KR20180099626A - 편광 조명 시스템 및 편광 조명 조절 방법 - Google Patents
편광 조명 시스템 및 편광 조명 조절 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180099626A KR20180099626A KR1020187009931A KR20187009931A KR20180099626A KR 20180099626 A KR20180099626 A KR 20180099626A KR 1020187009931 A KR1020187009931 A KR 1020187009931A KR 20187009931 A KR20187009931 A KR 20187009931A KR 20180099626 A KR20180099626 A KR 20180099626A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- polarization
- polarized
- illumination system
- polarized light
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
- G02F1/133788—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
- G02B27/286—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising for controlling or changing the state of polarisation, e.g. transforming one polarisation state into another
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
편광 조명 시스템 및 편광 조명 조절 방법에 있어서, 편광 조명 시스템은 마이크로웨이브 유도등(100), 2차 곡면 반사 하우징(200), 편광 컨버터(300) 및 라인 그리드 편광 컴포넌트(400)을 포함하고, 마이크로웨이브 유도등(100)은 2차 곡면 반사 하우징(200)의 초점에 위치하고, 편광 컨버터(300) 및 라인 그리드 편광 컴포넌트(400)는 마이크로웨이브 유도등(100)의 바로 아래 방향에 연이어 위치한다. 마이크로웨이브 유도등(100) 연결을 채용하여 넓은 뷰의 편광 조사 뷰 필드를 구현하고, 마이크로웨이브 유도등(100) 광 강도의 조절 가능성을 이용하여 조명 시스템의 정태 균일성 및 통합 균일성을 제고하고, 동시에 편광 컨버터(300)를 채용하여 편광 조명 시스템의 광선 편광 방향에 대해 조절을 수행하여, 에너지 이용률을 제고하고, 넓은 뷰 필드 및 높은 고도의 편광 조명을 구현한다.
Description
본 발명은 광학 정렬(alignment) 설비에 관한 것으로, 특히 편광 조명 시스템 및 편광 조명 조절 방법에 관한 것이다.
광학 정렬 설비는 일종의, 편광 UV광을 이용하여, TFT 또는 CF 기판의 감광 정렬 마스크에 입사시키는 것으로, UV선 편광 방향과만 일치하거나 수직인 감광층과 광화학반응(광교차 결합(photocrosslinking), 광해리(photodissociation) 및 광이성화(photoisomerization) 등)을 하도록 하고, 정렬 마스크가 비등방성(anisotropy)을 생성하고, 나아가 생성되는 방향성 고정 에너지(anchoring energy)(주로 각도전환 고정에너지)를 이용하여 액정분자를 유도하여 정렬 마스크 평면 내의 일정한 각도에 따라 통일된 방향성을 갖도록 하는 설비이다. 액정 패널 크기가 커짐에 따라, 정렬 마스크의 크기도 갈수록 커지고 있고, 정렬 설비의 출사반점(facular) 크기에 대해서도 대형화가 요구되고 있다. 조명 광학 시스템은 광학 정렬 설비의 핵심 모듈로, 설비의 에너지원이고, 조명 시스템의 조도 출력은 설비 작업면의 광 강도 지수를 결정하고, 설비 생산율의 중요한 파라미터이다. 그 밖에도, 조명 시스템의 조도 균일성은 정렬 마스크 입사 광 강도의 균일성을 결정하고, 설비 가공 공정 중의 투여량(dose) 제어의 정교함을 결정한다.
