JP6197896B2

JP6197896B2 - Polarized light irradiation device

Info

Publication number: JP6197896B2
Application number: JP2016024758A
Authority: JP
Inventors: 啓二吉田
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 2016-02-12
Filing date: 2016-02-12
Publication date: 2017-09-20
Anticipated expiration: 2034-05-27
Also published as: JP2016095320A

Description

本発明は、偏光光の偏光軸を測定するための偏光測定装置を備える偏光光照射装置に関する。 The present invention relates to a polarized light irradiation device including a polarization measuring device for measuring a polarization axis of polarized light.

近年、液晶パネルをはじめとする液晶表示素子の配向膜や、視野角補償フィルムの配向層などの配向処理に関し、所定の波長の偏光光を照射して配向を行う、光配向と呼ばれる技術が採用されている。
光配向に用いる照射装置は、一般に、光源と偏光子とを備え、光源の光を偏光子に通して得られる偏光光を照射する。光配向技術においては、照射装置から照射された偏光光の偏光軸（光照射面における偏光光の軸）が、所望の偏光軸となっているかどうかが非常に重要である。そのため、偏光子の角度を所定の角度にセッティングした後、実際に偏光光照射を行って偏光軸を測定し、所望の偏光軸となっていなければ偏光子の角度を修正するといった作業が必要となる。
従来の偏光軸測定方法としては、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術は、照射装置が備える第一の偏光子とは別に、偏光軸を検出するための第二の偏光子を設け、第一の偏光子及び第二の偏光子を順に通過した光を第二の偏光子を回転させながら検出し、その検出結果に基づいて偏光光の偏光特性を測定するものである。具体的には、第二の偏光子が回転したときの検出光の光量の周期的な変化を示す変化曲線を求め、その変化曲線から上記偏光特性として偏光軸及び消光比を測定する。 In recent years, a technique called photo-alignment has been adopted in which alignment is performed by irradiating polarized light of a predetermined wavelength with respect to alignment processing of alignment films for liquid crystal display elements such as liquid crystal panels and alignment layers for viewing angle compensation films. Has been.
An irradiation device used for photo-alignment generally includes a light source and a polarizer, and irradiates polarized light obtained by passing light from the light source through the polarizer. In the photo-alignment technique, it is very important whether the polarization axis of the polarized light irradiated from the irradiation device (the axis of the polarized light on the light irradiation surface) is a desired polarization axis. Therefore, after setting the angle of the polarizer to a predetermined angle, it is necessary to measure the polarization axis by actually irradiating polarized light, and correct the angle of the polarizer if it is not the desired polarization axis. Become.
As a conventional polarization axis measuring method, for example, there is a technique described in Patent Document 1. In this technique, a second polarizer for detecting the polarization axis is provided separately from the first polarizer included in the irradiation apparatus, and light that has passed through the first polarizer and the second polarizer in order is provided. It detects while rotating two polarizers, and measures the polarization characteristics of polarized light based on the detection result. Specifically, a change curve indicating a periodic change in the amount of detection light when the second polarizer rotates is obtained, and the polarization axis and the extinction ratio are measured as the polarization characteristics from the change curve.

特開２０１４−２０８９０号公報JP 2014-20890 A

上記特許文献１に記載の技術では、光源として放電ランプを利用している。放電ランプには、アークの揺らぎに起因する光量の経時変化が存在し、第２の偏光子を回転させている間にも、光量は時々刻々と変化する。しかしながら、上記特許文献１に記載の技術にあっては、この放電ランプのアークの揺らぎを考慮していないため、偏光光の偏光軸の測定精度が低い。
そこで、本発明は、光源からの光に時間ごとの照度変動がある場合であっても、偏光光の偏光軸を高精度に検出することができる偏光測定装置を備える偏光光照射装置を提供することを課題としている。 In the technique described in Patent Document 1, a discharge lamp is used as a light source. In the discharge lamp, there is a temporal change in the amount of light due to the fluctuation of the arc, and the amount of light changes from moment to moment even while the second polarizer is rotating. However, in the technique described in Patent Document 1, since the fluctuation of the arc of the discharge lamp is not considered, the measurement accuracy of the polarization axis of the polarized light is low.
Therefore, the present invention provides a polarized light irradiation device including a polarization measuring device capable of detecting the polarization axis of polarized light with high accuracy even when the light from the light source has illuminance fluctuations over time. It is an issue.

上記課題を解決するために、本発明に係る偏光光照射装置の一態様は、配向膜に偏光光を照射して光配向を行う偏光光照射装置であって、ロングアーク放電ランプと、当該ロングアーク型放電ランプの延在する方向に沿って配設された複数の偏光子とを有し、前記ロングアーク型放電ランプから放射された光を前記偏光子によって偏光した偏光光を照射する光照射部と、前記光照射部が照射する偏光光の偏光軸を測定する偏光測定装置と、を備え、前記偏光測定装置は、前記偏光軸を検出するための回転可能な検出用偏光子と、前記検出用偏光子を通過した偏光光の照度情報を検出する第一の照度センサと、前記ロングアーク型放電ランプからの偏光光の照度情報を直接検出する第二の照度センサと、を有する偏光軸検出器と、前記偏光軸検出器を、前記偏光子の直下を前記ロングアーク放電ランプの延在する方向に搬送する搬送部と、を備え、前記第一の照度センサと前記第二の照度センサとは、前記ロングアーク型放電ランプの延在する方向に沿って並んで配設されている。 In order to solve the above problem, one aspect of the polarized light irradiation apparatus according to the present invention, by irradiating a polarized light to a polarized light irradiation apparatus for performing optical alignment in the alignment layer, b Nguaku discharge lamp and, the long A plurality of polarizers arranged along a direction in which the arc discharge lamp extends, and light irradiation for irradiating polarized light obtained by polarizing light emitted from the long arc discharge lamp with the polarizer. And a polarization measuring device that measures the polarization axis of the polarized light emitted by the light irradiating unit, the polarization measuring device comprising: a rotatable detection polarizer for detecting the polarization axis; and A first illuminance sensor that detects illuminance information of polarized light that has passed through the detection polarizer; and a second illuminance sensor that directly detects illuminance information of polarized light from the long arc discharge lamp. Polarization axis detector, and the polarization axis detector The vessel, and a transport unit for a directly under the polarizer is conveyed in a direction of extension of the long arc discharge lamps, the first of the illuminance sensor and the second illumination sensor, the long arc type discharge The lamps are arranged side by side along the extending direction of the lamp .

このように、検出用偏光子を通過しない線状光源からの偏光光を検出する第二の照度センサを第一の照度センサに並設する。そのため、２つの照度センサで同じ偏光光の揺らぎを見ることができ、第二の照度センサで検出した偏光光の照度情報を、第一の照度センサで検出した偏光光の照度情報の基準値とすることができる。したがって、線状光源の出力のばらつきやちらつき等により線状光源からの偏光光の照度が時間ごとに変動する場合であっても、その照度変動を考慮した偏光軸の検出が可能となる。また、２つの照度センサを線状光源の照度変化が少ない方向に並べて配置するので、場所ごとの依存性を少なくすることができ、信頼性のある測定結果が得られる。これにより、偏光測定装置が光照射部から照射される偏光光の偏光特性を精度良く測定することができる。したがって、偏光光照射装置は、光照射部から照射される偏光光の偏光軸が所望の偏光軸となっているかどうかを適切に判断することができる。 As described above, the second illuminance sensor that detects the polarized light from the linear light source that does not pass through the detection polarizer is arranged in parallel with the first illuminance sensor. Therefore, the fluctuation of the same polarized light can be seen by the two illuminance sensors, and the illuminance information of the polarized light detected by the second illuminance sensor is the reference value of the illuminance information of the polarized light detected by the first illuminance sensor. can do. Therefore, even when the illuminance of polarized light from the linear light source varies with time due to variations in the output of the linear light source, flickering, etc., the polarization axis can be detected in consideration of the illuminance variation. In addition, since the two illuminance sensors are arranged side by side in a direction in which the illuminance change of the linear light source is small, the dependence on each place can be reduced and a reliable measurement result can be obtained. Thereby, the polarization property of the polarized light irradiated from the light irradiation unit can be accurately measured by the polarization measuring device. Therefore, the polarized light irradiation apparatus can appropriately determine whether the polarization axis of the polarized light irradiated from the light irradiation unit is a desired polarization axis.

本発明の偏光光照射装置では、検出用偏光子を通過した光源からの偏光光を検出する第一の照度センサと、検出用偏光子を通過しない光源からの偏光光を検出する第二の照度センサとを線状光源であるロングアーク放電ランプの延在する方向に並設する。そのため、光源からの偏光光の照度が時間ごとに変動する場合であっても、その照度変動を考慮した偏光軸の検出が可能となる。 In the polarized light irradiation device of the present invention, a first illuminance sensor that detects polarized light from a light source that has passed through a detection polarizer, and a second illuminance that detects polarized light from a light source that does not pass through a detection polarizer The sensor is juxtaposed in the extending direction of the long arc discharge lamp which is a linear light source. Therefore, even when the illuminance of the polarized light from the light source varies with time, the polarization axis can be detected in consideration of the illuminance variation.

本実施形態の偏光光照射装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the polarized light irradiation apparatus of this embodiment. 光照射部の長手方向に直交する方向の断面図である。It is sectional drawing of the direction orthogonal to the longitudinal direction of a light irradiation part. 光照射部の長手方向の断面図である。It is sectional drawing of the longitudinal direction of a light irradiation part. 偏光子の配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of a polarizer. 偏光軸検出器の主要部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the principal part of a polarization axis detector. 偏光軸検出器の主要部を示す断面斜視図である。It is a cross-sectional perspective view which shows the principal part of a polarization axis detector. 第一の偏光光検出部の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of a 1st polarized light detection part. 偏光測定装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a polarization measuring apparatus. 制御部で実行する偏光測定処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the polarization measurement process sequence performed with a control part. 偏光光の角度特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the angle characteristic of polarized light. 本実施形態の効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect of this embodiment.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の偏光光照射装置を示す概略構成図である。
偏光光照射装置１００は、光照射部１０Ａ及び１０Ｂと、ワークＷを搬送する搬送部２０とを備える。ここで、ワークＷは、光配向膜が形成された、例えば液晶パネルの大きさに整形された矩形状の基板である。
偏光光照射装置１００は、光照射部１０Ａ及び１０Ｂから所定の波長の偏光光（偏光した光）を照射しながら、搬送部２０によってワークＷを直線移動させ、ワークＷの光配向膜に上記偏光光を照射して光配向処理をするものである。
光照射部１０Ａ及び１０Ｂは、線状の光源である放電ランプ１１と、放電ランプ１１の光を反射するミラー１２とをそれぞれ備える。また、光照射部１０Ａは、その光出射側に配置された偏光子ユニット１３Ａを備え、光照射部１０Ｂは、その光出射側に配置された偏光子ユニット１３Ｂを備える。さらに、光照射部１０Ａ及び１０Ｂは、それぞれランプハウス１４を備える。放電ランプ１１、ミラー１２及び偏光子ユニット１３Ａ（又は１３Ｂ）は、ランプハウス１４に収容されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a polarized light irradiation apparatus of the present embodiment.
The polarized light irradiation device 100 includes light irradiation units 10 A and 10 B and a transport unit 20 that transports the workpiece W. Here, the workpiece W is a rectangular substrate on which a photo-alignment film is formed, for example, shaped to the size of a liquid crystal panel.
The polarized light irradiation apparatus 100 linearly moves the workpiece W by the transport unit 20 while irradiating polarized light (polarized light) having a predetermined wavelength from the light irradiation units 10A and 10B, and the polarized light is applied to the photo-alignment film of the workpiece W. Light alignment is performed by irradiating light.
Each of the light irradiation units 10A and 10B includes a discharge lamp 11 that is a linear light source and a mirror 12 that reflects light from the discharge lamp 11. The light irradiation unit 10A includes a polarizer unit 13A disposed on the light emission side, and the light irradiation unit 10B includes a polarizer unit 13B disposed on the light emission side. Further, each of the light irradiation units 10A and 10B includes a lamp house 14. The discharge lamp 11, the mirror 12, and the polarizer unit 13A (or 13B) are accommodated in the lamp house 14.

