする偏光光照射装置。 - 光源からの光を偏光素子により偏光させて照射する偏光光照射装置において、
偏光素子は、フレームにより保持されて偏光素子ユニットとしてユニット化されており、
偏光素子ユニットを着脱の際に移動させるためのレールが設けられており、
レールの上面には、偏光素子ユニットが移動した際に転動する転動体がレールの長さ方向に沿って複数個又は複数組設けられており、
フレームの下面には、複数個の転動体の各々又は複数組の転動体の各々の組に対応して長さ方向に沿って複数の凹部の各々が設けられており、
各凹部の開口は、対応する各転動体の大きさ又は対応する各組の転動体の全体の大きさよりも大きく、
各凹部は、偏光素子ユニットが所定の装着位置に位置した際に、対応する転動体が嵌り込むか又は対応する組の転動体が全体に嵌り込むものであることを特徴とする偏光光照射装置。 - 前記各凹部は、着脱のために偏光素子ユニットがレール上を移動する際、前記対応する転動体以外の転動体又は対応する組以外の組の各転動体が嵌り込まないものであることを特徴とする請求項1又は2記載の偏光光照射装置。
- 前記各凹部の深さは、前記対応する転動体又は対応する組の各転動体の前記フレームの下面からの突出高さと同じかそれよりも大きいことを特徴する請求項1又は3記載の偏光光照射装置。
- 前記各凹部の深さは、前記対応する転動体又は対応する組の各転動体の前記レールの上面からの突出高さと同じかそれよりも大きいことを特徴する請求項2又は3記載の偏光光照射装置。
- 前記各凹部の壁面のうち、前記偏光素子ユニットの取り外しの際に前記偏光素子ユニットが移動する側である手前側の壁面は、当該凹部の開口を大きくする向きに傾いたテーパ面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。
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