2차 곡면 반사 하우징을 채용하여, 바(bar)형 광원이 방출하는 빛을 수집하고 라인 그리드 편광 컴포넌트를 이용하여 광원이 방출하는 광에 대해 편광을 수행하는 것은 광학 정렬 설비의 조명 방안 중 하나이다. 예를 들어, 도 1에 도시된 것과 같이, 그것은 주로 바형 광원(11), 2차 곡면 반사 하우징(12), 라인 그리드 편광기(13)로 구성되고, 바형 광원(11)이 방출하는 빛은 2차 곡면 반사 하우징(12)을 거쳐 수집한 후, 라인 그리드 편광기(13)를 거쳐 편광한 후, 워크피스(work piece)(14) 표면의 정렬 마스크(14a) 상에 조사되고, 기판대(15)가 운반하는 정렬 마스크(14a)는 편광 방향(도면 중의 화살표 방향)을 따라 이동하고, 정렬 마스크(14a)는 라인 그리드 편광에 의해 조사되어 광학 정렬의 목적을 달성한다. 상술한 설비 라인 그리드 편광 과정 중, 입사광은 그리드 길이 방향과 평행인 편광성분(S광)에서 대부분 반사되거나 흡수되고, 그리드 길이 방향과 수직인 편광성분(P광)만이 투사되어 후속 광학 시스템에 이용되므로, 대량의 에너지 손실이 발생한다. 그 밖에도, 대형 사이즈의 액정 편광 마스크 가공에 있어서, 상술한 방안의 바형 광원(11) 크기는 통상적으로 1.5m 이상에 달하는데, 긴 바형 광원(11)은 가공제조 및 설치조절 과정 중의 비용을 높이고 시스템 조정 자유도를 낮추므로, 설비 비용 및 전체 기기 성능의 설치조절 위험성을 야기한다.
고압 수은등을 광원으로 채용하면, 광원이 방출하는 빛을 수집하여 시준(collimate)하고, 편광한 후 후속으로 제공되는 시스템이 이용하는 것은, 정렬 광학 시스템의 일종의 다른 광학 방안이다. 예를 들어, 도 2에 도시된 편광조명장치와 같이, 주로 거품(bubble)형 고압 수은등(21), 곡면 구형 반사 하우징(22), 편광 컴포넌트(24) 및 시준경(collimate mirror)(26)으로 구성된다. 거품형 고압 수은등(21)이 방출하는 비편광은 곡면 구형 반사 하우징(22)을 거쳐 수집하고, 제1 반사경(23)이 반사한 후 편광 컴포넌트(24)로 진입하고, 제2 반사경(25)은 빛의 경로(optical path)를 굴절시킨 후 시준경(26)에 의해 시준된 후, 정렬 마스크 표면까지 전달된다. 상기 방안은 두 개의 반사경 보상 방법을 채용하여 일정 정도 정렬 마스크의 편광 입사 각도의 편차를 교정할 수 있다. 그러나, 넓은 뷰 필드의 따른 편광 정렬 설비에 있어서, 시스템 반사경 및 시준경 렌즈의 사이즈는 매우 커서, 시스템 가공 제조 비용 및 설치조절 난이도가 매우 높아지게 된다.
1/4 웨이브 플레이트는 일종의 중요한 광학 구성요소로, 그 상대 위치가 연장되는 특성을 이용하여, 광속(light beam) 편광 상태의 전환을 구현할 수 있다. 도 3에 도시된 편광 상태 순수화 장치는, 한 히프(heap)의 웨이브 플레이트(31), 1/4 웨이브 플레이트(32), 제1 반사경(33) 및 제2 반사경(34)를 이용하여 광속(light beam) 편광 상태의 조정을 구현하고, 광속(light beam)의 편광 방향 및 예정된 편광 방향을 일치시켜 광학 시스템의 에너지 이용률을 제고한다. 그러나, 1/4 웨이브 플레이트(32)를 조절한 후의 편광 조명 시스템은 여전히 조도 균일성 차이의 문제가 존재한다.
본 발명은 상술한 기술적 문제를 해결하기 위해 편광 조명 시스템 및 편광 조명 조절 방법을 제공한다.
상술한 기술적 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 마이크로웨이브 유도등, 2차 곡면 반사 하우징, 편광 컨버터 및 라인 그리드 편광 컴포넌트를 포함하는 편광 조명 시스템을 포함하고, 상기 마이크로웨이브 유도등은 상기 2차 곡면 반사 하우징의 초점에 위치하고, 상기 편광 컨버터 및 라인 그리드 편광 컴포넌트는 상기 마이크로웨이브 유도등의 바로 아래 방향에 연이어 위치한다.
바람직하게는, 상기 마이크로웨이브 유도등과 라인 그리드 편광 컴포넌트 사이에 석영 윈도우 보호 유리 및 필터가 더 연이어 설치되고, 상기 편광 컨버터는 상기 마이크로웨이브 유도등 및 상기 석영 윈도우 보호 유리 사이에 설치되거나, 상기 석영 윈도우 보호 유리와 상기 필터 사이에 설치되거나, 상기 필터와 상기 라인 그리드 편광 컴포넌트 사이에 설치된다.