光照射部１０Ａ及び光照射部１０Ｂは、放電ランプ１１の長手方向をワークＷの搬送方向（Ｘ方向）に直交する方法（Ｙ方向）に一致させた状態で、ワークＷの搬送方向（Ｘ方向）に沿って並設されている。
ここで、光照射部１０Ａの具体的構成について説明する。
図２は、光照射部１０Ａの長手方向に直交する方向の断面図であり、図３は、光照射部１０Ａの長手方向の断面図である。光照射部１０Ａと光照射部１０Ｂとは同様の構成を有するため、ここでは光照射部１０Ａの構成について説明する。
放電ランプ１１は、長尺状のロングアーク型放電ランプである。放電ランプ１１は、例えば、波長２００ｎｍ〜４００ｎｍの紫外光を照射する。
光配向膜の材料としては、波長２５４ｎｍの光で配向されるもの、波長３１３ｎｍの光で配向されるもの、波長３６５ｎｍの光で配向されるものなどが知られており、光源の種類は必要とされる波長に応じて適宜選択する。
なお、光源としては、紫外光を放射するＬＥＤやＬＤを直線状に並べて配置した線状光源を用いることもできる。その場合、ＬＥＤやＬＤを並べる方向がランプの長手方向に相当する。 The light irradiation unit 10A and the light irradiation unit 10B are configured so that the longitudinal direction of the discharge lamp 11 coincides with the method (Y direction) orthogonal to the conveyance direction (X direction) of the workpiece W, and the workpiece W conveyance direction (X direction). ) Along the line.
Here, a specific configuration of the light irradiation unit 10A will be described.
2 is a cross-sectional view in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the light irradiation unit 10A, and FIG. 3 is a cross-sectional view in the longitudinal direction of the light irradiation unit 10A. Since the light irradiation unit 10A and the light irradiation unit 10B have the same configuration, the configuration of the light irradiation unit 10A will be described here.
The discharge lamp 11 is a long long arc discharge lamp. For example, the discharge lamp 11 irradiates ultraviolet light having a wavelength of 200 nm to 400 nm.
As materials for the photo-alignment film, those that are aligned by light having a wavelength of 254 nm, those that are aligned by light having a wavelength of 313 nm, and materials that are aligned by light having a wavelength of 365 nm are known. It selects suitably according to the wavelength to be performed.
As the light source, a linear light source in which LEDs or LDs that emit ultraviolet light are arranged in a straight line can be used. In that case, the direction in which the LEDs and LDs are arranged corresponds to the longitudinal direction of the lamp.

ミラー１２は、放電ランプ１１からの放射光を所定の方向に反射するものであり、図２に示すように断面が楕円形の樋状集光鏡である。ミラー１２は、その長手方向が放電ランプ１１の長手方向と一致するように配置されている。
ランプハウス１４は、その底面に、光照射部１０Ａから照射される光が通過する光出射口１４ａを有する。光出射口１４ａには、ここを通過する光を偏光するための偏光子を有する偏光子ユニット１３Ａが取り付けられている。
偏光子ユニット１３Ａは、図４に示すように、複数の偏光子１３Ａａをフレーム１３Ａｂ内に並べて配置して構成されている。このように、放電ランプ１１の直下に、複数の偏光子１３Ａａが当該放電ランプ１１の長手方向に沿って並んで配置されている。 The mirror 12 reflects the emitted light from the discharge lamp 11 in a predetermined direction, and is a bowl-shaped condensing mirror having an elliptical cross section as shown in FIG. The mirror 12 is arranged so that its longitudinal direction coincides with the longitudinal direction of the discharge lamp 11.
The lamp house 14 has, on the bottom surface thereof, a light emission port 14a through which light emitted from the light irradiation unit 10A passes. A polarizer unit 13A having a polarizer for polarizing light passing therethrough is attached to the light exit port 14a.
As shown in FIG. 4, the polarizer unit 13A is configured by arranging a plurality of polarizers 13Aa in a frame 13Ab. As described above, a plurality of polarizers 13 Aa are arranged along the longitudinal direction of the discharge lamp 11 immediately below the discharge lamp 11.

偏光子１３Ａａは、ワイヤーグリッド型偏光素子であり、偏光子１３Ａａの個数は、偏光光を照射する領域の大きさに合わせて適宜選択する。また、各偏光子１３Ａａは、それぞれ透過軸が同一方向を向くように配置されている。
偏光子ユニット１３Ｂも、偏光子ユニット１３Ａと同様の構成を有する。
ただし、光照射部を２段に並べた２灯式の場合、偏光子ユニット１３Ｂの偏光子１３Ｂａは、図４に示すように、偏光子１３Ａａの継ぎ目と偏光子１３Ｂａの継ぎ目とが、ワークＷの搬送方向（Ｘ方向）において互いに重ならないように、搬送方向に直交する方向（Ｙ方向）に位置をずらして配置する。これにより、光照射部１０Ａ及び１０Ｂは均一なエネルギー分布で偏光光を照射することができる。 The polarizer 13Aa is a wire grid type polarization element, and the number of the polarizers 13Aa is appropriately selected according to the size of the region where the polarized light is irradiated. Each polarizer 13Aa is arranged such that the transmission axis faces the same direction.
The polarizer unit 13B has the same configuration as the polarizer unit 13A.
However, in the case of the two-lamp type in which the light irradiating units are arranged in two stages, the polarizer 13Ba of the polarizer unit 13B has a work W that is connected to the joint of the polarizer 13Aa and the joint of the polarizer 13Ba as shown in FIG. The positions are shifted in the direction (Y direction) orthogonal to the transport direction so as not to overlap each other in the transport direction (X direction). Thereby, light irradiation part 10A and 10B can irradiate polarized light with uniform energy distribution.

図１に戻って、搬送部２０は、真空吸着等の方法によりワークＷを吸着保持する平板状のワークステージ２１と、ワークステージ２１の移動方向に沿って延びる２本のガイド２２と、ワークステージ２１の移動機構を一例として構成する電磁石２３とを備える。
ここでは、上記移動機構として、例えば、リニアモータステージを採用する。リニアモータステージは、碁盤目状に強磁性体の凸極が設けられた平面状のプラテンの上に移動体（ワークステージ）をエアーにより浮上させ、移動体に磁力を印加して、移動体とプラテンの凸極との間の磁力を変化させることにより移動体（ワークステージ）を移動する機構である。
ワークステージ２１は、その一辺の方向がステージ移動方向（Ｘ方向）を向くように配置されると共に、ガイド２２によって真直度を補償した状態で往復移動可能に支持されている。 Returning to FIG. 1, the transport unit 20 includes a flat work stage 21 that holds the work W by suction using a method such as vacuum suction, two guides 22 that extend along the moving direction of the work stage 21, and a work stage. The electromagnet 23 which comprises 21 moving mechanisms as an example is provided.
Here, for example, a linear motor stage is employed as the moving mechanism. A linear motor stage floats a moving body (work stage) by air on a flat platen provided with ferromagnetic convex poles in a grid pattern, and applies a magnetic force to the moving body. This is a mechanism for moving the moving body (work stage) by changing the magnetic force between the platen and the convex pole.
The work stage 21 is arranged so that the direction of one side thereof faces the stage moving direction (X direction) and is supported by the guide 22 so as to be able to reciprocate in a state where straightness is compensated.

本明細書において、ワークステージ２１の移動方向がＸ方向であり、Ｘ方向に垂直な水平方向がＹ方向、鉛直方向がＺ方向である。また、ワークＷは矩形状であり、一辺の方向がＸ方向に向き、他方の辺がＹ方向を向いた姿勢でワークステージ２１上に保持されているものとする。
ワークステージ２１の移動経路は、光照射部１０Ａ及び１０Ｂの真下を通るように設計されている。そして、搬送部２０は、ワークＷを光照射部１０Ａ及び１０Ｂによる偏光光の照射位置に搬送し、且つその照射位置を通過させるように構成されている。この通過の過程で、ワークＷの光配向膜が光配向処理される。 In this specification, the moving direction of the work stage 21 is the X direction, the horizontal direction perpendicular to the X direction is the Y direction, and the vertical direction is the Z direction. In addition, it is assumed that the workpiece W is rectangular and is held on the workpiece stage 21 in a posture in which one side is oriented in the X direction and the other side is oriented in the Y direction.
The movement path of the work stage 21 is designed to pass directly under the light irradiation units 10A and 10B. And the conveyance part 20 is comprised so that the workpiece | work W may be conveyed to the irradiation position of the polarized light by 10 A and 10B of light irradiation parts, and the irradiation position may be allowed to pass through. In the process of passing, the photo-alignment film of the workpiece W is photo-aligned.

また、偏光光照射装置１００は、偏光測定装置３０を備える。偏光測定装置３０は、偏光軸検出器３１と、偏光軸検出器３１をガイド２２に沿ってＸ方向に搬送するためのＸ方向搬送部３２と、偏光軸検出器３１をＹ方向に搬送するためのＹ方向搬送部３３と、を備える。さらに、この偏光測定装置３０は、偏光軸検出器３１、Ｘ方向搬送部３２、Ｙ方向搬送部３３の他に、後述する制御部３４及びモニタ３５も備えている。
偏光軸検出器３１は、光照射部１０Ａ及び１０Ｂから照射される偏光光の偏光軸（光照射面における偏光光の軸）を検出する。
Ｘ方向搬送部３２は、偏光軸検出器３１をＸ方向に移動させる移動機構であり、例えば、上述した搬送部２０と同様の構成を有する。すなわち、偏光軸検出器３１の移動経路は、光照射部１０Ａ及び１０Ｂの真下を通るように設計されている。Ｘ方向搬送部３２は、Ｘ方向において、偏光軸検出器３１を光照射部１０Ａ及び１０Ｂによる偏光光の照射位置に搬送する。
Ｙ方向搬送部３３は、偏光軸検出器３１をＹ方向に移動させる移動機構である。Ｙ方向搬送部３３は、偏光軸検出器３１が光照射部１０Ａ及び１０Ｂによる偏光光の照射位置にある状態で、偏光軸検出器３１をＹ方向（偏光子ユニット１３Ａ及び１３Ｂの偏光子の配列方向）に移動する。 Further, the polarized light irradiation device 100 includes a polarization measuring device 30. The polarization measuring device 30 includes a polarization axis detector 31, an X direction transport unit 32 for transporting the polarization axis detector 31 in the X direction along the guide 22, and a transport of the polarization axis detector 31 in the Y direction. Y-direction transport unit 33. In addition to the polarization axis detector 31, the X direction transport unit 32, and the Y direction transport unit 33, the polarization measuring device 30 also includes a control unit 34 and a monitor 35 described later.
The polarization axis detector 31 detects the polarization axis of the polarized light irradiated from the light irradiation units 10A and 10B (the axis of the polarized light on the light irradiation surface).
The X-direction transport unit 32 is a moving mechanism that moves the polarization axis detector 31 in the X direction, and has the same configuration as the transport unit 20 described above, for example. That is, the movement path of the polarization axis detector 31 is designed to pass directly under the light irradiation units 10A and 10B. The X direction transport unit 32 transports the polarization axis detector 31 to the irradiation position of the polarized light by the light irradiation units 10A and 10B in the X direction.
The Y-direction transport unit 33 is a moving mechanism that moves the polarization axis detector 31 in the Y direction. The Y-direction transport unit 33 moves the polarization axis detector 31 in the Y direction (the arrangement of the polarizers of the polarizer units 13A and 13B) in a state where the polarization axis detector 31 is at the irradiation position of the polarized light by the light irradiation units 10A and 10B. Direction).

