TWI431344B - Polarized light irradiation device - Google Patents
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Description
本案的發明係關於使用線柵偏光元件,來照射偏光光線的偏光光線照射裝置。
於用以獲得液晶面板之配向膜、使用紫外線硬化型液晶的視角補償薄膜之配向層等的配向處理中,逐漸採用藉由對工件照射紫外線區域的偏光光線來進行配向的光配向技術。以下,於本說明書中,將藉由光線進行配向總稱為光配向,將藉由光線進行配向處理之膜或層總稱為光配向膜。再者,所謂「配向」係針對對象物的某種性質賦予方向性。
使用液晶面板的光配向膜,係與液晶面板的大型化一起大型化,伴隨此,對光配向膜用的工件照射偏光光線的偏光光線照射裝置也大型化。
為了對於此種大面積之光配向膜用的工件進行光配向,例如專利文獻1(日本專利第4506412號公報)等提案有組合身為線狀光源之棒狀的燈管與線柵偏光元件的偏光光線照射裝置。
圖8係先前的偏光光線照射裝置之主要部分
的立體概略圖。圖8所示之偏光光線照射裝置,係由搬送工件W的搬送機構,與對於被搬送之工件W照射偏光光線的光照射部10等所構成。於圖8中,工件W係例如為視角補償薄膜用的帶狀長條工件,從輸送輥R1被送出,一邊被搬送至圖中箭頭方向,一邊藉由偏光光線照射來進行光配向處理,而被捲繞輥R2捲繞。來自具備棒狀的燈管11及溝狀的反射鏡12之光照射部10的光線,係藉由線柵偏光元件81偏光,在光照射部10下照射至被搬送的工件W。藉此,進行光配向處理。
線柵偏光元件81係具有在透射利用之光線(偏光光線)的透明基板形成光柵的構造。光柵係具有一邊設置空間一邊平行地形成多數往一定方向延伸之導電性或半導電性的線之圖案(線與間隙,line and space)。射入之光線中平行於光柵的長邊方向之偏光成分的大部分會被反射或吸收,正交於光柵的長邊方向之偏光成分則會透射。所以,透射線柵偏光元件81的光線,係成為具有與光柵的長邊方向正交之方向的偏光軸之偏光光線。例如專利文獻2(日本特開2002-328234號公報)及專利文獻3(日本特表2003-508813號公報)詳細揭示此種線柵偏光元件81。
[專利文獻1] 日本專利第4506412號公報
[專利文獻2] 日本特開2002-328234號公報
[專利文獻3] 日本特表2003-508813號公報
[專利文獻4] 日本特開2006-184747號公報
於上述之偏光光線照射裝置中,有以波長選擇或線柵偏光元件的保護等為目的,需要在光源與線柵偏光元件之間配置濾鏡之狀況。例如,在光配向中,如前述般對工件照射紫外線,但是,關於工件具有感度之波長(光配向所使用之波長)以外的紫外線,因為會產生工件的劣化等,故應去除之狀況。此種狀況中,進行使用濾鏡,截斷產生工件的劣化等之有害波長的紫外線。
又,線柵偏光元件的重要特性之一是消光比。於光配向中,消光比以Iv/Ip表示。Iv是垂直於光柵的長邊方向之方向的偏光光線強度,Ip是平行之方向的偏光光線強度。利用照射高消光比的偏光光線,可提升對於工件之光配向處理的程度。依據發明者的研究,可知作為線柵偏光元件的特性,關於特定波長帶,有相較於其他波長帶,消光比較高之狀況。如果工件的感光波長帶(可進行光配向的波長帶)與消光比較高的波長帶重疊的話,利用選擇性照射該重疊之波長帶的紫外線,可更提升光配向處理的效果。濾鏡所致之波長選擇也有以此種目的進行之狀