바람직하게는, 상기 편광 컨버터는 1/4 웨이브 플레이트, 1/2 웨이브 플레이트 또는 편광 소멸 컴포넌트를 채용한다.
바람직하게는, 상기 마이크로웨이브 유도등은 복수의 광관에 의해 횡 방향 및 종 방향을 따라 연결된다.
바람직하게는, 상기 복수의 광관 각각의 출광력은 조절 가능하다.
바람직하게는, 상기 복수의 광관 각각의 위치는 횡 방향 상에서 조절 가능하다.
상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 아래의 단계를 포함하는 편광 조명 조절 방법을 제공한다.
광속(light beam)을 방출하고, 2차 곡면 반사 하우징을 통해 반사에 이용되는 마이크로웨이브 유도등을 2차 곡면 반사 하우징의 초점에 설치하여 반사 광속(light beam)을 형성한다.
나아가, 반사 광속(light beam)에 대해 편광 조절을 수행하여, S 편광 및 P 편광을 형성하는 편광 컨버터를 설치한다.
나아가, P 편광을 통과시키고, 상기 S 편광을 반사시키는 라인 그리드 편광 컴포넌트를 설치한다.
그 중, 상기 S 편광 반사 후 상기 편광 컨버터를 거치고, 상기 2차 곡면 반사 하우징을 통해 반사하고, 상기 편광 컨버터 동작을 통과한 후, 상기 라인 그리드 편광 컴포넌트를 투과하여 부분적으로 P 편광으로 전환된다.
선행발명들과 비교하면, 본 발명이 제공하는 편광 조명 시스템 및 편광 조명 조절 방법에 있어서, 상기 편광 조명 시스템은 마이크로웨이브 유도등, 2차 곡면 반사 하우징, 편광 컨버터 및 라인 그리드 편광 컴포넌트를 포함하고, 상기 마이크로웨이브 유도등은 2차 곡면 반사 하우징의 초점에 위치하고, 상기 편광 컨버터 및 라인 그리드 편광 컴포넌트는 상기 마이크로웨이브 유도등의 바로 아래 방향에 위치한다. 본 발명은 마이크로웨이브 유도등을 연결을 이용하여 넓은 뷰 필드의 편광 조사 뷰 필드를 구현하고, 마이크로웨이브 유도등의 광 강도의 조절성을 이용하여 조명 시스템의 정태(static status) 균일성 및 통합(integral) 균일성을 제고하고, 동시에 편광 컨버터를 채용하여 편광 조명 시스템의 광선 편광 방향에 대해 조절을 진행하고, 에너지 이용률을 높이고, 넓은 뷰 필드와 높은 조도의 편광 조명을 구현한다.
편광(polarized light) 조명 시스템은, 마이크로웨이브 유도등(induction light), 2차 곡면 반사 하우징(housing), 편광 컨버터 및 라인 그리드 편광(line grid polarizer) 컴포넌트를 포함하고, 상기 마이크로웨이브 유도등은 상기 2차 곡면 반사 하우징의 초점에 위치하고, 상기 편광 컨버터 및 라인 그리드 편광 컴포넌트는 상기 마이크로웨이브 유도등의 바로 아래 방향에 연이어(successively) 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 마이크로웨이브 유도등과 상기 라인 그리드 편광 컴포넌트 사이에, 석영(quartz) 윈도우 보호 유리 및 필터가 더 연이어 설치될 수 있고, 상기 편광 컨버터는 상기 마이크로웨이브 유도등과 상기 석영 윈도우 보호 유리 사이에 설치되거나, 상기 석영 윈도우 보호 유리와 상기 필터 사이에 설치되거나, 상기 필터와 상기 라인 그리드 편광 컴포넌트 사이에 설치될 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 편광 컨버터는, 1/4 웨이브 플레이트(wave plate), 1/2 웨이브 플레이트 또는 편광 소멸(depolarization) 컴포넌트를 채용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 마이크로웨이브 유도등은 복수의 광관(light pipe, 光管)에 의해 횡 방향 및 종 방향을 따라 연결될 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 광관 각각의 출광력(luminous power)은 조절 가능한 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 광관 각각의 위치는 횡 방향 상에서 조절 가능한 것을 특징으로 한다.
