JPH06288899A - フィルムの偏光透過率特性測定方法 - Google Patents
フィルムの偏光透過率特性測定方法Info
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- JPH06288899A JPH06288899A JP9722793A JP9722793A JPH06288899A JP H06288899 A JPH06288899 A JP H06288899A JP 9722793 A JP9722793 A JP 9722793A JP 9722793 A JP9722793 A JP 9722793A JP H06288899 A JPH06288899 A JP H06288899A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 偏光フィルムの透過率特性を測定する安価な
装置を得る。 【構成】 特性既知の偏光フィルタと試料フィルムを重
ね両者の透過軸の相対方位を変えて透過光強度の変化を
測定し、計算により試料フィルムの透過軸方向と吸収軸
方向の透過率を算出する。 【作用，効果】 偏光フィルタは安価であるから、測定
装置も安価にできる。
装置を得る。 【構成】 特性既知の偏光フィルタと試料フィルムを重
ね両者の透過軸の相対方位を変えて透過光強度の変化を
測定し、計算により試料フィルムの透過軸方向と吸収軸
方向の透過率を算出する。 【作用，効果】 偏光フィルタは安価であるから、測定
装置も安価にできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は偏光フィルムの偏光方向
と透過率との関係特性を測定する方法に関する。
と透過率との関係特性を測定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】偏光フィルムの偏光方向と透過率との関
係特性を測定するには結晶偏光子を用いた偏光解析装置
が用いられている。結晶偏光子は偏光度１００％の完全
な直線偏光が得られるから、試料に入射させる直線偏光
の偏光方向を回転させて、透過光強度の最大，最小を求
めれば直ちに試料の偏光透過率特性が求まる。しかし結
晶偏光子は高価であるから偏光解析装置も高価であり、
偏光フィルムの生産現場等で、製品の品質管理を行うた
めのオンライン測定等には不向きな装置である。
係特性を測定するには結晶偏光子を用いた偏光解析装置
が用いられている。結晶偏光子は偏光度１００％の完全
な直線偏光が得られるから、試料に入射させる直線偏光
の偏光方向を回転させて、透過光強度の最大，最小を求
めれば直ちに試料の偏光透過率特性が求まる。しかし結
晶偏光子は高価であるから偏光解析装置も高価であり、
偏光フィルムの生産現場等で、製品の品質管理を行うた
めのオンライン測定等には不向きな装置である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】偏光子として安価な偏
光フィルタを用いて、簡単にフィルム試料の偏光透過特
性を測定する装置を構成しようとするものである。
光フィルタを用いて、簡単にフィルム試料の偏光透過特
性を測定する装置を構成しようとするものである。
【０００４】
【課題を解式するための手段】偏光透過率特性既知の偏
光フィルタと試料フィルムとを重ね、両者を相対的に回
転させながら、何れか一方の方位を基準にした他方の方
位角と両者を透過した光の強度との関係から計算によっ
て試料の偏光透過率特性を求める。
光フィルタと試料フィルムとを重ね、両者を相対的に回
転させながら、何れか一方の方位を基準にした他方の方
位角と両者を透過した光の強度との関係から計算によっ
て試料の偏光透過率特性を求める。