況。
又,如前述般,線柵偏光元件係在透明基板上形成細微的光柵之纖細且昂貴的光學元件,關於形成光柵之面(以下稱為光柵面),特別需要慎重的處理。必須避免因失誤而手接觸污損光柵面,或在維護時掉落螺絲等,造成光柵產生缺口等。因此,有許多需要以覆蓋光柵面之方式設置保護用的濾鏡之狀況。線柵偏光元件係通常在將光柵面朝向光源側之狀態下配置。而朝向與光源相反側的話,因大多會成為光柵面露出的構造,會失誤以手接觸之虞變高。所以,保護用的濾鏡係配置在線柵偏光元件的光源側(射入側)。
為了上述之任一或二以上的目的,有需要在線柵偏光元件的射入側配置濾鏡之狀況。在此,依據發明者的研究,判明在線柵偏光元件的射入側配置濾鏡時,會產生於偏光光線照射區域的周邊部中偏光光線之偏光軸的偏差會明顯化的問題。
圖9係針對偏光光線照射區域的周邊部之偏光軸的偏差之問題所示的俯視概略圖。於圖9中,以箭頭揭示偏光光線之偏光軸的朝向。如圖8所示,偏光光線照射區域係溝狀的反射鏡12之下端開口的正下方區域,為與燈管11的長度幾乎相等之長度的長方形區域。於此種偏光光線照射區域中,例如以射出垂直於燈管11的長邊方向之方向的偏光光線之方式配置線柵偏光元件81時,在燈管11的正下方位置測定偏光光線的偏光軸的話,如
圖9所示,可確認正確地朝向直角方向。然而,在偏光光線照射區域的周邊部,尤其在四隅的部分測定的話,如圖9所示,可確認偏光軸不會朝向直角而呈現傾斜(旋轉)。
對於在此種各隅部之偏光軸的偏差,在專利文獻4中,檢討在燈管與線柵偏光元件之間設置筒狀的鏡片等之構造來改善之方法。然而,依據發明者的研究,判明在線柵偏光元件的射入側配置濾鏡的話,於寬度方向的端部中因其他要因,偏光軸的偏差會明顯化。再者,在此的寬度方向係代表偏光光線照射區域中垂直於燈管11之長邊方向的方向,在圖9所示之範例中,相當於工件W的長邊方向(搬送方向)。
本案發明的目的係為了解決上述之新的課題(濾鏡配置所致之偏光軸偏差的明顯化)所發明者,實現即使在線柵偏光元件的射入側配置濾鏡,偏光光線之偏光軸的偏差也不會明顯化。
為了解決前述課題,本案的請求項第1項所記載的偏光光線照射裝置,係具備線狀之光源、使來自光源之光線偏光並予以照射之線柵偏光元件、及於與設置線柵偏光元件之側相反側中覆蓋光源的溝狀之反射鏡的偏光光線照射裝置,具有:在光源與線柵偏光元件之間的光路徑上,設置有濾
鏡;從垂直於光源的長邊方向且平行於光照射面之方向的寬度方向觀看時,濾鏡比線柵偏光元件大的構造。
又,為了解決前述課題,請求項第2項所記載的發明,係具有於前述請求項第1項的構造中,前述反射鏡,係在垂直於前述光源之長度方向的剖面之反射面的形狀成拋物線;前述濾鏡,係設置成平行於前述線柵偏光元件;前述濾鏡之寬度方向的端部超出前述線柵偏光元件的長度為2.5mm以上的構造。