편광 조명 조절 방법은, 단계 1: 광속(light beam)을 방출(emit)하고 2차 곡면 반사 하우징을 통한 반사에 이용되는 마이크로웨이브 유도등을 2차 곡면 반사 하우징의 초점에 설치하여 반사 광속을 형성하는 단계, 단계 2: 반사 광속(light beam)에 대해 편광(polarize) 조절을 수행하여, S 편광 및 P 편광을 형성하는 편광 컨버터를 설치하는 단계, 단계 3: 상기 P 편광을 통과시키고, 상기 S 편광을 반사시키는 라인 그리드 편광 컴포넌트를 설치하는 단계, 단계 4: 상기 S 편광 반사 후 상기 편광 컨버터를 거치고, 상기 2차 곡면 반사 하우징을 통해 반사하고, 상기 편광 컨버터 동작을 통과한 후, 상기 라인 그리드 편광 컴포넌트를 투과하여 부분적으로 P 편광으로 전환되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 현재 이용되는 광학 정렬 설비의 구조를 도시한다.
도 2는 현재 이용되는 편광 조명 장치의 구조를 도시한다.
도 3은 현재 이용되는 편광 상태 순수화 장치의 구조를 도시한다.
도 4는 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 방식 중 편광 조명 시스템의 구조를 도시한다.
도 5는 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 방식 중 1/4 웨이브 플레이트 조절 광속 편광 상태를 도시한다.
도 6은 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 방식 중 복수의 광관이 연결하는 뷰 필드를 도시한다.
도 7은 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 방식 중 복수 라인(line) 광관의 상대 이동 보정 통합 균일성을 도시한다.
도 8은 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 방식 중 편광 조명 시스템의 균일성 조정 곡선을 도시한다.
도 1 중, 11은 바형 광원, 12는 2차 곡면 반사 하우징, 13은 라인 그리드 편광 컴포넌트, 14는 워크피스(workpiece), 14a는 정렬 마스크, 15는 기판대를 가리킨다.
도 2 중, 21은 거품형 고압 수은등, 22는 곡면 구형 반사 하우징, 23은 제1 반사경, 24는 편광 컴포넌트, 25는 제2 반사경, 26은 시준경을 가리킨다.
도 3 중, 31은 웨이브 플레이트 히프(heap), 32는 1/4 웨이브 플레이트, 33은 제1 반사경, 34는 제2 반사경을 가리킨다.
도 4 내지 7 중, 100은 마이크로웨이브 유도등, 200은 2차 곡면 반사 하우징, 300은 편광 컨버터, 400은 라인 그리드 편광 컴포넌트, 500은 석영 윈도우 보호 유리, 600은 필터를 가리킨다.
도 2는 현재 이용되는 편광 조명 장치의 구조를 도시한다.
도 3은 현재 이용되는 편광 상태 순수화 장치의 구조를 도시한다.
도 4는 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 방식 중 편광 조명 시스템의 구조를 도시한다.
도 5는 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 방식 중 1/4 웨이브 플레이트 조절 광속 편광 상태를 도시한다.
도 6은 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 방식 중 복수의 광관이 연결하는 뷰 필드를 도시한다.
도 7은 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 방식 중 복수 라인(line) 광관의 상대 이동 보정 통합 균일성을 도시한다.
도 8은 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 방식 중 편광 조명 시스템의 균일성 조정 곡선을 도시한다.
도 1 중, 11은 바형 광원, 12는 2차 곡면 반사 하우징, 13은 라인 그리드 편광 컴포넌트, 14는 워크피스(workpiece), 14a는 정렬 마스크, 15는 기판대를 가리킨다.
도 2 중, 21은 거품형 고압 수은등, 22는 곡면 구형 반사 하우징, 23은 제1 반사경, 24는 편광 컴포넌트, 25는 제2 반사경, 26은 시준경을 가리킨다.
도 3 중, 31은 웨이브 플레이트 히프(heap), 32는 1/4 웨이브 플레이트, 33은 제1 반사경, 34는 제2 반사경을 가리킨다.
도 4 내지 7 중, 100은 마이크로웨이브 유도등, 200은 2차 곡면 반사 하우징, 300은 편광 컨버터, 400은 라인 그리드 편광 컴포넌트, 500은 석영 윈도우 보호 유리, 600은 필터를 가리킨다.