本実施形態では、偏光子ユニット１３Ａ及び１３Ｂの各偏光子の直下（各偏光子の中央位置）を、それぞれ偏光軸を測定する位置（以下、「偏光測定位置」ともいう）とし、偏光軸検出器３１は、各偏光測定位置において偏光軸を測定するものとする。
以下、偏光軸検出器３１の具体的構成について、図５及び図６を参照しながら説明する。
偏光軸検出器３１は、第一の偏光光検出部３１１と、第二の偏光光検出部３１２とを備える。
第一の偏光光検出部３１１は、偏光軸を検出するための検出用偏光子（以下、「検光子」ともいう）３１１ａと、検出用偏光子３１１ａを通過した偏光光を検出するための第一の照度センサ３１１ｂとを備える。第一の照度センサ３１１ｂは、検出用偏光子３１１ａを通過した偏光光を受光する受光部３１１ｃ（図６）を備える。受光部３１１ｃは支持部材３１１ｄによって偏光軸検出器３１の筐体に固定されている。 In the present embodiment, the position immediately below each polarizer of polarizer units 13A and 13B (the center position of each polarizer) is the position at which the polarization axis is measured (hereinafter also referred to as “polarization measurement position”), and polarization axis detection is performed. The instrument 31 measures the polarization axis at each polarization measurement position.
Hereinafter, a specific configuration of the polarization axis detector 31 will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
The polarization axis detector 31 includes a first polarized light detector 311 and a second polarized light detector 312.
The first polarized light detector 311 includes a detection polarizer (hereinafter also referred to as “analyzer”) 311a for detecting the polarization axis, and a first polarizer for detecting the polarized light that has passed through the detection polarizer 311a. And an illuminance sensor 311b. The first illuminance sensor 311b includes a light receiving unit 311c (FIG. 6) that receives the polarized light that has passed through the detection polarizer 311a. The light receiving unit 311c is fixed to the casing of the polarization axis detector 31 by a support member 311d.

図７は、第一の偏光光検出部３１１の構成を示す模式図である。この図７では、第一の偏光光検出部３１１が光照射部１０Ａから照射される偏光光を検出する場合の構成を示している。
図７に示すように、光照射部１０Ａの放電ランプ１１からの光（放射光Ｌ１）は偏光子ユニット１３Ａを通過して直線偏光され、その偏光光Ｌ２が検出用偏光子３１１ａに入射される。受光部３１１ｃは、このとき検出用偏光子３１１ａを通過した光を検出光Ｌ３として受光する。
検出用偏光子３１１ａは、例えばワイヤーグリッド型偏光素子である。なお、検出用偏光子３１１ａは、直線偏光子であれば任意の偏光子を用いることができる。 FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of the first polarized light detection unit 311. FIG. 7 shows a configuration in the case where the first polarized light detection unit 311 detects polarized light emitted from the light irradiation unit 10A.
As shown in FIG. 7, the light (radiated light L1) from the discharge lamp 11 of the light irradiation unit 10A passes through the polarizer unit 13A and is linearly polarized, and the polarized light L2 enters the detection polarizer 311a. . At this time, the light receiving unit 311c receives the light that has passed through the detection polarizer 311a as detection light L3.
The detection polarizer 311a is, for example, a wire grid type polarization element. As the detection polarizer 311a, any polarizer can be used as long as it is a linear polarizer.

また、検出用偏光子３１１ａは、その法線方向Ｓを回転軸として、１８０°以上の検出測定範囲内にわたり回転自在に構成されている。検出用偏光子３１１ａの回転は、予め設定した基準位置Ｐ０からの回転角度θによって規定する。
検出用偏光子３１１ａの回転角度θが、偏光子ユニット１３Ａを構成する偏光子１３Ａａの透過軸Ｔ１の方向と検出用偏光子３１１ａの透過軸Ｔ２の方向とが一致する角度であるとき、受光部３１１ｃで受光する光の照度は最大となる。また、検出用偏光子３１１ａの回転角度θが、透過軸Ｔ２が透過軸Ｔ１に直交する角度であるとき、受光部３１１ｃで受光する光の照度は最小となる。
すなわち、受光部３１１ｃが受光する光の照度は、検出用偏光子３１１ａの回転角度に応じて周期的に変動する。したがって、検出用偏光子３１１ａを回転させながら受光部３１１ｃが受光する光の照度を監視することで、光照射部１０Ａ，１０Ｂから照射される偏光光の偏光軸角度を測定することができる。 The detection polarizer 311a is configured to be rotatable over a detection measurement range of 180 ° or more with the normal direction S as a rotation axis. The rotation of the detection polarizer 311a is defined by a rotation angle θ from a preset reference position P0.
When the rotation angle θ of the detection polarizer 311a is an angle at which the direction of the transmission axis T1 of the polarizer 13Aa constituting the polarizer unit 13A coincides with the direction of the transmission axis T2 of the detection polarizer 311a. The illuminance of light received by 311c is maximized. When the rotation angle θ of the detection polarizer 311a is an angle at which the transmission axis T2 is orthogonal to the transmission axis T1, the illuminance of light received by the light receiving unit 311c is minimized.
That is, the illuminance of the light received by the light receiving unit 311c periodically varies in accordance with the rotation angle of the detection polarizer 311a. Therefore, by monitoring the illuminance of the light received by the light receiving unit 311c while rotating the detection polarizer 311a, the polarization axis angle of the polarized light irradiated from the light irradiation units 10A and 10B can be measured.

検出用偏光子３１１ａを回転可能に構成するために、第一の偏光光検出部３１１は、検出用偏光子３１１ａを回転するための回転機構を備える。当該回転機構は、例えば、図５及び図６に示すロータリアクチュエータ３１１ｅと、ロータリアクチュエータ３１１ｅに固定された回転子３１１ｆとを備える。
ロータリアクチュエータ３１１ｅは、後述する制御部３４によって駆動制御される。検出用偏光子３１１ａは回転子３１１ｆに固定されており、制御部３４が、ロータリアクチュエータ３１１ｅを駆動制御して回転子３１１ｆを回転させることで、検出用偏光子３１１ａが回転する。これにより、検出用偏光子３１１ａと第一の照度センサ３１１ｂ（受光部３１１ｃ）とが相対的に回転する。
さらに、図６に示すように、第一の照度センサ３１１ｂは、受光部３１１ｃへの入射光を制限する開口部３１１ｇを有する。開口部３１１ｇは、光照射部１０Ａ，１０Ｂの偏光子ユニット１３Ａ，１３Ｂが斜入射の光も通過させて偏光光を生成することに合わせて、これら斜入射の成分による偏光光を取り込むべく、入射角が例えば０°〜６５°の範囲の偏光光を受光部３１１ｃに入射する形状となっている。 In order to configure the detection polarizer 311a to be rotatable, the first polarized light detection unit 311 includes a rotation mechanism for rotating the detection polarizer 311a. The rotation mechanism includes, for example, a rotary actuator 311e shown in FIGS. 5 and 6 and a rotor 311f fixed to the rotary actuator 311e.
The rotary actuator 311e is driven and controlled by the control unit 34 described later. The detection polarizer 311a is fixed to the rotator 311f, and the control unit 34 drives and controls the rotary actuator 311e to rotate the rotator 311f, thereby rotating the detection polarizer 311a. Thereby, the polarizer 311a for detection and the 1st illumination intensity sensor 311b (light-receiving part 311c) rotate relatively.
Further, as shown in FIG. 6, the first illuminance sensor 311b has an opening 311g that restricts the incident light to the light receiving portion 311c. The opening 311g is incident so that the polarizer units 13A and 13B of the light irradiators 10A and 10B also pass the obliquely incident light to generate the polarized light and take in the polarized light due to these obliquely incident components. For example, polarized light having an angle in the range of 0 ° to 65 ° is incident on the light receiving unit 311c.

また、第一の偏光光検出部３１１は、第一の照度センサ３１１ｂを冷却するための冷却機構を備える。当該冷却機構は、例えば空冷方式によるものであり、外部から冷気を取り込む冷気供給部３１１ｈを備える。
なお、冷却機構は、水冷方式によるものを採用することもできる。ただし、水冷バルブが破損した場合の影響などを鑑みると、空冷方式を採用することが好ましい。
また、第二の偏光光検出部３１２は、第一の偏光光検出部３１１において検出用偏光子３１１ａと、この検出用偏光子３１１ａを回転させるための回転機構とを備えていないことを除いては、第一の偏光光検出部３１１と同様の構成を有する。 The first polarized light detection unit 311 includes a cooling mechanism for cooling the first illuminance sensor 311b. The cooling mechanism is based on, for example, an air cooling system, and includes a cold air supply unit 311h that takes in cold air from the outside.
The cooling mechanism may be a water cooling system. However, it is preferable to adopt the air cooling method in view of the influence when the water cooling valve is broken.
The second polarized light detection unit 312 does not include the detection polarizer 311a and the rotation mechanism for rotating the detection polarizer 311a in the first polarized light detection unit 311. Has the same configuration as the first polarized light detector 311.

すなわち、第二の偏光光検出部３１２は、図５及び図６に示すように、光照射部１０Ａ，１０Ｂからの偏光光をそのまま入射し、当該偏光光の照度を検出する第二の照度センサ３１２ａを備える。第二の照度センサ３１２ａは、光照射部１０Ａ，１０Ｂからの偏光光を直接受光する受光部３１２ｂ（図６）を備える。
第二の照度センサ３１２ａは、支持部材３１２ｃによって、受光部３１２ｂの高さ位置が第一の照度センサ３１１ｂの受光部３１１ｃの高さ位置と同等となるように支持されている。支持部材３１２ｃは、偏光光検出器３１の筐体に固定されている。 That is, as shown in FIGS. 5 and 6, the second polarized light detection unit 312 receives the polarized light from the light irradiation units 10 A and 10 B as it is and detects the illuminance of the polarized light. 312a is provided. The second illuminance sensor 312a includes a light receiving unit 312b (FIG. 6) that directly receives polarized light from the light irradiation units 10A and 10B.
The second illuminance sensor 312a is supported by the support member 312c so that the height position of the light receiving portion 312b is equal to the height position of the light receiving portion 311c of the first illuminance sensor 311b. The support member 312c is fixed to the casing of the polarized light detector 31.

また、図６に示すように、第二の照度センサ３１２ａは、受光部３１２ｂへの入射光を制限する開口部３１２ｄを有する。開口部３１２ｄは、上述した開口部３１１ｆと同様に、入射角が例えば０°〜６５°の範囲の偏光光を受光部３１２ｂに入射する形状となっている。
さらに、第二の偏光光検出部３１２は、第二の照度センサ３１２ａを冷却するための冷却機構を備える。当該冷却機構は、例えば空冷方式によるものであり、外部から冷気を取り込む冷気供給部３１２ｅを備える。
なお、冷却機構は、水冷方式によるものを採用することもできる。ただし、水冷バルブが破損した場合の影響などを鑑みると、空冷方式を採用することが好ましい。 Further, as shown in FIG. 6, the second illuminance sensor 312a has an opening 312d that restricts incident light to the light receiving portion 312b. Similarly to the opening 311f described above, the opening 312d has a shape in which polarized light having an incident angle in the range of, for example, 0 ° to 65 ° is incident on the light receiving portion 312b.
Furthermore, the second polarized light detection unit 312 includes a cooling mechanism for cooling the second illuminance sensor 312a. The cooling mechanism is based on, for example, an air cooling system, and includes a cold air supply unit 312e that takes in cold air from the outside.
The cooling mechanism may be a water cooling system. However, it is preferable to adopt the air cooling method in view of the influence when the water cooling valve is broken.