又,為了解決前述課題,請求項第3項所記載的發明,係具有於前述請求項第1項的構造中,前述反射鏡,係在垂直於前述光源之長度方向的剖面之反射面的形狀成拋物線;前述濾鏡,係設置成平行於前述線柵偏光元件;將前述濾鏡的端部超出前述線柵偏光元件的長度設為S,將對於前述線柵偏光元件之有效區域的端點,從最外側射入之光線的射入角設為θ,將前述濾鏡與前述線柵偏光元件的離開間隔設為d時,成立S≧d.tan θ的關係的構造。
又,為了解決前述課題,請求項第4項所記載的發明,係於前述請求項第1項乃至第3項任一項的構造中,具有前述光源、前述線柵偏光元件及前述反射鏡,係被收容於燈室;於燈室,形成有藉由通風來冷卻燈室內的通風路徑;前述濾鏡,係設置成平行於前述線柵偏光元件;
前述濾鏡與前述線柵偏光元件之間的空間也成為通風路徑,並且前述濾鏡之射出面與前述線柵偏光元件之射入面的離開間隔為5mm以上的構造。
又,為了解決前述課題,請求項第5項所記載的發明,係於前述請求項第1項乃至第4項任一項的構造中,具有前述濾鏡,係藉由濾鏡本體,與保持濾鏡本體的濾鏡框所構成;且設置有複數個濾鏡本體;濾鏡框,係保持並排於相同平面上的複數濾鏡本體者的構造。
又,為了解決前述課題,請求項第6項所記載的發明,係於前述請求項第1項乃至第5項任一項的構造中,具有前述線柵偏光元件,係藉由框架保持;前述濾鏡,係連結於該框架,且可與前述線柵偏光元件一起移動的構造。
如以下所說明,依據本案各請求項所記載的發明,在寬度方向觀看時,濾鏡比線柵偏光元件還大,所以,可防止寬度方向的端部之偏光軸的偏差明顯化。因此,可有助於均勻性更高的光配向處理。
又,依據請求項第4項的發明,除了前述效果之外,因為濾鏡不會妨礙線柵偏光元件的冷卻,所以,可防止線柵偏光元件被加熱成限度以上,線柵偏光元件發出的輻射熱將光配向膜加熱至限度以上的問題。
又,依據請求項第5項的發明,除了前述效果之外,因為並排複數濾鏡本體,藉由濾鏡框保持,所以,成為適
合對更大面積的區域照射偏光光線者。
又,依據請求項第6項的發明,除了前述效果之外,因為濾鏡可與線柵偏光元件一起移動,所以,易於進行裝卸時的動作。
10‧‧‧光照射部
11‧‧‧燈管
12‧‧‧反射鏡
20‧‧‧散熱器
30‧‧‧吹氣機
60‧‧‧燈室
70‧‧‧光照射口
81‧‧‧線柵偏光元件
82‧‧‧框架
83‧‧‧軌道
90‧‧‧濾鏡
91‧‧‧濾鏡本體
92‧‧‧濾鏡框
93‧‧‧連結具
a‧‧‧光軸
d‧‧‧離開距離
Lo‧‧‧外側傾斜射入光
Lo’‧‧‧最外側傾斜射入光
R1‧‧‧輸送輥
R2‧‧‧捲繞輥
W‧‧‧工件
[圖1]關於本案發明的實施形態之偏光光線照射裝置的側面剖面概略圖。
[圖2]圖1所示之濾鏡的俯視概略圖。
[圖3]針對濾鏡之大小與偏光光線照射區域之偏光軸的偏差的關係,進行模式揭示的圖。
[圖4]揭示針對相對於線柵偏光元件之濾鏡的相對大小與偏光軸之偏差的關係進行調查的實驗結果的圖。
[圖5]揭示於圖4所示之結果的實驗中,是在有效照射區域的哪個地點測定偏光軸之朝向的俯視概略圖。
[圖6]針對關於相對於線柵偏光元件之濾鏡的相對大小之定性說明之一例,進行揭示的概略圖。
[圖7]揭示確認相對於線柵偏光元件之濾鏡的超出長度為一定時,伴隨離開距離的增加而偏光軸的偏差變大之點的實驗之結果的圖。
[圖8]先前的偏光光線照射裝置之主要部分的立體概略圖。
[圖9]針對偏光光線照射區域的周邊部之偏光軸的偏
差之問題所示的俯視概略圖。
接著,針對用以實施本案發明的形態(以下,實施形態)進行說明。