【０００５】
【作用】結晶を用いた偏光子では偏光度１００％の完全
な直線偏光が得られるので、試料に対して偏光子を回転
させることで直接的に試料の透過軸透過率と吸収軸透過
率を測定することができる。しかし偏光フィルムは吸収
軸方位の直線偏光に対しても有限の透過率を持っている
ので偏光度１００％の直線偏光を得ることはできない。
このため偏光フィルタと試料の夫々の透過軸を直交させ
て、即ち透過光を遮断する関係にしても若干の透過光が
観測される。しかしこの透過光強度は直ちに試料の吸収
軸方向の透過率を与えるものではなく、偏光フィルタの
透過軸方向の透過率と試料の吸収軸透過率との積と偏光
フィルタの吸収軸方向の透過率と試料の透過軸方向の透
過率の積の和となっている。しかしこのような関係から
計算によって試料の吸収軸方向の透過率を求めることは
可能であり、コンピュータが安価に利用できるので、計
算自体は測定作業上格別の負担にならず、従ってフィル
ムの偏光透過率特性を測定する安価な装置が得られるの
である。今偏光フィルタの透過軸方向の透過率即ち透過
軸と入射偏光の偏光方向が平行のときの透過率をＴｐ、
同様に吸収軸方向の透過率をＴｖとし、試料の透過軸方
向透過率をＴｙ、吸収軸方向の透過率をＴｘとする。簡
単のため偏光フィルタも試料も透過軸の方向が分かって
いるとする。入射光強度をＩｏとして両者を平行関係即
ち相互の透過軸同士が平行になるようにして重ねたとき
の全体の透過光強度Ｉｐは、（１／２）Ｉｏ（ＴｐＴｙ
＋ＴｖＴｘ）である。また両者を直交関係即ち夫々の透
過軸を直交させたときの全体の透過光強度Ｉｖは（１／
２）Ｉｏ（ＴｐＴｘ＋ＴｖＴｙ）である。Ｉｐ，Ｉｖは
透過光強度の測定から求まるので、連立方程式 （ＴｐＴｙ＋ＴｖＴｘ）／２＝Ｉｐ／Ｉｏ （ＴｖＴｙ＋ＴｐＴｘ）／２＝Ｉｖ／Ｉｏ からＴｘ，Ｔｙが求まる。即ち Ｔｙ＝２（ＩｐＴｐ−ＩｖＴｖ）／（Ｔｐ2 −Ｔｖ2 ）Ｉｏ … （１） Ｔｘ＝２（ＩｐＴｖ−ＩｖＴｐ）／（Ｔｐ2 −Ｔｖ2 ）Ｉｏ … （２） 実際には試料の透過軸方向が不明であるから、偏光フィ
ルタと試料の平行，直交二つの場合だけからＴｘ，Ｔｖ
を求めることはできず、他の幾つかの方位関係での測定
が必要であるが、詳細は実施例で述べる。
な直線偏光が得られるので、試料に対して偏光子を回転
させることで直接的に試料の透過軸透過率と吸収軸透過
率を測定することができる。しかし偏光フィルムは吸収
軸方位の直線偏光に対しても有限の透過率を持っている
ので偏光度１００％の直線偏光を得ることはできない。
このため偏光フィルタと試料の夫々の透過軸を直交させ
て、即ち透過光を遮断する関係にしても若干の透過光が
観測される。しかしこの透過光強度は直ちに試料の吸収
軸方向の透過率を与えるものではなく、偏光フィルタの
透過軸方向の透過率と試料の吸収軸透過率との積と偏光
フィルタの吸収軸方向の透過率と試料の透過軸方向の透
過率の積の和となっている。しかしこのような関係から
計算によって試料の吸収軸方向の透過率を求めることは
可能であり、コンピュータが安価に利用できるので、計
算自体は測定作業上格別の負担にならず、従ってフィル
ムの偏光透過率特性を測定する安価な装置が得られるの
である。今偏光フィルタの透過軸方向の透過率即ち透過
軸と入射偏光の偏光方向が平行のときの透過率をＴｐ、
同様に吸収軸方向の透過率をＴｖとし、試料の透過軸方
向透過率をＴｙ、吸収軸方向の透過率をＴｘとする。簡
単のため偏光フィルタも試料も透過軸の方向が分かって
いるとする。入射光強度をＩｏとして両者を平行関係即
ち相互の透過軸同士が平行になるようにして重ねたとき
の全体の透過光強度Ｉｐは、（１／２）Ｉｏ（ＴｐＴｙ
＋ＴｖＴｘ）である。また両者を直交関係即ち夫々の透
過軸を直交させたときの全体の透過光強度Ｉｖは（１／