본 발명의 상술한 목적을 위해, 특징 및 장점이 더 명확히 이해되도록, 아래에서 본 발명의 구체적인 실시방식에 대한 상세한 설명과 도면을 함께 설명한다. 본 발명의 첨부도면이 단순화된 형식을 채용하고, 부정확한 비율을 이용하는 것은 본 발명 실시예를 간편하고 명확히 설명하기 위해서임을 설명한다.
본 발명이 제공하는 편광 조명 시스템은, 도 4 및 도 5에 도시된 것과 같이, 마이크로웨이브 유도등(100), 2차 곡면 반사 하우징(200), 편광 컨버터(300) 및 라인 그리드 편광 컴포넌트(400)을 포함하고, 마이크로웨이브 유도등(100)은 2차 곡면 반사 하우징(200)의 초점에 위치하고, 편광 컨버터(300) 및 라인 그리드 편광 컴포넌트(400)는 마이크로웨이브 유도등의 바로 아래 방향에 연이어 위치한다. 구체적으로, 본 실시예에 있어서, 마이크로웨이브 유도등(100)이 방출하는 빛은 2차 곡면 반사 하우징(200)을 거쳐 모인 후, 2차 곡면 반사 하우징(200)의 바로 아래 방향에 모이고, 편광 컨버터(300)을 거쳐 라인 그리드 편광 컴포넌트(400) 반사광의 편광 상태를 바꾸고, 라인 그리드 편광 컴포넌트(400)가 반사하는 S 편광이 2차 곡면 반사 하우징(200)을 거치게 하고, 편광 컨버터(300)의 2 차례의 동작 후 라인 그리드 편광 컴포넌트(400)를 투과하여 부분적으로 P 편광으로 전환되도록 하여, 편광 조명 시스템의 에너지 이용률을 제고하고, 다른 한편으로는 마이크로웨이브 유도등(100) 광 강도의 조절 가능 가능성을 이용하여 조명 시스템의 정태 균일성 및 통합 균일성을 제고한다.
도 5를 중점적으로 참조하면, 라인 그리드 편광 컴포넌트(400)가 반사하는 S 편광은 편광 컨버터(300)를 거친 후, S 및 P 편광을 포함하는 타원(ellipse) 편광으로 전환되고, 상기 타원 편광은 2차 곡면 반사 하우징(200)을 거쳐 반사된 후의 타원 편광이 편광 컨버터(300)를 거친 후, 여전히 타원인 편광을 위해 P 편광 분량의 타원 편광과 함께 라인 그리드 편광 컴포넌트(400)를 거친 후 그 중의 P 편광 분량을 투과하여, 편광 조명 시스템의 에너지 이용률을 제고한다. 예비 시뮬레이션 분석을 거쳐, 편광 컨버터(300)를 채용하여 편광 방향 방안 하에 교정하여 시스템의 편광 방출 총량이 편광 컨버터(300)가 없는 방안의 조도에 비해 13%가 증가된다.
바람직하게는, 도 4를 중점적으로 참조하면, 마이크로웨이브 유도등(100)과 라인 그리드 편광 컴포넌트(400) 사이에는 석영 윈도우 보호 유리(500) 및 필터(600)가 더 설치되고, 편광 컨버터(300)은 마이크로웨이브 유도등(100)과 석영 윈도우 보호 유리(500) 사이에 설치되거나, 석영 윈도우 보호 유리(500)와 필터(600) 사이에 설치되거나, 필터(600)와 라인 그리드 편광 컴포넌트(400) 사이에 설치되고, 구체적으로, 석영 윈도우 보호 유리(500)는 빛의 경로(optical path) 중의 오염물을 방지하기 위해 이용되고, 필터(600)는 필요한 주파수 대역의 조명광을 여과하기 위해 이용된다.
바람직하게는, 편광 컨터버(300)은 1/4 웨이브 플레이트, 1/2 웨이브 플레이트 또는 편광 소멸 컴포넌트를 채용할 수 있고, 라인 그리드 편광 컴포넌트(400)를 변화시켜 반사광의 편광 상태를 바꿀 수 있다.
바람직하게는, 도 6 및 도 7을 중점적으로 참조하면, 마이크로웨이브 유도등(100)은 복수의 광관에 의해 횡 방향 및 종 방향을 따라 연결되고, 구체적으로, 복수의 작은 광관의 조명 뷰 필드를 거쳐 연결되고, 큰 조명 뷰 필드를 구현할 수 있다.