圖1係關於本案發明的實施形態之偏光光線照射裝置的側面剖面概略圖。圖1係為工件W之搬送方向的剖面圖。圖1所示之偏光光線照射裝置,係具備線狀的光源,與使來自該光源之光線偏光的線柵偏光元件。
光源係放射光配向所需之波長的光線者。與圖8所示狀況相同,為了對工件W的寬度方向以較長的圖案來照射光線,棒狀的燈管11使用來作為光源。在本實施形態中,因為藉由紫外線區域的光線來進行光配向,使用高壓水銀燈或於水銀加入其他金屬的金屬鹵素燈等。並排複數個放射紫外線區域的必要波長之光線的LED,來獲得較長之照射圖案亦可。再者,棒狀的燈管11係以該長邊方向成為工件W的寬度方向之方式配置。工件W係被往垂直於燈管11的長邊方向之水平方向(圖1的圖面左右方向)搬送,在該搬送的過程中被偏光光線照射。
與圖8相同,以覆蓋燈管11之方式,設置溝狀的反射鏡12。反射鏡12係利用使來自燈管11的光線折射,朝向工件W,來提升光的利用效率者。作為溝狀的反射鏡12,在本實施形態中,使用反射面的剖面形狀成拋物線者(拋物面鏡)。
線柵偏光元件81係以位於燈管11與工件W之間之方式配置。在本實施形態中,為了對應工件W的大型化,採用並排複數線柵偏光元件81來單元化者。各線柵偏光元件81係為方形的板狀,並排於工件W的寬度方向(圖1的紙面垂直方向),被框架82保持。在各線柵偏光元件81的端面鄰接之處,為了防止來自間隙的漏光(非偏光光線的洩漏),設置有未圖示的遮光板。關於此種線柵偏光元件81的單元(以下稱為偏光元件單元)的構造,可參照專利文獻1所揭示者。
再者,為了易於進行偏光元件單元的裝卸,採用沿著軌道83移動的構造。於收容燈管11等的殼體(以下稱為燈室)60的下板部,設置有光照射口70。沿著光照射口70的緣部,設置一對的軌道83,偏光元件單元係為在裝卸時移動於該軌道83上的構造。
又,為了消除來自燈管11的光線所致之熱的問題,採用冷卻燈室60內的構造。如圖1所示,反射鏡12係為左右一對者。左右的反射鏡12係於上部中比此離開,於燈管11的上側形成通風用的縫隙。於縫隙的上方,設置有散熱器20,於其上設置有吹氣機30。吹氣機30動作時,如圖1虛線箭頭所示,封通過散熱器20流動,冷卻燈室60內。
冷卻的目的係除了抑制燈管11本身的溫度上升之外,也為了冷卻燈室60內的各零件,使燈室60的表面不會變熱到限度以上。又,利用冷卻各線柵偏光元件
81,除了防止因熱的損傷的目的之外,也有防止因各線柵偏光元件81變高溫,而因為該輻射熱,工件W被異常加熱之狀況的目的。
本實施形態的裝置係在線柵偏光元件81的射入側具備濾鏡90。濾鏡90的配置係有前述之一或二以上的目的。濾鏡90係由濾鏡本體91與保持濾鏡本體91的濾鏡框92所成。
濾鏡本體91係最低限度需要是可充分透射所利用之偏光光線的波長者。此外,以波長選擇為目的來配置濾鏡90時,則使用具有可透射目的的波長,適當遮斷或吸收其他波長的特性者。
圖2係圖1所示之濾鏡的俯視概略圖。如圖2所示,與線柵偏光元件81相同,關於濾鏡90,也採用並排複數濾鏡本體91並予以配置的構造。各濾鏡本體91係為方形的板狀,並排於工件W的寬度方向。如圖2所示,濾鏡框92的內緣具有數個濾鏡本體91分的長度,保持被並排於相同平面上的各濾鏡本體91。如圖1所示,濾鏡框92的各邊具有L字狀的剖面形狀,且具有段差。各濾鏡本體91係在嵌入該段差之狀態下被保持。再者,在圖2中,使用4個濾鏡本體91,但是,濾鏡本體91可因應工件W的大小來適當變更。針對寬度更寬的工件W,使用更多枚數的濾鏡本體91,針對寬度較窄的工件W,則減少。