２）Ｉｏ（ＴｐＴｘ＋ＴｖＴｙ）である。Ｉｐ，Ｉｖは
透過光強度の測定から求まるので、連立方程式 （ＴｐＴｙ＋ＴｖＴｘ）／２＝Ｉｐ／Ｉｏ （ＴｖＴｙ＋ＴｐＴｘ）／２＝Ｉｖ／Ｉｏ からＴｘ，Ｔｙが求まる。即ち Ｔｙ＝２（ＩｐＴｐ−ＩｖＴｖ）／（Ｔｐ2 −Ｔｖ2 ）Ｉｏ … （１） Ｔｘ＝２（ＩｐＴｖ−ＩｖＴｐ）／（Ｔｐ2 −Ｔｖ2 ）Ｉｏ … （２） 実際には試料の透過軸方向が不明であるから、偏光フィ
ルタと試料の平行，直交二つの場合だけからＴｘ，Ｔｖ
を求めることはできず、他の幾つかの方位関係での測定
が必要であるが、詳細は実施例で述べる。
【０００６】
【実施例】図１に本発明の一実施例装置を示す。この装
置は複屈折性シートの複屈折特性を測定するために開発
された装置で、本実施例はこの装置を偏光フィルムの偏
光透過率特性の測定にも使えるようにしたものである。
図で１は偏光フィルタで、回転台１１に取付けられる。
２１は検光子用の偏光フィルタを取付ける回転台で、偏
光透過率測定のために検光子フィルタは取外してある。
偏光子台１１，検光子台２１はモータ３によって一体的
に回転せしめられるようになっている。４は白色光光
源、５はオプチカルファイバ、６は波長選択用のフィル
タで、幾つかの波長が選択できるようになっている。Ａ
は装置の光軸で、フィルタ６によって選択された或る波
長の光の光束が光軸Ａに沿って偏光フィルタ１、その下
に置かれた試料Ｓ，検光子台２１を通って受光素子７に
入射する。受光素子７の出力はデータ処理装置８に取込
まれてデータ処理を受け、試料Ｓの偏光透過率特性等が
算出されて、結果が表示装置９に表示される。データ処
理装置８はモータ３の回転を制御し、偏光フィルタの角
位置のデータを取込んで、データ処理に用いる。
置は複屈折性シートの複屈折特性を測定するために開発
された装置で、本実施例はこの装置を偏光フィルムの偏
光透過率特性の測定にも使えるようにしたものである。
図で１は偏光フィルタで、回転台１１に取付けられる。
２１は検光子用の偏光フィルタを取付ける回転台で、偏
光透過率測定のために検光子フィルタは取外してある。
偏光子台１１，検光子台２１はモータ３によって一体的
に回転せしめられるようになっている。４は白色光光
源、５はオプチカルファイバ、６は波長選択用のフィル
タで、幾つかの波長が選択できるようになっている。Ａ
は装置の光軸で、フィルタ６によって選択された或る波
長の光の光束が光軸Ａに沿って偏光フィルタ１、その下
に置かれた試料Ｓ，検光子台２１を通って受光素子７に
入射する。受光素子７の出力はデータ処理装置８に取込
まれてデータ処理を受け、試料Ｓの偏光透過率特性等が
算出されて、結果が表示装置９に表示される。データ処
理装置８はモータ３の回転を制御し、偏光フィルタの角
位置のデータを取込んで、データ処理に用いる。
【０００７】上述した装置で、偏光フィルタ１を回転さ
せ、その角位置と受光素子出力の関係を極座標で記録す
ると図２のようになる。この図で、透過光強度最大の点
は偏光フィルタ１と試料Ｓの透過軸が平行になった点
で、透過光強度最小の点は両方の透過軸が直交した点で
ある。これらの点の透過光強度と、もとの入射光の強度
Ｉｏが求まれば前述した式１および式２で試料の透過軸
透過率と吸収軸透過率が算出できる。
せ、その角位置と受光素子出力の関係を極座標で記録す
ると図２のようになる。この図で、透過光強度最大の点
は偏光フィルタ１と試料Ｓの透過軸が平行になった点
で、透過光強度最小の点は両方の透過軸が直交した点で
ある。これらの点の透過光強度と、もとの入射光の強度
Ｉｏが求まれば前述した式１および式２で試料の透過軸
透過率と吸収軸透過率が算出できる。
【０００８】上述した方法では偏光フィルタ１への入射
光強度Ｉｏを前以て測定しておく必要があって、光源の