第二の照度センサ３１２ａは、第一の照度センサ３１１ｂと同じ波長域に感度を有するものであることが好ましい。ただし、放電ランプ１１の放射光を同時に検出できれば、異なる波長域に感度を有するものであってもよい。
具体的には、第一の照度センサ３１１ｂ及び第二の照度センサ３１２ａは、例えば２００ｎｍ〜４００ｎｍの波長域に感度を有するものであることが好ましい。より具体的には、第一の照度センサ３１１ｂ及び第二の照度センサ３１２ａは、例えば、波長２５４ｎｍ、３１３ｎｍ、３６５ｎｍの照度が測定しやすいことが好ましい。 It is preferable that the 2nd illumination intensity sensor 312a has a sensitivity in the same wavelength range as the 1st illumination intensity sensor 311b. However, as long as the radiated light from the discharge lamp 11 can be detected at the same time, it may have sensitivity in different wavelength regions.
Specifically, it is preferable that the first illuminance sensor 311b and the second illuminance sensor 312a have sensitivity in a wavelength region of, for example, 200 nm to 400 nm. More specifically, it is preferable that the first illuminance sensor 311b and the second illuminance sensor 312a easily measure the illuminance at wavelengths of 254 nm, 313 nm, and 365 nm, for example.

また、第一の照度センサ３１１ｂの受光部３１１ｃと第二の照度センサ３１２ａの受光部３１２ｂとは、放電ランプ１１の管軸方向（長手方向）に沿って並設する。放電ランプ１１の管軸方向は、偏光軸検出器３１を移動させるＹ方向と同じ方向である。
これは、放電ランプ１１から放射される光は、管径方向では照度変化が大きく、管軸方向では照度変化が小さいためである。このように、受光部３１１ｃと受光部３１２ｂとを放電ランプ１１の管軸方向（長手方向）に沿って併設することで、第一の照度センサ３１１ｂと第二の照度センサ３１２ａとが検出する光の照度の差を少なくすることができる。
なお、第一の偏光光検出部３１１及び第二の偏光光検出部３１２が、それぞれ受光部を冷却するための冷却機構を有する場合について説明したが、放電ランプ１１から放射される熱は、Ｙ方向搬送部３２等を介して偏光軸検出部３１の下側からも伝達される。そのため、偏光軸検出部３１の筐体の底部に断熱部材を設けたり、回転機構を浮かせたりしてもよい。 Further, the light receiving unit 311c of the first illuminance sensor 311b and the light receiving unit 312b of the second illuminance sensor 312a are arranged in parallel along the tube axis direction (longitudinal direction) of the discharge lamp 11. The tube axis direction of the discharge lamp 11 is the same as the Y direction in which the polarization axis detector 31 is moved.
This is because the light emitted from the discharge lamp 11 has a large illuminance change in the tube diameter direction and a small illuminance change in the tube axis direction. In this way, the light detected by the first illuminance sensor 311b and the second illuminance sensor 312a is provided by arranging the light receiving unit 311c and the light receiving unit 312b along the tube axis direction (longitudinal direction) of the discharge lamp 11. The difference in illuminance can be reduced.
In addition, although the case where the first polarized light detection unit 311 and the second polarized light detection unit 312 each have a cooling mechanism for cooling the light receiving unit has been described, the heat radiated from the discharge lamp 11 is Y It is also transmitted from the lower side of the polarization axis detection unit 31 via the direction transport unit 32 and the like. Therefore, a heat insulating member may be provided at the bottom of the casing of the polarization axis detector 31 or the rotation mechanism may be floated.

次に、偏光測定装置３０を構成する制御部３４について説明する。
図８は、偏光測定装置３０の構成を示すブロック図である。
上述したように、偏光測定装置３０は、偏光軸検出器３１、Ｘ方向搬送部３２、Ｙ方向搬送部３３、制御部３４及びモニタ３５を備える。
制御部３４は、回転子制御部３４ａと、入力信号変換部３４ｂと、偏光特性演算部３４ｃと、画像表示部３４ｄと、搬送制御部３４ｅとを備える。
回転子制御部３４ａは、第一の偏光光検出部３１１に対してロータリアクチュエータ３１１ｄを駆動制御するための駆動指令を出力する。本実施形態では、各偏光測定位置において、検光子３１１ａを予め設定した回転角度範囲θ１≦θ≦θ２内で複数の指定角度に回転し、各指定角度で第一の照度センサ３１１ｂが偏光光を測定する。回転角度範囲は、第一の照度センサ３１１ｂが検出する偏光光の照度が最小となるはずである検光子３１１ａの角度（設定基準値θａ）を跨いで、例えば±２０°の範囲に設定する。
例えば、設定基準値θａが１２０°に設定されている場合には、回転角度範囲は１００°≦θ≦１４０°となる。 Next, the control unit 34 constituting the polarization measuring device 30 will be described.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of the polarization measuring device 30.
As described above, the polarization measuring device 30 includes the polarization axis detector 31, the X direction transport unit 32, the Y direction transport unit 33, the control unit 34, and the monitor 35.
The control unit 34 includes a rotor control unit 34a, an input signal conversion unit 34b, a polarization characteristic calculation unit 34c, an image display unit 34d, and a transport control unit 34e.
The rotor control unit 34a outputs a drive command for driving and controlling the rotary actuator 311d to the first polarized light detection unit 311. In this embodiment, at each polarization measurement position, the analyzer 311a is rotated to a plurality of designated angles within a preset rotation angle range θ1 ≦ θ ≦ θ2, and the first illuminance sensor 311b emits polarized light at each designated angle. taking measurement. The rotation angle range is set to, for example, a range of ± 20 ° across the angle (setting reference value θa) of the analyzer 311a where the illuminance of the polarized light detected by the first illuminance sensor 311b should be minimized.
For example, when the setting reference value θa is set to 120 °, the rotation angle range is 100 ° ≦ θ ≦ 140 °.

また、本実施形態では、上記回転角度範囲において、例えば、θ＝θａを除いて１０°刻みで偏光光を測定する角度位置を設定する。すなわち、回転角度範囲が１００°≦θ≦１４０°である場合、θ＝θ１＝１００°、θ＝１１０°、θ＝１３０°、θ＝θ２＝１４０°で偏光光を測定する。回転子制御部３４ａは、検光子３１１ａを上記４つの角度位置のいずれかとするために、ロータリアクチュエータ３１１ｄに対して駆動指令を出力する。
入力信号変換部３４ｂは、第一の照度センサ３１１ｂが検出した照度情報である検出照度値（照度カウント値）Ｃｄ、及び第二の照度センサ３１２ａが検出した照度情報である参照照度値（照度カウント値）Ｃｒを入力し、これらの検出信号を増幅して偏光特性演算部３４ｃに出力する。 In the present embodiment, in the rotation angle range, for example, an angular position for measuring the polarized light is set in increments of 10 ° except θ = θa. That is, when the rotation angle range is 100 ° ≦ θ ≦ 140 °, the polarized light is measured at θ = θ1 = 100 °, θ = 110 °, θ = 130 °, and θ = θ2 = 140 °. The rotor control unit 34a outputs a drive command to the rotary actuator 311d in order to set the analyzer 311a to one of the four angular positions.
The input signal conversion unit 34b includes a detected illuminance value (illuminance count value) Cd that is illuminance information detected by the first illuminance sensor 311b, and a reference illuminance value (illuminance count) that is illuminance information detected by the second illuminance sensor 312a. Value) Cr is input, and these detection signals are amplified and output to the polarization characteristic calculator 34c.

ここで、第一の照度センサ３１１ｂと第二の照度センサ３１２ａとは、同じタイミングで受光光の照度を検出するものであり、入力信号変換部３４ｂは、２つのセンサで同時に検出された２つの検出信号を入力するように構成されている。
偏光特性演算部３４ｃは、入力信号変換部３４ｂから入力した照度情報に基づいて、光照射部１０Ａ，１０Ｂから照射される偏光光の偏光特性を演算する。本実施形態では、偏光特性演算部３４ｃは、上記偏光特性として偏光軸角度と消光比とを測定する。
画像表示部３４ｄは、偏光特性演算部３４ｃで演算した偏光特性をモニタ３５に出力する。
搬送制御部３４ｅは、Ｘ方向搬送部３２及びＹ方向搬送部３３を駆動制御し、偏光軸検出器３１をＸＹ方向に移動して所定の偏光測定位置に移動する。 Here, the first illuminance sensor 311b and the second illuminance sensor 312a detect the illuminance of the received light at the same timing, and the input signal converter 34b includes two sensors detected simultaneously by the two sensors. A detection signal is input.
The polarization characteristic calculation unit 34c calculates the polarization characteristic of the polarized light emitted from the light irradiation units 10A and 10B based on the illuminance information input from the input signal conversion unit 34b. In the present embodiment, the polarization characteristic calculator 34c measures the polarization axis angle and the extinction ratio as the polarization characteristics.
The image display unit 34d outputs the polarization characteristic calculated by the polarization characteristic calculation unit 34c to the monitor 35.
The conveyance control unit 34e drives and controls the X-direction conveyance unit 32 and the Y-direction conveyance unit 33, and moves the polarization axis detector 31 in the XY directions to move to a predetermined polarization measurement position.

制御部３４及びモニタ３５は、放電ランプ１１から放射される紫外光の影響（主に熱の影響）を受けないように、偏光軸検出器３１、Ｘ方向搬送部３２及びＹ方向搬送部３３とは離れた位置に設置されている。制御部３４は、偏光軸検出器３１への駆動指令の出力や偏光軸検出器３１からの検出信号の取得等を、図示しないケーブルを介して行う。
図９は、制御部３４で実行する偏光測定処理手順の一例を示すフローチャートである。この偏光測定処理は、所定の偏光測定位置における偏光光の測定手順を示すものである。
先ずステップＳ１では、制御部３４は、回転子制御部３４ａからロータリアクチュエータ３１１ｄに対して駆動指令を出力し、検光子３１１ａを指定角度まで回転する。ここで、指定角度の初期値はθ＝θ１とする。 The control unit 34 and the monitor 35 are connected to the polarization axis detector 31, the X-direction transport unit 32, and the Y-direction transport unit 33 so as not to be affected by ultraviolet light (mainly heat) emitted from the discharge lamp 11. Is located at a remote location. The controller 34 outputs a drive command to the polarization axis detector 31 and acquires a detection signal from the polarization axis detector 31 via a cable (not shown).
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a polarization measurement processing procedure executed by the control unit 34. This polarization measurement process shows a procedure for measuring polarized light at a predetermined polarization measurement position.
First, in step S1, the control unit 34 outputs a drive command to the rotary actuator 311d from the rotor control unit 34a, and rotates the analyzer 311a to a specified angle. Here, the initial value of the designated angle is θ = θ1.