如圖1所示,各濾鏡本體91係以與線柵偏光
元件81平行的姿勢,被濾鏡框92保持。又,濾鏡框92係藉由連結具93,連結於線柵偏光元件81的框架82。所以,濾鏡90係在偏光元件單元的裝卸時,可與偏光元件單元一起移動於軌道83上。
又,在線柵偏光元件81與濾鏡本體91之間,流動吹氣機30所致之冷卻風。亦即,藉由濾鏡90的配置,不妨礙線柵偏光元件81的冷卻。再者,連結具93係為不會遮蔽流動於濾鏡本體91與線柵偏光元件81之間的冷卻風的構造。
此種濾鏡90係如圖1所示,為寬度比線柵偏光元件81還寬者。更正確來說,在寬度方向觀看時,濾鏡90比線柵偏光元件81還大。
再者,「濾鏡比線柵偏光元件還大」之狀況,當然也代表具有作為濾鏡之功能的區域也比線柵偏光元件還大。如圖1所示,濾鏡本體91的端部係被濾鏡框92覆蓋,濾鏡本體91中被濾鏡框92覆蓋的部分並不具有作為濾鏡90的功能。所以,就實施形態來說,濾鏡本體91中未被濾鏡框92覆蓋的部分(有效區域)之大小比線柵偏光元件81還大。也就是說,此狀況關於線柵偏光元件81也相同,代表濾鏡90的有效區域比有效地具有作為線柵偏光元件之功能的區域還大。線柵偏光元件81的有效區域係為線柵偏光元件81中未被框架82或未圖示的遮光板覆蓋的部分。
如上所述,將濾鏡90設為寬度比線柵偏光元
件81還寬,係依據研究過前述的光照射面之偏光軸的偏差之明顯化的問題之發明者的研究成果。以下,針對此點,使用圖3來說明。圖3係針對濾鏡90之大小與偏光軸之偏差的關係,進行模式揭示的圖。再者,於光照射面中,以一定以上的照度被偏光光線照射的區域被設定為有效照射區域。問題之偏光軸的偏差係單一性來說產生於有效照射區域。
如前述般,在線柵偏光元件中,透射往垂直於光柵之長邊方向的方向偏光的偏光光線,反射或吸收往平行於光柵之長邊方向的方向偏光的偏光光線。此特性係在光線垂直射入至線柵偏光元件時可獲得最佳效果,但是,即使光線傾斜射入,也不會影響消光比本身。但是,光線傾斜射入的話,偏光光線的偏光軸會變化,該影響較大時,會出現成為問題之偏光軸的偏差。
如圖3所示,針對有效照射區域中的寬度方向(垂直於燈管11之長邊方向的方向)進行考察。於有效照射區域的各點,有從燈管11直接到達的光線,與經過反射鏡12而到達的光線。在反射鏡12為溝狀拋物面鏡時,通常,燈管11以燈管11的中心為焦點的位置之方式配置。此時,從燈管11的中心放出而反射於反射鏡12的光線,係成為沿著光軸a的平行光,垂直射入光照射面。在圖3中以實線揭示從燈管11的中心放出的光線之軌跡。
實際上,燈管11具有有限大小的發光部,從中心以
外的場所放出的光線並不會成為平行光。假設,燈管11的管內整體為發光部的話,如圖3中一點虛線所示,光線會到達光照射面之一點。又,如圖3中二點虛線所示,也有反射於相反側的反射鏡12而到達一點的光線。