変動とか測光回路のドリフトの影響を受け易い。従って
以下述べるようにする方がより実際的である。偏光フィ
ルタ１と試料Ｓが夫々の透過軸が角度θで斜交している
場合を考える。図３でξ，ηは装置の座標軸で光軸Ａと
直交している。Ｘ，Ｙは偏光フィルタ１の吸光軸（Ｘ）
と透過軸（Ｙ）で、ｘ，ｙは試料の吸光軸（ｘ）と透過
軸（ｙ）である。偏光フィルタの透過軸振幅透過率をＡ
ｙ，吸光軸振幅透過率をＡｘとし、入射光の振幅をＡｏ
とする（入射光は自然光なので、全ての方向の直線偏光
の振幅がＡｏ）。偏光フィルタ透過光Ｘ方向の振幅Ｘは
Ｘ＝ＡｘＡｏ，Ｙ方向の振幅ＹはＹ＝ＡｙＡｏ、試料の
透過軸振幅透過率をＳｙ，吸光軸振幅透過率をＳｘとす
ると、試料Ｓのｙ方向透過光の強度Ｉｐは Ｉｐ＝（Ｓｙ・Ｙｃｏｓθ）2 ＋（ＳｙＸｓｉｎθ）2 上式で右辺が２項の自乗和になっているのは、偏光フィ
ルタを透過したＹ方向，Ｘ方向夫々の直線偏光は互に独
立で干渉しないから、夫々の強度の和がＩｐとなるため
である。上式の右辺にＸ＝ＡｘＡｏ，Ｙ＝ＡｙＡｏを代
入して整理すると、 Ｉｐ＝Ｓｙ2 ・Ａｏ2 （Ａｙ2 ｃｏｓ2 θ＋Ａｘ2 ｓｉｎ2 θ） ＝Ｔｙ（Ｉｏ／２）（Ｔｐｃｏｓ2 θ＋Ｔｖｓｉｎ2 θ） … （３） 同様にして、試料の吸光軸透過強度Ｉｖは Ｉｖ＝（ＳｘＹｓｉｎθ）2 ＋（ＳｘＸｃｏｓθ）2 ＝Ｓｘ2 Ａｏ2 （Ａｙ2 ｓｉｎ2 θ＋Ａｘ2 ｃｏｓ2 θ） ＝Ｔｘ（Ｉｏ／２）（Ｔｐｓｉｎ2 θ＋Ｔｖｃｏｓ2 θ） … （４） 交角θにおける全透過光強度Ｉθは上記 式の和で、 Iθ＝(Io/2)(Tpcos2 θ＋Tvsin2θ)Ty ＋(Io/2)(Tpsin2 θ＋Tvcos2θ)Tx … （５） 前頁で述べた（１）（２）式にこの（５）式を連立させ
て３つの式からＩｏを消去して、Ｔｘ，Ｔｙを算出する
ことができる。角度θは直接には求まらないが、図２に
示すＩθの測定結果から極大，極小を検出すれば、その
方向がＹ，Ｘとなるから、その方向を基準にして任意の
θにおけるＩθを求めることができる。
光強度Ｉｏを前以て測定しておく必要があって、光源の
変動とか測光回路のドリフトの影響を受け易い。従って
以下述べるようにする方がより実際的である。偏光フィ
ルタ１と試料Ｓが夫々の透過軸が角度θで斜交している
場合を考える。図３でξ，ηは装置の座標軸で光軸Ａと
直交している。Ｘ，Ｙは偏光フィルタ１の吸光軸（Ｘ）
と透過軸（Ｙ）で、ｘ，ｙは試料の吸光軸（ｘ）と透過
軸（ｙ）である。偏光フィルタの透過軸振幅透過率をＡ
ｙ，吸光軸振幅透過率をＡｘとし、入射光の振幅をＡｏ
とする（入射光は自然光なので、全ての方向の直線偏光
の振幅がＡｏ）。偏光フィルタ透過光Ｘ方向の振幅Ｘは
Ｘ＝ＡｘＡｏ，Ｙ方向の振幅ＹはＹ＝ＡｙＡｏ、試料の
透過軸振幅透過率をＳｙ，吸光軸振幅透過率をＳｘとす
ると、試料Ｓのｙ方向透過光の強度Ｉｐは Ｉｐ＝（Ｓｙ・Ｙｃｏｓθ）2 ＋（ＳｙＸｓｉｎθ）2 上式で右辺が２項の自乗和になっているのは、偏光フィ
ルタを透過したＹ方向，Ｘ方向夫々の直線偏光は互に独
立で干渉しないから、夫々の強度の和がＩｐとなるため
である。上式の右辺にＸ＝ＡｘＡｏ，Ｙ＝ＡｙＡｏを代
入して整理すると、 Ｉｐ＝Ｓｙ2 ・Ａｏ2 （Ａｙ2 ｃｏｓ2 θ＋Ａｘ2 ｓｉｎ2 θ） ＝Ｔｙ（Ｉｏ／２）（Ｔｐｃｏｓ2 θ＋Ｔｖｓｉｎ2 θ） … （３） 同様にして、試料の吸光軸透過強度Ｉｖは Ｉｖ＝（ＳｘＹｓｉｎθ）2 ＋（ＳｘＸｃｏｓθ）2 ＝Ｓｘ2 Ａｏ2 （Ａｙ2 ｓｉｎ2 θ＋Ａｘ2 ｃｏｓ2 θ） ＝Ｔｘ（Ｉｏ／２）（Ｔｐｓｉｎ2 θ＋Ｔｖｃｏｓ2 θ） … （４） 交角θにおける全透過光強度Ｉθは上記 式の和で、 Iθ＝(Io/2)(Tpcos2 θ＋Tvsin2θ)Ty ＋(Io/2)(Tpsin2 θ＋Tvcos2θ)Tx … （５） 前頁で述べた（１）（２）式にこの（５）式を連立させ