次にステップＳ２では、制御部３４は、第一の照度センサ３１１ｂから検出照度値Ｃｄ、第二の照度センサ３１２ａから参照照度値Ｃｒを取得し、ステップＳ３に移行する。
ステップＳ３では、前記ステップＳ２で取得した検出照度値Ｃｄで参照照度値Ｃｒを除算し、補正後照度値Ｃｃを算出する（Ｃｃ＝Ｃｒ／Ｃｄ）。この補正後照度値Ｃｃは、検出照度値Ｃｄに含まれる放電ランプ１１からの光の時間毎の照度変動による誤差を、参照照度値Ｃｒで補正したものである。
次にステップＳ４では、制御部３４は、予め設定したすべての角度位置で照度測定が完了しているか否かを判定する。そして、照度測定が完了していないと判断した場合には、指定角度を新たに設定して前記ステップＳ１に移行し、照度測定が完了したと判断した場合にはステップＳ５に移行する。
ステップＳ５では、制御部３４は、前記ステップＳ３で算出した各角度位置における補正後照度値Ｃｃに基づいて、偏光光の偏光軸を算出する。 Next, in step S2, the control unit 34 acquires the detected illuminance value Cd from the first illuminance sensor 311b and the reference illuminance value Cr from the second illuminance sensor 312a, and proceeds to step S3.
In step S3, the corrected illuminance value Cc is calculated by dividing the reference illuminance value Cr by the detected illuminance value Cd acquired in step S2 (Cc = Cr / Cd). The post-correction illuminance value Cc is obtained by correcting an error due to illuminance fluctuation for each hour of light from the discharge lamp 11 included in the detected illuminance value Cd with the reference illuminance value Cr.
Next, in step S4, the control unit 34 determines whether or not the illuminance measurement has been completed at all preset angular positions. If it is determined that the illuminance measurement has not been completed, the designated angle is newly set and the process proceeds to step S1. If it is determined that the illuminance measurement has been completed, the process proceeds to step S5.
In step S5, the control unit 34 calculates the polarization axis of the polarized light based on the corrected illuminance value Cc at each angular position calculated in step S3.

本実施形態では、各補正後照度値Ｃｃをもとにカーブフィッティングを行い、検光子３１１ａの回転角度と補正後照度値Ｃｃとの関係を示す偏光光角度特性（以下、単に「角度特性」ともいう）を求める。この偏光光角度特性は、検光子３１１ａを回転させたときの検光子３１１ａを通過した偏光光の照度の周期的な変化を示すものであり、上述した照度変動による誤差が補正された適切な特性である。そして、求めた角度特性から偏光軸角度を算出する。
ここでは、フィッティング関数として、例えばＡｃｏｓ²（θ＋Ｂ）＋Ｃの関数を用いる。なお、フィッティング関数としては、他の関数を用いることもできる。
図１０は、上記角度特性の一例を示す図である。ここで、偏光光を測定する角度位置は、θ＝１２０°±１０°、θ＝１２０°±２０°の４点としている。
この図１０において、縦軸はモニタ照度カウント値［％］、横軸は検光子３１１ａの回転角度θ［度］である。図中破線は参照照度値Ｃｒであり、点ａ〜ｄは、各角度位置で算出した補正後照度値Ｃｃをプロットしたものである。また、曲線Ｆは、これら４つの測定点ａ〜ｄの値をもとに、最小二乗法およびニュートン法によりカーブフィッティングを行って定数Ａ，Ｂ，Ｃを求めることで得られた曲線であり、上記偏光光角度特性に相当する。 In the present embodiment, curve fitting is performed based on each corrected illuminance value Cc, and a polarized light angle characteristic (hereinafter simply referred to as “angle characteristic”) indicating the relationship between the rotation angle of the analyzer 311a and the corrected illuminance value Cc. Say). This polarized light angle characteristic indicates a periodic change in the illuminance of the polarized light that has passed through the analyzer 311a when the analyzer 311a is rotated, and is an appropriate characteristic in which the error due to the illuminance fluctuation is corrected. It is. Then, the polarization axis angle is calculated from the obtained angle characteristics.
Here, for example, a function of Acos ² (θ + B) + C is used as the fitting function. It should be noted that other functions can be used as the fitting function.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the angle characteristic. Here, the angular positions at which the polarized light is measured are four points of θ = 120 ° ± 10 ° and θ = 120 ° ± 20 °.
In FIG. 10, the vertical axis represents the monitor illuminance count value [%], and the horizontal axis represents the rotation angle θ [degree] of the analyzer 311a. The broken line in the figure is the reference illuminance value Cr, and the points a to d are plotted with the corrected illuminance value Cc calculated at each angular position. The curve F is a curve obtained by calculating the constants A, B, and C by performing curve fitting by the least square method and the Newton method based on the values of these four measurement points a to d. This corresponds to the polarized light angle characteristic.

この角度特性Ｆにおいて、モニタ照度カウント値が最小となる角度が、検光子３１１ａの透過軸が偏光子１３Ａａ（または１３Ｂａ）の透過軸と実際に直交する検光子３１１ａの回転角度である。また、モニタ照度カウント値が最小となる角度から９０°を差し引いた角度が、モニタ照度カウント値が最大となる角度であり、検光子３１１ａの透過軸が偏光子１３Ａａ（または１３Ｂａ）の透過軸と実際に一致する検光子３１１ａの回転角度である。
ここで、モニタ照度カウント値が最小となる角度は、上述したカーブフィッティングにより求めたパラメータＢであり、設定基準値θａに対して所定のずれ角θｂを含むものとなる（Ｂ＝θａ＋θｂ）。そこで、制御部３４は、角度（θａ＋θｂ）をもとに、実際の偏光軸角度（偏光子１３Ａａ，１３Ｂａの透過軸の方向）を出力する。 In this angle characteristic F, the angle at which the monitor illuminance count value is minimum is the rotation angle of the analyzer 311a in which the transmission axis of the analyzer 311a is actually orthogonal to the transmission axis of the polarizer 13Aa (or 13Ba). The angle obtained by subtracting 90 ° from the angle at which the monitor illuminance count value is minimum is the angle at which the monitor illuminance count value is maximum, and the transmission axis of the analyzer 311a is the transmission axis of the polarizer 13Aa (or 13Ba). This is the rotation angle of the analyzer 311a that actually matches.
Here, the angle at which the monitor illuminance count value is minimum is the parameter B obtained by the curve fitting described above, and includes a predetermined deviation angle θb with respect to the set reference value θa (B = θa + θb). Therefore, the control unit 34 outputs the actual polarization axis angle (direction of the transmission axes of the polarizers 13Aa and 13Ba) based on the angle (θa + θb).

検光子３１１ａの回転角度は、上述したように、基準位置Ｐ０に対する角度θによって規定されている。そこで、偏光軸角度が、検光子３１１ａと同様に基準位置Ｐ０に対する角度によって規定されている場合には、制御部３４は、角度（θａ＋θｂ）から９０°を差し引いた角度を実際の偏光軸角度として出力する。また、偏光軸角度が、基準位置Ｐ０から９０°ずれた位置に対する角度によって規定されている場合には、制御部３４は、角度（θａ＋θｂ）をそのまま実際の偏光軸角度として出力する。 As described above, the rotation angle of the analyzer 311a is defined by the angle θ with respect to the reference position P0. Therefore, when the polarization axis angle is defined by the angle with respect to the reference position P0 similarly to the analyzer 311a, the control unit 34 sets the angle obtained by subtracting 90 ° from the angle (θa + θb) as the actual polarization axis angle. Output. Further, when the polarization axis angle is defined by an angle with respect to a position shifted by 90 ° from the reference position P0, the control unit 34 outputs the angle (θa + θb) as it is as an actual polarization axis angle.

次にステップＳ６で、制御部３４は、前記ステップＳ５で算出した、モニタ照度カウント値が最小となる角度（θａ＋θｂ）まで検光子３１１ａを回転し、ステップＳ７に移行する。
ステップＳ７では、制御部３４は、第一の照度センサ３１１ｂから検出照度値Ｃｄを取得し（図１０の測定点ｅ）、これを偏光光の最小照度としてステップＳ８に移行する。
ステップＳ８では、制御部３４は、前記ステップＳ５で算出した、モニタ照度カウント値が最小となる角度（θａ＋θｂ−９０°）まで検光子３１１ａを回転し、ステップＳ９に移行する。 Next, in step S6, the control unit 34 rotates the analyzer 311a to the angle (θa + θb) calculated in step S5 so that the monitor illuminance count value is minimum, and the process proceeds to step S7.
In step S7, the control unit 34 acquires the detected illuminance value Cd from the first illuminance sensor 311b (measurement point e in FIG. 10), and proceeds to step S8 with this as the minimum illuminance of polarized light.
In step S8, the control unit 34 rotates the analyzer 311a up to the angle (θa + θb−90 °) at which the monitor illuminance count value calculated in step S5 is minimized, and proceeds to step S9.

ステップＳ９では、制御部３４は、第一の照度センサ３１１ｂから検出照度値Ｃｄを取得し（図１０の測定点ｆ）、これを偏光光の最大照度としてステップＳ１０に移行する。
ステップＳ１０では、制御部３４は、前記ステップＳ７で取得した最小照度と、前記ステップＳ９で取得した最大照度との比（最大照度／最小照度）に基づいて消光比を算出する。
ステップＳ１１では、制御部３４は、画像表示部３４ｄからモニタ３５に対して、前記ステップＳ５で演算した偏光軸角度と前記ステップＳ１０で演算した消光比とを出力する。これにより、モニタ３５に偏光特性の測定結果が表示される。 In step S9, the control unit 34 acquires the detected illuminance value Cd from the first illuminance sensor 311b (measurement point f in FIG. 10), and proceeds to step S10 using this as the maximum illuminance of the polarized light.
In step S10, the control unit 34 calculates the extinction ratio based on the ratio (maximum illuminance / minimum illuminance) between the minimum illuminance acquired in step S7 and the maximum illuminance acquired in step S9.
In step S11, the control unit 34 outputs the polarization axis angle calculated in step S5 and the extinction ratio calculated in step S10 from the image display unit 34d to the monitor 35. As a result, the measurement result of the polarization characteristic is displayed on the monitor 35.

次に、本実施形態の動作及び効果について説明する。
先ず、制御部３４は、Ｘ方向搬送部３２及びＹ方向搬送部３３を駆動制御し、偏光光検出器３１を、偏光子ユニット１３Ａの複数の偏光子１３ＡａのうちＹ方向の最端に位置する偏光子１３Ａａの直下に配置する。このように、制御部３４は、偏光光検出器３１を、偏光特性の測定対象である偏光子１３Ａａを通過した偏光光の照射領域に配置する。
設定基準値θａ＝１２０°である場合、検光子３１１ａがθ＝１２０°であるときに、第一の照度センサ３１１ｂが検出する偏光光の照度が最小となるはずである。そのため、はじめに、制御部３４は、ロータリアクチュエータ３１１ｄを駆動制御して、検光子３１１ａをθ＝θａ−２０°＝１００°となるように回転する。 Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
First, the control unit 34 drives and controls the X-direction transport unit 32 and the Y-direction transport unit 33, and the polarized light detector 31 is positioned at the extreme end in the Y direction among the plurality of polarizers 13Aa of the polarizer unit 13A. It arrange | positions directly under polarizer 13Aa. As described above, the control unit 34 arranges the polarized light detector 31 in the irradiation region of the polarized light that has passed through the polarizer 13Aa, which is a measurement target of the polarization characteristics.
When the setting reference value θa = 120 °, the illuminance of the polarized light detected by the first illuminance sensor 311b should be minimized when the analyzer 311a is θ = 120 °. Therefore, first, the control unit 34 drives and controls the rotary actuator 311d to rotate the analyzer 311a so that θ = θa−20 ° = 100 °.