從圖3中可容易理解,在有效照射區域的中央部中,各光線的射入角並無太大不同。但是,如圖3所示,在有效照射區域之端部的點E,在反射於一方側的反射鏡12而射入之光線,與來自燈管11的直射光及反射於相反側的反射鏡12而射入之光線之間,射入角的差異較大。因此,有即使在有效照射區域的中央部中,不產生會成為問題之偏光軸的偏差,也會在端部的點E中,產生會成為問題之偏差的狀況。
在此重點是射入至點E的光線中,存在有從外側射入的光線。此光線係根據上述之燈管11具有有限的發光部者,在此範例中,是從燈管11的下部放射,並反射於端部之點E側的反射鏡12之光線。此從外側傾斜射入的光線(以下,稱為外側傾斜射入光,於圖3中以Lo揭示),其實在偏光軸的偏差之觀點中,具有減弱來自燈管11的直射光及反射於相反側的反射鏡12而射入之光線(以下,稱為中央側光)的影響之作用。亦即,在點E所測定之偏光光線的偏光軸,係重疊射入之各偏光光線的偏光軸者,達成重疊的理由。外側傾斜射入光Lo係具有減弱中央側光之偏光軸的作用,可抑制點E中作為總量所觀測到之偏光光線的偏光軸相較於光照射區域的中央部
出現大幅差異(偏差)。
在此,因某些構件而遮蔽了外側傾斜射入光Lo的話,會失去減弱中央側光之影響的作用,所以,偏光軸的偏差會明顯化。就實施形態的構造來說,濾鏡框92相當於其。在線柵偏光元件81的射入側配置濾鏡90時,如圖3中虛線所示,設為與線柵偏光元件81相同程度的濾鏡90的話,因濾鏡90具有濾鏡框92,變成該濾鏡框92會遮蔽外側傾斜射入光Lo之狀態。
本案的發明者係當初將濾鏡90設為與線柵偏光元件81相同程度的寬度,但是,確認了前述之偏光軸的偏差明顯化。發明者針對此原因銳意調查,獲得前述的見解,找出將濾鏡90設為比線柵偏光元件81寬度寬的解決策。
接著,針對將濾鏡90設為比線柵偏光元件81大何種程度即可進行說明。圖4係揭示針對相對於線柵偏光元件81之濾鏡90的相對大小與偏光軸之偏差的關係進行調查的實驗結果的圖。
在此實驗中,準備寬度不同的濾鏡90,分別調查偏光軸的偏差為何種程度。圖5係揭示於圖4所示之結果的實驗中,是在有效照射區域的哪個地點測定偏光軸之朝向的俯視概略圖。
如圖5所示,首先,於有效照射區域的中心點(燈管11的中心正下方的位置)A中測定偏光軸,設為以此為基準的偏光軸朝向。接著,於有效照射區域之隅的一點B中,測定偏光軸的朝向,將相對於A點之偏光
軸所成的角度設為偏光軸的偏差。又,雖有稍微偏離有效照射區域的點,但測定在圖5所示的點C之偏光軸的朝向,同樣地將相對於點A的偏光軸之朝向所成的角度設為偏光軸的偏差。
針對尺寸來例示的話,如燈管11的長度為3000mm程度的話,有效照射區域為2500×80mm程度。點C係為從點B離開150mm程度的場所。在此範例中,線柵偏光元件之有效區域的寬度為90mm。再者,在需要涵蓋工件W之寬度全長來照射偏光光線時,如圖5中虛線所示般,有效照射區域的長度設定為比工件W的寬度稍大。在寬度方向取得邊際並對工件W進行光配向處理時,比工件W的寬度狹小邊際分量的區域設定為有效照射區域。
如圖4所示,濾鏡的寬度為80mm時(比線柵偏光元件狹小10mm時),在點B中觀測到0.24度程度之偏光軸的偏離,在點C中觀測到1.0度程度的偏離。又,濾鏡的寬度與線柵偏光元件相同,為90mm時,在B點中觀測到0.15度程度之偏光軸的偏離,點C則觀測到0.6度程度的偏離。濾鏡的寬度比線柵偏光元件稍大,為95mm時,在B點中觀測到0.11度程度之偏光軸的偏離,點C則觀測到0.49度程度的偏離。進而增加濾鏡的寬度,設為100mm、110mm,但是,偏光軸的偏離在點B中為0.11度程度,在點C中為0.48度程度,並無太大變化。又,也同樣地進行不配置濾鏡之狀態下的測定,於圖4