て３つの式からＩｏを消去して、Ｔｘ，Ｔｙを算出する
ことができる。角度θは直接には求まらないが、図２に
示すＩθの測定結果から極大，極小を検出すれば、その
方向がＹ，Ｘとなるから、その方向を基準にして任意の
θにおけるＩθを求めることができる。
【０００９】上述方法では偏光フィルタ１を連続回転さ
せて受光素子出力を連続的（実際は細いサンプリング間
隔）に採取しているが、受光素子出力は上記（５）式の
関係で変化しているので、３点以上の測定点のデータか
ら図２の図形の形を内挿的に決定することができ、その
結果からＩθの極大Ｉｐ，極小Ｉｖ，極大点から離角θ
でのＩθを計算し、（１）（２）（５）式に入れてＴ
ｘ，Ｔｙを算出する方が便利である。図４はこの方法の
実施に適した装置例で、偏光フィルタを回転させる代わ
りに６個の偏光フィルタ１ａ〜１ｆを夫々の透過軸の方
位を３０°ずつずらせて固定配置し、これらの偏光フィ
ルタと対向させて６個の受光素子７ａ〜７ｆを配置し、
θの６個の方位についての測定を一度に行ってしまうも
のである。
せて受光素子出力を連続的（実際は細いサンプリング間
隔）に採取しているが、受光素子出力は上記（５）式の
関係で変化しているので、３点以上の測定点のデータか
ら図２の図形の形を内挿的に決定することができ、その
結果からＩθの極大Ｉｐ，極小Ｉｖ，極大点から離角θ
でのＩθを計算し、（１）（２）（５）式に入れてＴ
ｘ，Ｔｙを算出する方が便利である。図４はこの方法の
実施に適した装置例で、偏光フィルタを回転させる代わ
りに６個の偏光フィルタ１ａ〜１ｆを夫々の透過軸の方
位を３０°ずつずらせて固定配置し、これらの偏光フィ
ルタと対向させて６個の受光素子７ａ〜７ｆを配置し、
θの６個の方位についての測定を一度に行ってしまうも
のである。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、偏光フィルタと試料フ
ィルムを重ねて、両者の方位を変えて透過光を測定する
だけの装置で、計算によって試料の偏光透過率特性が求
められるので、装置が安価にでき、簡単な構造であるか
ら、製造現場での使用にも耐えることができる。
ィルムを重ねて、両者の方位を変えて透過光を測定する
だけの装置で、計算によって試料の偏光透過率特性が求
められるので、装置が安価にでき、簡単な構造であるか
ら、製造現場での使用にも耐えることができる。
【図１】本発明の一実施例の斜視図
【図２】測定結果の一例のグラフ
【図３】本発明の作用説明図
【図４】本発明の他の実施例の斜視図
１ 偏光フィルタ ３ モータ ４ 光源 ６ フィルタ ７ 受光素子 ８ データ処理装置 ９ 表示装置 １１ 偏光フィルタ回転台
Claims (1)
- 【請求項１】 偏光透過特性既知の偏光フィルタと試料
フィルムとを重ね、両者相互の透過軸方向を変えて、両
者に自然光を入射させて、透過光強度を測定し、透過光
強度と上記相互の透過軸方向との関係から、試料フィル
ムの偏光透過率を算出することを特徴とするフィルムの
偏光透過率特性測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9722793A JPH06288899A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | フィルムの偏光透過率特性測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9722793A JPH06288899A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | フィルムの偏光透過率特性測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06288899A true JPH06288899A (ja) | 1994-10-18 |