そして、この状態で、第一の照度センサ３１１ｂと第二の照度センサ３１２ａとで、同時に偏光光の照度を測定し、制御部３４はこれら２つのセンサで測定した照度情報を取得する。すなわち、制御部３４は、第一の照度センサ３１１ｂから、検光子３１１ａを通過した偏光光の照度情報である検出照度値Ｃｄを取得し、第二の照度センサ３１２ａから、検光子３１１ａを通過しない偏光光の照度情報である参照照度値Ｃｒを取得する。
次に、制御部３４は、ロータリアクチュエータ３１１ｄを駆動制御し、検光子３１１ａをθ＝１００°の位置からθ＝１１０°となるように回転する。そして、その位置で、制御部３４は、第一の照度センサ３１１ｂと第二の照度センサ３１２ａとで測定した検出照度値Ｃｄと参照照度値Ｃｒとを取得する。
その後は、制御部３４は、検光子３１１ａをθ＝１３０°とθ＝１４０°とにそれぞれ回転し、同様に第一の照度センサ３１１ｂと第二の照度センサ３１２ａとで測定した検出照度値Ｃｄと参照照度値Ｃｒとを取得する。 In this state, the first illuminance sensor 311b and the second illuminance sensor 312a simultaneously measure the illuminance of the polarized light, and the control unit 34 acquires the illuminance information measured by these two sensors. That is, the control unit 34 acquires a detected illuminance value Cd that is illuminance information of polarized light that has passed through the analyzer 311a from the first illuminance sensor 311b, and does not pass through the analyzer 311a from the second illuminance sensor 312a. A reference illuminance value Cr that is illuminance information of polarized light is acquired.
Next, the control unit 34 drives and controls the rotary actuator 311d to rotate the analyzer 311a from the position θ = 100 ° so that θ = 110 °. Then, at that position, the control unit 34 acquires the detected illuminance value Cd and the reference illuminance value Cr measured by the first illuminance sensor 311b and the second illuminance sensor 312a.
Thereafter, the control unit 34 rotates the analyzer 311a to θ = 130 ° and θ = 140 °, respectively, and similarly detects the detected illuminance value Cd measured by the first illuminance sensor 311b and the second illuminance sensor 312a. And the reference illuminance value Cr.

そして、制御部３４は、各角度位置で得られた検出照度値Ｃｄと参照照度値Ｃｒとに基づいて、図１０に示すような角度特性を算出する。
検出照度値Ｃｄは、検光子３１１ａを通過した偏光光の照度値であるため、偏光子１３Ａａの透過軸と検光子３１１ａの透過軸とのなす角に応じて値が変動する。したがって、検光子３１１ａの回転角度θを変化させながら検出照度値Ｃｄの変動を監視することで、検光子３１１ａの回転角度と検光子３１１ａを通過した偏光光の照度情報との関係を示す角度特性を算出することができる。 Then, the control unit 34 calculates an angle characteristic as shown in FIG. 10 based on the detected illuminance value Cd and the reference illuminance value Cr obtained at each angular position.
Since the detected illuminance value Cd is the illuminance value of the polarized light that has passed through the analyzer 311a, the value varies depending on the angle formed by the transmission axis of the polarizer 13Aa and the transmission axis of the analyzer 311a. Therefore, by monitoring the fluctuation of the detected illuminance value Cd while changing the rotation angle θ of the analyzer 311a, an angle characteristic indicating the relationship between the rotation angle of the analyzer 311a and the illuminance information of the polarized light that has passed through the analyzer 311a. Can be calculated.

しかしながら、光源である放電ランプ１１は、アークの揺らぎにより光量が時々刻々と変化しており、検光子３１１ａの回転角度θを変化している間に放電ランプ１１からの放射光の光量が変化するといった現象が生じる。
そのため、この放電ランプのアークの揺らぎを考慮せず、検出照度値Ｃｄをそのまま用いて角度特性を算出すると、放電ランプ１１から照射される光の時間ごとの照度変動による誤差を含んだ角度特性が算出されてしまい、偏光測定精度が著しく低下する。
そこで、本実施形態では、第一の照度センサ３１１ｂで検光子３１１ａを介した光照射部からの偏光光の照度を測定し、これに同期して、第二の照度センサ３１２ａで検光子３１１ａを介さない光照射部からの偏光光の照度を測定する。つまり、両者で同じアークの揺らぎを見ることにより、第二の照度センサ３１２ａで得られた参照照度値Ｃｒを、第一の照度センサ３１１ｂで得られた検出照度値Ｃｄの基準値として用いるようにする。 However, the amount of light emitted from the discharge lamp 11 as the light source changes every moment due to the fluctuation of the arc, and the amount of light emitted from the discharge lamp 11 changes while the rotation angle θ of the analyzer 311a is changed. Such a phenomenon occurs.
Therefore, when the angle characteristic is calculated using the detected illuminance value Cd as it is without considering the arc fluctuation of the discharge lamp, the angular characteristic including an error due to the illuminance fluctuation of the light emitted from the discharge lamp 11 for each time is obtained. As a result, the accuracy of polarization measurement is significantly reduced.
Therefore, in the present embodiment, the illuminance of the polarized light from the light irradiation unit via the analyzer 311a is measured by the first illuminance sensor 311b, and the analyzer 311a is synchronized by the second illuminance sensor 311a. The illuminance of the polarized light from the light irradiation unit that is not interposed is measured. That is, the reference illuminance value Cr obtained by the second illuminance sensor 312a is used as a reference value of the detected illuminance value Cd obtained by the first illuminance sensor 311b by seeing the same arc fluctuation in both. To do.

制御部３４は、第一の照度センサ３１１ｂから得られた検出照度値Ｃｄを、第二の照度センサ３１２ａから得られた参照照度値Ｃｒで除算することで、検出照度値Ｃｄに含まれるアークの揺らぎに起因する照度変動による誤差を補正する。そして、補正後の照度値（補正後照度値Ｃｃ）をもとにカーブフィッティングの手法を用いて図１０に示すような角度特性Ｆを算出する。
上述したように、同時に測定した検出照度値Ｃｄ及び参照照度値Ｃｒは、アークの揺らぎ条件が同じである。したがって、補正後照度値Ｃｃを用いることで、検光子３１１ａを回転させているうちにアークが変化していたとしても精度良く角度特性を算出することができる。
制御部３４は、図１０に示すような角度特性Ｆを算出すると、当該角度特性Ｆに基づいて偏光軸角度を算出する。具体的には、角度特性Ｆをもとに、検光子３１１ａを通過した偏光光の照度が最小となる検光子３１１ａの回転角度（θａ＋θｂ）を特定し、これをもとに実際の偏光軸角度を出力する。 The control unit 34 divides the detected illuminance value Cd obtained from the first illuminance sensor 311b by the reference illuminance value Cr obtained from the second illuminance sensor 312a, so that the arc included in the detected illuminance value Cd. It corrects errors due to illuminance fluctuations caused by fluctuations. Then, an angle characteristic F as shown in FIG. 10 is calculated using a curve fitting method based on the corrected illuminance value (corrected illuminance value Cc).
As described above, the detected illuminance value Cd and the reference illuminance value Cr measured simultaneously have the same arc fluctuation conditions. Therefore, by using the corrected illuminance value Cc, even if the arc changes while the analyzer 311a is rotated, the angle characteristic can be calculated with high accuracy.
When calculating the angle characteristic F as shown in FIG. 10, the control unit 34 calculates the polarization axis angle based on the angle characteristic F. Specifically, the rotation angle (θa + θb) of the analyzer 311a that minimizes the illuminance of the polarized light that has passed through the analyzer 311a is specified based on the angle characteristic F, and the actual polarization axis angle is based on this. Is output.

次に、制御部３４は、角度特性Ｆを用いて、偏光光の消光比を算出する。先ず、制御部３４は、偏光光の最小照度を検出するために、ロータリアクチュエータ３１１ｄを駆動制御して検光子３１１ａをθ＝（θａ＋θｂ）に回転する。その状態で、制御部３４は、第一の照度センサ３１１ｂから最小照度値である検出照度値Ｃｄを取得する（図１０の測定点ｅ）。
続いて、制御部３４は、偏光光の最大照度を検出するために、ロータリアクチュエータ３１１ｄを駆動制御して検光子３１１ａをθ＝（θａ＋θｂ−９０°）に回転する。その状態で、制御部３４は、第一の照度センサ３１１ｂから最大照度値である検出照度値Ｃｄを取得する（図１０の測定点ｆ）。
そして、制御部３４は、最小照度値と最大照度値との比（最大照度値／最小照度値）に基づいて消光比を算出する。 Next, the control unit 34 calculates the extinction ratio of the polarized light using the angle characteristic F. First, the control unit 34 drives and controls the rotary actuator 311d to rotate the analyzer 311a to θ = (θa + θb) in order to detect the minimum illuminance of the polarized light. In this state, the control unit 34 acquires the detected illuminance value Cd that is the minimum illuminance value from the first illuminance sensor 311b (measurement point e in FIG. 10).
Subsequently, in order to detect the maximum illuminance of the polarized light, the control unit 34 drives and controls the rotary actuator 311d to rotate the analyzer 311a to θ = (θa + θb−90 °). In this state, the control unit 34 acquires the detected illuminance value Cd that is the maximum illuminance value from the first illuminance sensor 311b (measurement point f in FIG. 10).
Then, the control unit 34 calculates the extinction ratio based on the ratio between the minimum illuminance value and the maximum illuminance value (maximum illuminance value / minimum illuminance value).

以上により、偏光子ユニット１３Ａの複数の偏光子１３ＡａのうちＹ方向の最端に位置する偏光子１３Ａａを通過した偏光光の偏光特性が得られる。次に、制御部３４は、Ｙ方向搬送部３３を駆動制御し、偏光光検出器３１を直前に偏光特性を測定した偏光子１３Ａａに隣接する偏光子１３Ａａの真下に配置する。このように、偏光特性の測定対象を順次切り替えて偏光特性を測定する。
偏光子ユニット１３Ａのすべての偏光子１３Ａａに対する偏光特性測定が完了すると、制御部３４は、Ｘ方向搬送部３３及びＹ方向搬送部３３を駆動制御し、偏光光検出器３１を、偏光子ユニット１３Ｂの複数の偏光子１３ＢａのうちＹ方向の最端に位置する偏光子１３Ｂａの真下に配置する。そして、偏光子ユニット１３Ａの場合と同様に、各偏光子１３Ｂａに対してそれぞれ偏光特性を測定する。 As described above, the polarization characteristic of the polarized light that has passed through the polarizer 13Aa located at the extreme end in the Y direction among the plurality of polarizers 13Aa of the polarizer unit 13A can be obtained. Next, the control unit 34 drives and controls the Y-direction transport unit 33 and arranges the polarized light detector 31 immediately below the polarizer 13Aa adjacent to the polarizer 13Aa whose polarization characteristics were measured immediately before. In this way, the polarization characteristics are measured by sequentially switching the measurement target of the polarization characteristics.
When the polarization characteristic measurement for all the polarizers 13Aa of the polarizer unit 13A is completed, the control unit 34 drives and controls the X-direction transport unit 33 and the Y-direction transport unit 33, and the polarization photodetector 31 is connected to the polarizer unit 13B. Among the plurality of polarizers 13Ba, the polarizer 13Ba is disposed immediately below the polarizer 13Ba located at the extreme end in the Y direction. Then, similarly to the case of the polarizer unit 13A, the polarization characteristic is measured for each polarizer 13Ba.