바람직하게는, 복수의 광관 각각의 출광력은 조절 가능하다. 조명 뷰 필드 국부 광 강도가 비교적 강하거나 약할 때, 단일 광관의 작업력(working capacity) 조정을 통해 일부 구역의 조도 조정을 구현하고, 조명 시스템의 정태 균일성을 단일 광관의 15%에서 7% 이내로 조정할 수 있다.
바람직하게는, 도 7을 중점적으로 참조하면, 상기 광관 각각의 위치는 횡 방향 상에서 조절 가능하고, 다시 말해서, 단일 라인 광관(즉, 도 7 중의 횡 방향 라인의 복수의 광관) 통합 균일성이 국부적으로 높거나 낮은 상황이 발생할 때, 횡 방향으로 이동하는 광관의 상대 위치를 통해 통합 균일성 조절을 구현할 수 있다. 도 8에 도시된 것과 같이, 횡 방향 전체 라인을 이동하는 광관의 상대 위치 방식을 통해 시스템의 스캔 및 통합 균일성을 3% 이내로 제어할 수 있다.
본 발명이 제공하는 편광 조명 조절 방법은 아래의 단계들을 포함한다.
단계 1: 광속(light beam)을 방출하고 2차 곡면 반사 하우징을 통한 반사에 이용되는 마이크로웨이브 유도등(100)을 2차 곡면 반사 하우징의 초점에 설치하여 반사 광속을 형성하는 단계.
단계 2: 반사 광속(light beam)에 대해 편광 조절을 수행하여, S 편광 및 P 편광을 형성하는 편광 컨버터를 설치하는 단계.
단계 3: P 편광을 통과시키고, S 편광을 반사시키는 라인 그리드 편광 컴포넌트를 설치하는 단계.
그 중, S 편광 반사 후 편광 컨버터(300)를 거치고, 2차 곡면 반사 하우징(200)을 통해 반사하고, 편광 컨버터(300) 동작을 통과한 후, 라인 그리드 편광 컴포넌트를 투과하여 부분적으로 P 편광으로 전환된다.
상술한 바와 같이, 본 발명이 제공하는 편광 조명 시스템 및 편광 조명 조절 방법에 있어서, 편광 조명 시스템은 마이크로웨이브 유도등(100), 2차 곡면 반사 하우징(200), 편광 컨버터(300) 및 라인 그리드 편광 컴포넌트(400)을 포함하고, 마이크로웨이브 유도등(100)은 2차 곡면 반사 하우징(200)의 초점에 위치하고, 편광 컨버터(300) 및 라인 그리드 편광 컴포넌트(400)는 마이크로웨이브 유도등(100)의 바로 아래 방향에 연이어 설치된다. 본 발명은 마이크로웨이브 유도등(100) 연결을 채용하여 넓은 뷰의 편광 조명 뷰 필드를 구현하고, 마이크로웨이브 유도등(100) 광 강도의 조절 가능성을 이용하여 조명 시스템의 정태 균일성 및 통합 균일성을 제고하고, 동시에 편광 컨버터(300)를 채용하여 편광 조명 시스템의 편광 방향에 대해 조절을 수행함으로써 에너지 이용률을 제고하고, 넓은 뷰 필드 및 높은 조도의 편광 조명을 구현한다.
명백하게, 본 발명의 기술 분야의 통상의 기술자는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남 없이 발명에 대해 각종 개량 및 변형을 가할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 이러한 개량 및 변형이 본 발명의 권리범위 및 그와 동등한 기술 범위 내에 속할 경우, 그것은 바로 본 발명이 의도하는 이러한 개량 및 변형 내에 포함되는 것으로 이해된다.