Family
ID=14186750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9722793A Pending JPH06288899A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | フィルムの偏光透過率特性測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06288899A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100531199B1 (ko) * | 2002-09-12 | 2005-11-25 | 군산대학교산학협력단 | 광탄성 프린지 측정용 편광기구 |
| US20120170040A1 (en) * | 2010-12-30 | 2012-07-05 | Samsung Corning Precision Materials Co., Ltd. | Apparatus for measuring transmissivity of patterned glass substrate |
| TWI409450B (zh) * | 2006-05-04 | 2013-09-21 | Au Optronics Corp | 光學量測機構 |
| CN114371151A (zh) * | 2020-10-15 | 2022-04-19 | 深圳莱宝高科技股份有限公司 | 一种透过率测试方法及透过率测试系统 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP9722793A patent/JPH06288899A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100531199B1 (ko) * | 2002-09-12 | 2005-11-25 | 군산대학교산학협력단 | 광탄성 프린지 측정용 편광기구 |
| TWI409450B (zh) * | 2006-05-04 | 2013-09-21 | Au Optronics Corp | 光學量測機構 |
| US20120170040A1 (en) * | 2010-12-30 | 2012-07-05 | Samsung Corning Precision Materials Co., Ltd. | Apparatus for measuring transmissivity of patterned glass substrate |
| US9030664B2 (en) * | 2010-12-30 | 2015-05-12 | Samsung Corning Precision Materials Co., Ltd. | Apparatus for measuring transmissivity of patterned glass substrate |
| CN114371151A (zh) * | 2020-10-15 | 2022-04-19 | 深圳莱宝高科技股份有限公司 | 一种透过率测试方法及透过率测试系统 |
| CN114371151B (zh) * | 2020-10-15 | 2024-04-19 | 深圳莱宝高科技股份有限公司 | 一种透过率测试方法 |
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