定点において、以上のように検出照度値Ｃｄと参照照度値Ｃｒとを検出し、参照照度値Ｃｒを検出照度値Ｃｄで補正したデータをもとに偏光軸角度を測定した結果を図１１のαに示す。ここで、図１１の縦軸は偏光軸角度、横軸は偏光軸角度の測定回数である。実験結果αに示すように、本実施形態では、測定された偏光軸角度にほとんどばらつきがなく、標準偏差３σは０．００４であった。すなわち、測定された偏光軸角度は、±０．００４°という極めてばらつきの少ない範囲に９９．７％が含まれるということである。
比較例として、本実施形態のように参照照度値Ｃｒによる補正を行わず、検出照度値Ｃｄのみを用いて偏光軸角度を測定した。その結果を図１１のβに示す。
実験結果βに示すように、比較例では常に測定結果が変動しており、時折強い突出値も散見される。これは、検光子３１１ａを回転させて角度の異なる４点で偏光光を測定している間にアークの揺らぎが生じ、偏光軸角度を安定して測定できないためである。このように、アークの揺らぎによって測定結果がばらつくことが視覚的にも理解できる。 At a fixed point, the detected illuminance value Cd and the reference illuminance value Cr are detected as described above, and the polarization axis angle is measured based on the data obtained by correcting the reference illuminance value Cr with the detected illuminance value Cd. Shown in Here, the vertical axis in FIG. 11 is the number of measurements of the polarization axis angle, and the horizontal axis is the number of measurements of the polarization axis angle. As shown in the experimental result α, in the present embodiment, the measured polarization axis angle has almost no variation, and the standard deviation 3σ is 0.004. That is, the measured polarization axis angle is 99.7% within a range with very little variation of ± 0.004 °.
As a comparative example, the polarization axis angle was measured using only the detected illuminance value Cd without performing correction using the reference illuminance value Cr as in the present embodiment. The result is shown by β in FIG.
As shown in the experimental result β, in the comparative example, the measurement result always fluctuates, and occasionally a strong protruding value is occasionally observed. This is because arc fluctuation occurs while the analyzer 311a is rotated and polarized light is measured at four points with different angles, and the polarization axis angle cannot be measured stably. Thus, it can be visually understood that the measurement results vary due to the fluctuation of the arc.

また、比較例の測定結果を統計した結果、測定された偏光軸角度の標準偏差３σは０．０３５であった。すなわち、測定された偏光軸角度は、±０．０３５°というばらつきを持つということである。
偏光光照射装置１００においては、光配光処理の要求精度の観点から、偏光軸角度を設定値に対して±０．０５°以内に調整することが望ましい。すなわち、偏光測定の要求精度は±０．０１°程度であることが望ましい。しかしながら、上記比較例では、偏光測定の要求精度を満たすことはできない。 Moreover, as a result of statistically measuring the measurement result of the comparative example, the standard deviation 3σ of the measured polarization axis angle was 0.035. That is, the measured polarization axis angle has a variation of ± 0.035 °.
In the polarized light irradiation device 100, it is desirable to adjust the polarization axis angle within ± 0.05 ° with respect to the set value from the viewpoint of the required accuracy of the light distribution process. That is, it is desirable that the required accuracy of polarization measurement is about ± 0.01 °. However, the above comparative example cannot satisfy the required accuracy of polarization measurement.

本実施形態では、検光子を有する第一の偏光光検出部３１１とは別に、検光子を介さずに直接偏光光を検出する第二の偏光光検出部３１２を備え、第一の偏光光検出部３１１と第二の偏光光検出部３１２とで、同時に同じ偏光光を検出する。
したがって、第二の偏光光検出部３１２で検出した照度情報を偏光光の基準照度情報とし、第一の偏光光検出部３１１で検出した照度情報に含まれる放電ランプ１１のアークの揺らぎに起因する時間ごとの照度変動による誤差を補正することができる。そのため、第一の偏光光検出部３１１の検光子３１１ａを回転させたときの検出光の照度の周期的な変化を示す角度特性を精度良く算出することができ、偏光軸角度及び消光比を精度良く算出することができる。 In this embodiment, in addition to the first polarized light detection unit 311 having an analyzer, a second polarized light detection unit 312 that directly detects polarized light without going through the analyzer is provided, and the first polarized light detection is performed. The unit 311 and the second polarized light detection unit 312 simultaneously detect the same polarized light.
Therefore, the illuminance information detected by the second polarized light detection unit 312 is used as the reference illuminance information of the polarized light, resulting from the fluctuation of the arc of the discharge lamp 11 included in the illuminance information detected by the first polarized light detection unit 311. Errors due to illuminance fluctuations over time can be corrected. Therefore, it is possible to accurately calculate the angle characteristic indicating the periodic change in the illuminance of the detection light when the analyzer 311a of the first polarized light detection unit 311 is rotated, and to accurately calculate the polarization axis angle and the extinction ratio. It can be calculated well.

また、第一の偏光光検出部３１１と第二の偏光光検出部３１２とは、放電ランプ１１の長手方向に並べて配置する。このように、放電ランプ１１の照度変化が少ない方向に並べて配置するので、場所ごとの依存性を少なくすることができ、信頼性のある測定結果が得られる。
特に、光源として２灯式以上のランプを適用した場合、第一の偏光光検出部３１１と第二の偏光光検出部３１２とがランプの管径方向に並べて配置されていると、測定対象のランプに隣接するランプから放射される光の影響を受け易くなってしまい、信頼性のある測定結果が得られない。本実施形態では、第一の偏光光検出部３１１と第二の偏光光検出部３１２とを放電ランプ１１の長手方向に並べて配置するため、光源として２灯式以上のランプを適用した場合であっても、信頼性のある測定結果を得ることができる。 Further, the first polarized light detection unit 311 and the second polarized light detection unit 312 are arranged side by side in the longitudinal direction of the discharge lamp 11. As described above, since the discharge lamps 11 are arranged side by side in a direction in which the change in illuminance is small, the dependence on each place can be reduced, and a reliable measurement result can be obtained.
In particular, when two or more lamps are used as the light source, if the first polarized light detection unit 311 and the second polarized light detection unit 312 are arranged side by side in the tube diameter direction of the lamp, It becomes susceptible to the light emitted from the lamp adjacent to the lamp, and a reliable measurement result cannot be obtained. In the present embodiment, since the first polarized light detection unit 311 and the second polarized light detection unit 312 are arranged side by side in the longitudinal direction of the discharge lamp 11, two or more lamps are used as the light source. Even with this, a reliable measurement result can be obtained.

さらに、第一の偏光光検出部３１１と第二の偏光光検出部３１２とは、放電ランプ１１の直下に配置された状態で使用され、熱的な条件が厳しい。例えば、検光子３１１ａを保持する保持部材をアルミ等で形成した場合、放電ランプ１１より放射される紫外光（熱）の影響により当該保持部材が熱膨張し、検光子３１１ａと受光部３１１ｃとの相対位置がずれ、受光部３１１ｃで検出する光の照度が変化するおそれがある。
本実施形態では、第一の偏光光検出部３１１と第二の偏光光検出部３１２とに、それぞれ第一の照度センサ３１１ｂ、第二の照度センサ３１２ａを冷却するための冷却機構を設けるので、安定して偏光光を検出することができる。 Furthermore, the first polarized light detection unit 311 and the second polarized light detection unit 312 are used in a state of being disposed immediately below the discharge lamp 11, and the thermal conditions are severe. For example, when the holding member that holds the analyzer 311a is formed of aluminum or the like, the holding member thermally expands due to the influence of ultraviolet light (heat) emitted from the discharge lamp 11, and the analyzer 311a and the light receiving unit 311c There is a possibility that the relative position shifts and the illuminance of light detected by the light receiving unit 311c changes.
In the present embodiment, the first polarized light detector 311 and the second polarized light detector 312 are provided with cooling mechanisms for cooling the first illuminance sensor 311b and the second illuminance sensor 312a, respectively. Polarized light can be detected stably.

また、第二の偏光光検出部３１２で検出した照度情報（参照照度値Ｃｒ）をもとに、第一の偏光光検出部３１１で検出した照度情報（検出照度値Ｃｄ）を補正する際、検出照度値Ｃｄを参照照度値Ｃｒで除算することで、放電ランプ１１のアークの揺らぎに起因する時間ごとの照度変動による誤差を補正した補正後照度値Ｃｃを算出する。このように、比較的簡易な手法で、上記誤差を補正することができる。
さらに、偏光光の測定点は、第一の偏光光検出部３１１の検光子３１１ａを回転させたときの検出光の照度が最小となるよう設定された設定基準値θａを跨いた所定の回転角度範囲内の４点とする。そして、これら４点の測定点での照度情報に基づいて、第一の偏光光検出部３１１の検光子３１１ａを回転させたときの検出光の照度の周期的な変化を示す角度特性を算出する。
このように、検出光の照度が最小となる角度の近傍で測定した照度情報を角度特性の算出に用いるため、ノイズ成分の影響を抑えた角度特性を算出することができる。 When correcting the illuminance information (detected illuminance value Cd) detected by the first polarized light detector 311 based on the illuminance information (reference illuminance value Cr) detected by the second polarized light detector 312, By dividing the detected illuminance value Cd by the reference illuminance value Cr, a corrected illuminance value Cc that corrects an error due to illuminance fluctuation for each hour caused by the fluctuation of the arc of the discharge lamp 11 is calculated. Thus, the error can be corrected by a relatively simple method.
Furthermore, the measurement point of the polarized light is a predetermined rotation angle across the set reference value θa set so that the illuminance of the detection light is minimized when the analyzer 311a of the first polarized light detection unit 311 is rotated. 4 points within the range. Then, based on the illuminance information at these four measurement points, an angle characteristic indicating a periodic change in the illuminance of the detection light when the analyzer 311a of the first polarized light detection unit 311 is rotated is calculated. .
As described above, since the illuminance information measured in the vicinity of the angle at which the illuminance of the detection light is minimized is used for the calculation of the angle characteristic, the angle characteristic with the influence of the noise component suppressed can be calculated.

また、光照射部１０Ａ，１０Ｂからの偏光光を直接検出する第二の偏光光検出部を設けるため、偏光光の偏光軸角度及び消光比を測定しながら、偏光光の照度を測定することもできる。このように、偏光光の偏光特性の測定と偏光光の照度の測定とを同時に行うことができ、効率が良い。
以上のように、本実施形態では、時間ごとの照度変動を有する光源を用いた場合であっても、当該照度変動の影響を受けずに偏光光の偏光軸角度及び消光比を簡便かつ高精度に測定することができる。
したがって、光照射部から照射される偏光光の偏光軸が所望の偏光軸となっているかどうか等を適切に判断することができる。そして、所望の偏光軸となっていない場合には、所望の偏光軸とするべく光照射部の偏光子の配置角度を調整する等の処理が可能であり、適切な光配向処理を行うことができる。 In addition, since the second polarized light detection unit that directly detects the polarized light from the light irradiation units 10A and 10B is provided, the illuminance of the polarized light can be measured while measuring the polarization axis angle and the extinction ratio of the polarized light. it can. Thus, the measurement of the polarization characteristics of the polarized light and the measurement of the illuminance of the polarized light can be performed at the same time, which is efficient.
As described above, in the present embodiment, the polarization axis angle and the extinction ratio of the polarized light are simply and highly accurate without being affected by the illuminance fluctuation, even when a light source having illuminance fluctuation every hour is used. Can be measured.
Therefore, it is possible to appropriately determine whether or not the polarization axis of the polarized light emitted from the light irradiation unit is a desired polarization axis. If the desired polarization axis is not obtained, it is possible to perform processing such as adjusting the arrangement angle of the polarizer of the light irradiation unit so as to obtain the desired polarization axis, and performing appropriate photo-alignment processing. it can.