11: 바형 광원
12: 2차 곡면 반사 하우징
13: 라인 그리드 편광 컴포넌트
14: 워크피스
14a: 정렬 마스크
15: 기판대
21: 거품형 고압 수은등
22: 곡면 구형 반사 하우징
23: 제1 반사경
24: 편광 컴포넌트
25: 제2 반사경
26: 시준경
31: 웨이브 플레이트 히프
32: 1/4 웨이브 플레이트
33: 제1 반사경
34: 제2 반사경
100: 마이크로웨이브 유도등
200: 2차 곡면 반사 하우징
300: 편광 컨버터
400: 라인 그리드 편광 컴포넌트
500: 석영 윈도우 보호 유리
600: 필터
12: 2차 곡면 반사 하우징
13: 라인 그리드 편광 컴포넌트
14: 워크피스
14a: 정렬 마스크
15: 기판대
21: 거품형 고압 수은등
22: 곡면 구형 반사 하우징
23: 제1 반사경
24: 편광 컴포넌트
25: 제2 반사경
26: 시준경
31: 웨이브 플레이트 히프
32: 1/4 웨이브 플레이트
33: 제1 반사경
34: 제2 반사경
100: 마이크로웨이브 유도등
200: 2차 곡면 반사 하우징
300: 편광 컨버터
400: 라인 그리드 편광 컴포넌트
500: 석영 윈도우 보호 유리
600: 필터
Claims (7)
- 편광(polarized light) 조명 시스템에 있어서,
마이크로웨이브 유도등(induction light), 2차 곡면 반사 하우징(housing), 편광 컨버터 및 라인 그리드 편광(line grid polarizer) 컴포넌트를 포함하고,
상기 마이크로웨이브 유도등은 상기 2차 곡면 반사 하우징의 초점에 위치하고,
상기 편광 컨버터 및 라인 그리드 편광 컴포넌트는 상기 마이크로웨이브 유도등의 바로 아래 방향에 연이어(successively) 위치하는 것을 특징으로 하는,
편광 조명 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 마이크로웨이브 유도등과 상기 라인 그리드 편광 컴포넌트 사이에, 석영(quartz) 윈도우 보호 유리 및 필터가 더 연이어 설치되고,
상기 편광 컨버터는 상기 마이크로웨이브 유도등과 상기 석영 윈도우 보호 유리 사이에 설치되거나, 상기 석영 윈도우 보호 유리와 상기 필터 사이에 설치되거나, 상기 필터와 상기 라인 그리드 편광 컴포넌트 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는,
편광 조명 시스템. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 편광 컨버터는, 1/4 웨이브 플레이트(wave plate), 1/2 웨이브 플레이트 또는 편광 소멸(depolarization) 컴포넌트를 채용하는 것을 특징으로 하는,
편광 조명 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 마이크로웨이브 유도등은 복수의 광관(light pipe, 光管)에 의해 횡 방향 및 종 방향을 따라 연결되는 것을 특징으로 하는,
편광 조명 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 복수의 광관 각각의 출광력(luminous power)은 조절 가능한 것을 특징으로 하는,
편광 조명 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 복수의 광관 각각의 위치는 횡 방향 상에서 조절 가능한 것을 특징으로 하는,
편광 조명 시스템. - 편광 조명 조절 방법에 있어서,
단계 1: 광속(light beam)을 방출(emit)하고 2차 곡면 반사 하우징을 통한 반사에 이용되는 마이크로웨이브 유도등을 2차 곡면 반사 하우징의 초점에 설치하여 반사 광속을 형성하는 단계;
단계 2: 반사 광속(light beam)에 대해 편광(polarize) 조절을 수행하여, S 편광 및 P 편광을 형성하는 편광 컨버터를 설치하는 단계;
단계 3: 상기 P 편광을 통과시키고, 상기 S 편광을 반사시키는 라인 그리드 편광 컴포넌트를 설치하는 단계;
단계 4: 상기 S 편광 반사 후 상기 편광 컨버터를 거치고, 상기 2차 곡면 반사 하우징을 통해 반사하고, 상기 편광 컨버터 동작을 통과한 후, 상기 라인 그리드 편광 컴포넌트를 투과하여 부분적으로 P 편광으로 전환되는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는,
편광 조명 방법.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201511031853.2A CN106932966A (zh) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | 一种偏振光照明系统及偏振光照明调制方法 |
CN201511031853.2 | 2015-12-31 | ||
PCT/CN2016/112592 WO2017114408A1 (zh) | 2015-12-31 | 2016-12-28 | 一种偏振光照明系统及偏振光照明调制方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180099626A true KR20180099626A (ko) | 2018-09-05 |
Family
ID=59224554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020187009931A KR20180099626A (ko) | 2015-12-31 | 2016-12-28 | 편광 조명 시스템 및 편광 조명 조절 방법 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20180099626A (ko) |
CN (1) | CN106932966A (ko) |
TW (1) | TWI649515B (ko) |