中的右端一併揭示該結果。在點B中為0.11度程度的偏離,在點C中為0.48度程度的偏離,與將濾鏡的寬度設為95mm以上時相同程度。
根據此圖4所示結果,將濾鏡的寬度設為95mm以上的話,則不會發生成為問題之偏光軸的偏差。如圖1所示,濾鏡90以平行配置在與線柵偏光元件81同心上(以中心在相同法線上之方式),且彼此的寬度方向為相同方向之方式配置。所以,整體來說超過5mm,在各側增加2.5mm即可。
以上是依據實驗資料的定量說明,也可進行考慮外側傾斜射入光之作用的定性說明。針對此說明,參照圖6來進行。圖6係針對關於相對於線柵偏光元件之濾鏡90的相對大小之定性說明之一例,進行揭示的概略圖。
如前述般,端部之偏光軸的偏離係起因於外側傾斜射入光Lo被遮蔽。考慮該狀況時,對於實現使偏光軸的偏差不會明顯化來說,讓有效照射區域之寬度方向的端點E中從最外側傾斜射入之光線(射入角最大的外側傾斜射入光,以下稱為最外側傾斜射入光,以Lo’揭示)不會被遮蔽為臨限的條件。不遮蔽該光線的話,則也不會遮蔽到射入角更小的外側傾斜射入光,即使在比端點E更靠內側的點中外側傾斜射入光也不會被遮蔽。
線柵偏光元件的有效區域係設為射入至端點E的最外側傾斜射入光Lo’透射的大小。通常會抓一些餘裕
將有效區域設為較大,但是,考慮臨限的條件,在此,如圖6所示,想定最外側傾斜射入光Lo’會通過線柵偏光元件81之有效區域的端點P。再者,嚴密表現最外側傾斜射入光Lo’的話,則為發光部的各點中,由從有效照射區域的端點E經由反射鏡12,估算到發光部時位於最靠近線柵偏光元件81側之點放出的光線。
將最外側傾斜射入光Lo’的射入角設為θ。因為濾鏡90、線柵偏光元件81及光照射面全部平行,所以,射入角θ在各面相等。再者,圖6係無視濾鏡本體91及線柵偏光元件81中的折射所描繪者。又,將濾鏡90與線柵偏光元件81的離開間隔設為d。離開間隔d係為規定有效區域之面之間的距離,在此範例中為各射出面的間隔。此時,如圖6所示,將濾鏡90自線柵偏光元件81超出的長度S設為S≧d.cot(π/2-θ)=d.tan θ的話,則可不遮蔽最外側傾斜射入光Lo’,而射入於線柵偏光元件81。從濾鏡90整體來看,設為大於2d.tan θ以上即可。
離開間隔d係根據在進行冷卻時,與冷卻風用之必要的傳導之關係來規定。實用性來說需要5mm以上,但大多為20~30mm程度。射入角θ係因應燈管11之發光部的大小、反射鏡12的曲率、被設定之有效照射區域的寬度來決定。例如θ為5度,d為25mm的話,2d.tan θ則成為4.4mm程度,接近前述實驗結果的5mm之值。如此,將濾鏡90設為相對於線柵偏光元件大5mm以上,或大2d.tan θ以上的話,則可避免成為問題之偏光軸的
偏差之明顯化。