（変形例）
上記実施形態においては、検出照度値Ｃｄを参照照度値Ｃｒで除算することで補正後照度値Ｃｃを算出する場合について説明したが、例えば、別の方式を適用することもできる。
以下、別の方式として、減算と平均値とを用いて補正する方式について説明する。
先ず、θ＝θａ±２０°、θ＝θａ±１０°の計４点で、第一の偏光光検出部３１１及び第二の偏光光検出部３１２は検出照度値Ｃｄ及び参照照度値Ｃｒをそれぞれ測定する。ここで、各指定角度で測定した検出照度値ＣｄをＣｄ１，Ｃｄ２，Ｃｄ３，Ｃｄ４とし、各指定角度で測定した参照照度値ＣｒをＣｒ１，Ｃｒ２，Ｃｒ３，Ｃｒ４とする。
そして、制御部３４は、各指定角度で測定した参照照度値Ｃｒ１〜Ｃｒ４の平均値Ｃｒａを算出し、検出照度値Ｃｄｎから平均値Ｃｒａと参照照度値Ｃｒｎとの差分を差し引いた値を補正後照度値Ｃｃとして算出する。すなわち、補正後照度値Ｃｃは、Ｃｃ１＝Ｃｄ１−（Ｃｒａ−Ｃｒ１）、Ｃｃ２＝Ｃｄ２−（Ｃｒａ−Ｃｒ２）、Ｃｃ３＝Ｃｄ３−（Ｃｒａ−Ｃｒ３）、Ｃｃ４＝Ｃｄ４−（Ｃｒａ−Ｃｒ４）である。 (Modification)
In the above embodiment, the case where the corrected illuminance value Cc is calculated by dividing the detected illuminance value Cd by the reference illuminance value Cr has been described. However, for example, another method may be applied.
Hereinafter, as another method, a method of correcting using subtraction and an average value will be described.
First, at a total of four points of θ = θa ± 20 ° and θ = θa ± 10 °, the first polarized light detection unit 311 and the second polarized light detection unit 312 respectively detect the detected illuminance value Cd and the reference illuminance value Cr. taking measurement. Here, the detected illuminance value Cd measured at each specified angle is Cd1, Cd2, Cd3, Cd4, and the reference illuminance value Cr measured at each specified angle is Cr1, Cr2, Cr3, Cr4.
Then, the control unit 34 calculates the average value Cra of the reference illuminance values Cr1 to Cr4 measured at each specified angle, and corrects the value obtained by subtracting the difference between the average value Cra and the reference illuminance value Crn from the detected illuminance value Cdn. Calculated as the illuminance value Cc. That is, the corrected illuminance value Cc is Cc1 = Cd1- (Cra-Cr1), Cc2 = Cd2- (Cra-Cr2), Cc3 = Cd3- (Cra-Cr3), Cc4 = Cd4- (Cra-Cr4). .

以降の処理は、図９のステップＳ５以降の処理と同様である。すなわち、制御部３４は、補正後照度値Ｃｃ１〜Ｃｃ４をもとに、最小二乗法およびニュートン法によりカーブフィッティングを行ってフィッティング関数Ａｃｏｓ²（θ＋Ｂ）＋Ｃの定数Ａ，Ｂ，Ｃを求める。制御部３４は、このようにして偏光光角度特性を算出する。
この場合にも、検出照度値Ｃｄに含まれる放電ランプ１１のアークの揺らぎに起因する時間ごとの照度変動による誤差を補正した照度値をもとに、偏光光角度特性を求めることができ、精度良く偏光軸角度及び消光比を測定することができる。 The subsequent processing is the same as the processing after step S5 in FIG. That is, the control unit 34 performs curve fitting by the least square method and the Newton method based on the corrected illuminance values Cc1 to Cc4, and obtains constants A, B, and C of the fitting function Acos ² (θ + B) + C. In this way, the control unit 34 calculates the polarization light angle characteristic.
Also in this case, the polarization light angle characteristic can be obtained based on the illuminance value obtained by correcting the error due to the illuminance fluctuation for each hour caused by the fluctuation of the arc of the discharge lamp 11 included in the detected illuminance value Cd. The polarization axis angle and extinction ratio can be measured well.

さらに、上記実施形態においては、θ＝θａ±２０°とθ＝θａ±１０°とでそれぞれ１回ずつ計４回、第一の偏光光検出部３１１で照度を測定する場合について説明したが、測定回数は許容測定時間に応じて適宜設定可能である。最小二乗法による算出は測定点が３点でも行うことができるため、測定回数は３回であってもよい。４点測定した場合は、３点の組み合わせを４つ用いて、それぞれについて角度特性を算出するなどにより、測定結果の精度を高めるようにしてもよい。また、当然、測定回数は５回以上であってもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the first polarized light detector 311 measures the illuminance has been described, with θ = θa ± 20 ° and θ = θa ± 10 °, each once for a total of four times. The number of measurements can be appropriately set according to the allowable measurement time. Since the calculation by the least square method can be performed even with three measurement points, the number of measurements may be three. When four points are measured, the accuracy of the measurement results may be increased by using four combinations of three points and calculating the angle characteristics for each. Of course, the number of measurements may be five or more.

また、上記実施形態では、照度測定に際し、１０°刻みで検光子３１１ａを回転する場合について説明したが、刻み角度も適宜設定可能である。
さらに、上記実施形態においては、偏光測定位置を各偏光子１３Ａａ，１３Ｂａの中央の１箇所のみに設定する場合について説明したが、１枚の偏光子内で偏光軸角度のばらつきがあることを考慮して、各偏光子に対して偏光測定位置を複数箇所設定することもできる。この場合、各偏光測定位置における測定結果を加重平均するなどにより、最終的な偏光特性を算出すればよい。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the analyzer 311a was rotated by 10 degree increments in the case of illuminance measurement, a step angle can also be set suitably.
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the polarization measurement position is set to only one central position of each polarizer 13Aa, 13Ba has been described, but it is considered that there is variation in the polarization axis angle within one polarizer. Thus, a plurality of polarization measurement positions can be set for each polarizer. In this case, the final polarization characteristic may be calculated by, for example, weighted averaging the measurement results at each polarization measurement position.

また、上記実施形態においては、偏光測定装置３０で測定した偏光軸角度をもとに、偏光子１３Ａａや偏光子１３Ｂａの偏光軸角度が所望の偏光軸角度となるよう、偏光子１３Ａａや偏光子１３Ｂａの角度を自動的に調整する機構を設けてもよい。なお、偏光子１３Ａａや偏光子１３Ｂａの角度調整は、作業者が手動で行ってもよい。
さらに、上記実施形態においては、第一の照度センサ３１１ｂの受光部３１１ｃを、支持部材３１１ｄによって偏光軸検出器３１の筐体に固定する場合について説明したが、受光部３１１ｃは検光子３１１ａと共に回転可能な構成であってもよい。ただし、照度を安定して測定するためには、上記実施形態のように受光部３１１ｃを固定し、検光子３１１ａと受光部３１１ｃとを相対的に回転させる構成であることが好ましい。
また、上記実施形態においては、光源として２灯式の放電ランプ１１を適用する場合について説明したが、１灯式であってもよいし、３灯式以上であってもよい。
さらにまた、上記実施形態においては、ワークＷとして光配向膜が形成された液晶パネルを用いる場合について説明したが、例えば、視野角補償フィルムのような、ロールに巻かれた長尺帯状のワークであってもよい。 Moreover, in the said embodiment, based on the polarization axis angle measured with the polarimetry apparatus 30, polarizer 13Aa and polarizer so that the polarization axis angle of polarizer 13Aa and polarizer 13Ba may become a desired polarization axis angle. A mechanism for automatically adjusting the angle of 13Ba may be provided. The angle adjustment of the polarizer 13Aa and the polarizer 13Ba may be manually performed by an operator.
Further, in the above embodiment, the case where the light receiving unit 311c of the first illuminance sensor 311b is fixed to the casing of the polarization axis detector 31 by the support member 311d has been described. However, the light receiving unit 311c rotates together with the analyzer 311a. A possible configuration may be used. However, in order to stably measure the illuminance, it is preferable that the light receiving unit 311c is fixed and the analyzer 311a and the light receiving unit 311c are relatively rotated as in the above embodiment.
Moreover, in the said embodiment, although the case where the 2 lamp type discharge lamp 11 was applied as a light source was demonstrated, a 1 lamp type may be sufficient and a 3 lamp type or more may be sufficient.
Furthermore, in the above embodiment, the case where a liquid crystal panel on which a photo-alignment film is formed is used as the work W has been described. However, for example, a long strip-shaped work wound around a roll such as a viewing angle compensation film. There may be.

１０Ａ，１０Ｂ…光照射部、１１…放電ランプ、１２…ミラー、１３Ａ，１３Ｂ…偏光子ユニット、１３Ａａ，１３Ｂａ…偏光子、１３Ａｂ，１３Ｂｂ…フレーム、１４…ランプハウス、２０…搬送部、２１…ワークステージ、２２…ガイド、２３…電磁石、３０…偏光測定装置、３１…偏光軸検出器、３１１…第一の偏光光検出部、３１１ａ…検出用偏光子（検光子）、３１１ｂ…第一の照度センサ、３１１ｃ…受光部、３１１ｄ…支持部材、３１１ｅ…ロータリアクチュエータ、３１１ｆ…回転子、３１１ｇ…開口部、３１１ｈ…冷気供給部、３１２…第二の偏光光検出部、３１２ａ…第二の照度センサ、３１２ｂ…受光部、３１２ｃ…支持部材、３１２ｄ…開口部、３１２ｅ…３２…Ｘ方向搬送部、３３…Ｙ方向搬送部、３４…制御部、３４ａ…回転子制御部、３４ｂ…入力信号変換部、３４ｃ…偏光特性演算部、３４ｄ…画像表示部、３４ｅ…搬送制御部、３５…モニタ、１００…偏光光照射装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10A, 10B ... Light irradiation part, 11 ... Discharge lamp, 12 ... Mirror, 13A, 13B ... Polarizer unit, 13Aa, 13Ba ... Polarizer, 13Ab, 13Bb ... Frame, 14 ... Lamp house, 20 ... Conveyance part, 21 ... Work stage, 22 ... guide, 23 ... electromagnet, 30 ... polarization measuring device, 31 ... polarization axis detector, 311 ... first polarized light detector, 311a ... detection polarizer (analyzer), 311b ... first Illuminance sensor, 311c ... light receiving unit, 311d ... support member, 311e ... rotary actuator, 311f ... rotor, 311g ... opening, 311h ... cold air supply unit, 312 ... second polarized light detection unit, 312a ... second illuminance Sensor, 312b ... Light receiving part, 312c ... Support member, 312d ... Opening part, 312e ... 32 ... X direction transport part, 33 ... Y direction transport part, 34 ... Control part 34a ... rotator controller, 34b ... input signal converting unit, 34c ... polarization characteristics calculating unit, 34d ... image display unit, 34e ... conveyance control unit, 35 ... monitor, 100 ... polarized irradiation device

Claims

A polarized light irradiation apparatus that performs photo-alignment by irradiating polarized light to an alignment film,
And b Nguaku type discharge lamp, and a the long arc type discharge lamp plurality of polarizers disposed along the direction of extension of the light emitted from the long arc type discharge lamp by the polarizer A light irradiation unit for irradiating polarized polarized light;
A polarization measuring device that measures a polarization axis of polarized light emitted by the light irradiation unit, and
The polarization measuring device includes:
A rotatable detection polarizer for detecting the polarization axis;
A first illuminance sensor that detects illuminance information of polarized light that has passed through the detection polarizer;
And the polarization axis detector have a, a second illuminance sensor for detecting illuminance information directly polarized light from the long arc type discharge lamp,
A transport unit that transports the polarization axis detector in a direction in which the long arc discharge lamp extends immediately below the polarizer;
Said 1st illumination intensity sensor and said 2nd illumination intensity sensor are arrange | positioned along with the direction where the said long arc type discharge lamp is extended, The polarized light irradiation apparatus characterized by the above-mentioned.