WO (1) | WO2017114408A1 (ko) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109725466A (zh) * | 2017-10-31 | 2019-05-07 | 上海微电子装备(集团)股份有限公司 | 偏振光照明装置、光配向设备和偏振光照明控制方法 |
CN108957863B (zh) * | 2018-06-29 | 2021-10-15 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种光配向设备 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6208463B1 (en) * | 1998-05-14 | 2001-03-27 | Moxtek | Polarizer apparatus for producing a generally polarized beam of light |
JP2003249197A (ja) * | 2002-02-25 | 2003-09-05 | Matsushita Electric Works Ltd | マイクロ波無電極放電ランプ点灯装置 |
CN2602397Y (zh) * | 2002-05-14 | 2004-02-04 | 邵剑心 | 一种单芯片投影显示系统的光学引擎 |
KR100522995B1 (ko) * | 2003-06-02 | 2005-10-24 | 태원전기산업 (주) | 원편파 마이크로웨이브를 이용한 비회전 무전극 방전램프시스템 |
JP4961167B2 (ja) * | 2005-07-15 | 2012-06-27 | 三洋電機株式会社 | 照明装置及び投写型映像表示装置 |
US7795815B2 (en) * | 2005-11-01 | 2010-09-14 | Seiko Epson Corporation | Light source device and projector including light source device |
TW201015131A (en) * | 2008-09-05 | 2010-04-16 | Wavien Inc | Pseudo light pipe for coupling of light for dual paraboloid reflector (DPR) system |
JP5760149B2 (ja) * | 2012-06-01 | 2015-08-05 | ウィア・コーポレーション | 光配向装置 |
CN102780524A (zh) * | 2012-08-09 | 2012-11-14 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种基于无极紫外通信的信号发射装置及方法 |
TWM513962U (zh) * | 2015-09-04 | 2015-12-11 | Brileaf Co Ltd | 照明裝置 |
-
2015
- 2015-12-31 CN CN201511031853.2A patent/CN106932966A/zh active Pending
-
2016
- 2016-12-28 WO PCT/CN2016/112592 patent/WO2017114408A1/zh active Application Filing
- 2016-12-28 KR KR1020187009931A patent/KR20180099626A/ko unknown
- 2016-12-28 TW TW105143621A patent/TWI649515B/zh active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201725343A (zh) | 2017-07-16 |
TWI649515B (zh) | 2019-02-01 |
WO2017114408A1 (zh) | 2017-07-06 |
CN106932966A (zh) | 2017-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6474918B2 (ja) | 光案内手段及び光源装置 | |
US7048396B2 (en) | Arrangement for polarization of light | |
KR101288661B1 (ko) | 편광 광 조사 장치 | |
JP6240654B2 (ja) | 光配向装置 | |
US20200341353A1 (en) | LCD projector optical system and projection method | |
US20130039030A1 (en) | Light irradiation apparatus | |
WO2021238449A1 (zh) | 光配向设备及方法 | |
KR20180099626A (ko) | 편광 조명 시스템 및 편광 조명 조절 방법 | |
KR100510891B1 (ko) | 액정 배향막의 광 배향용 편광광 조사장치의 편광 소자 | |
CN104423097A (zh) | 偏振光照射装置 | |
WO2022012345A1 (zh) | 一种光源系统与投影系统 | |
CN103105737B (zh) | 使用拼接的多光源的光刻装置 | |
KR20150068274A (ko) | 자외선 조사장치 | |
JP2006344726A (ja) | 照明装置 | |
CN107561871B (zh) | 接近式曝光和光配向一体装置、光配向方法及曝光方法 | |
US11366376B2 (en) | High-efficiency illumination system for LCD projector and projection method thereof | |
CN209842315U (zh) | 一种单片式lcd投影机 | |
JP2009003108A (ja) | 光源装置およびこれを備えた表示装置 | |
CN109212837B (zh) | 一种光配向装置及方法 | |
CN1675936A (zh) | 用于液晶投影器的偏振转换系统以及校准其的方法 | |
CN203817623U (zh) | 一种激光光束的偏振态转换装置 | |
CN208399888U (zh) | 一种直写光刻机中高利用率高均匀度的led照明系统 | |
CN209911725U (zh) | 一种光配向装置 | |
CN112445076B (zh) | 光刻机、曝光系统及实现离轴照明的方法与离轴照明装置 | |
CN109541846B (zh) | 一种用于拼接式硅基液晶的照明光源 |