如前述般,超出長度S為一定時,逐漸增加離開距離d的話,則偏光軸的偏差也變大。圖7係揭示確認該點之實驗結果的圖。圖7所示之結果的實驗,係在與圖4相同的測定點,測定偏差。此時,根據圖4的條件,一邊使濾鏡接近或離開線柵偏光元件一邊進行測定。圖7中,「-10mm」是接近10mm時的資料,「-20mm」是接近20mm時的資料,「+10mm」是離開10mm時的資料。
如圖7所示,在點B中並未出現較大的變化,但是,在點C中可確認因增加離開距離d,偏光軸的偏差也變大之狀況。然後,也確認了因增加離開距離d,偏光軸的偏差明顯化之超出長度S之值(臨限值)會上升之狀況。
如此,依據本實施形態的裝置,因為可抑制偏光光線之偏差的明顯化,所以,可進行使用濾鏡90來進行波長選擇,保護線柵偏光元件81,並進行偏光軸之偏差較少的偏光光線照射。因此,可有助於進行均勻性更高的光配向處理。
又,濾鏡90是並排複數濾鏡本體91並利用濾鏡框92保持的構造之處,有助於對應工件W的大型化,對更大區域照射偏光光線。但是,即使是濾鏡本體僅有一個,利用濾鏡框保持僅一個之濾鏡本體的構造,也可實施本案發明。
再者,濾鏡也在關於目的的功能上,作為前述任一者
即可,當然也可作為前述以外者。
又,濾鏡框92連結於線柵偏光元件81的框架82,濾鏡90可與線柵偏光元件81一起移動之處,有容易進行維護等作業的效果。於維護中,例如為了燈管11的檢查,會需要開放燈室60內部。此時,雖然需要從燈室60卸下線柵偏光元件81及濾鏡90,但是,在本實施形態中,可利用沿著軌道83拉出來一起取出,或沿著軌道83移動來再次安裝。因此,易於作業。
11‧‧‧燈管
12‧‧‧反射鏡
20‧‧‧散熱器
30‧‧‧吹氣機
60‧‧‧燈室
70‧‧‧光照射口
81‧‧‧線柵偏光元件
82‧‧‧框架
83‧‧‧軌道
90‧‧‧濾鏡
91‧‧‧濾鏡本體
92‧‧‧濾鏡框
93‧‧‧連結具
W‧‧‧工件
Claims (6)
- 一種偏光光線照射裝置,係具備線狀之光源、使來自光源之光線偏光並予以照射之線柵偏光元件、及於與設置線柵偏光元件之側相反側中覆蓋光源的溝狀之反射鏡的偏光光線照射裝置,其特徵為:在光源與線柵偏光元件之間的光路徑上,設置有濾鏡;從垂直於光源的長邊方向且平行於光照射面之方向的寬度方向觀看時,濾鏡比線柵偏光元件大。
- 如申請專利範圍第1項所記載之偏光光線照射裝置,其中,前述反射鏡,係在垂直於前述光源之長邊方向的剖面之反射面的形狀成拋物線;前述濾鏡,係設置成平行於前述線柵偏光元件;前述濾鏡之寬度方向的端部超出前述線柵偏光元件的長度,係2.5mm以上。
- 如申請專利範圍第1項所記載之偏光光線照射裝置,其中,前述反射鏡,係在垂直於前述光源之長邊方向的剖面之反射面的形狀成拋物線;前述濾鏡,係設置成平行於前述線柵偏光元件;將前述濾鏡的端部超出前述線柵偏光元件的長度設為S,將對於前述線柵偏光元件之有效區域的端點,從最外側射入之光線的射入角設為θ,將前述濾鏡與前述線柵偏 光元件的離開間隔設為d時,成立S≧d.tan θ的關係。
- 如申請專利範圍第1項所記載之偏光光線照射裝置,其中,前述光源、前述線柵偏光元件及前述反射鏡,係被收容於燈室;於燈室,形成有藉由通風來冷卻燈室內的通風路徑;前述濾鏡,係設置成平行於前述線柵偏光元件;前述濾鏡與前述線柵偏光元件之間的空間也成為通風路徑,並且前述濾鏡之射出面與前述線柵偏光元件之射入面的離開間隔為5mm以上。
- 如申請專利範圍第1項所記載之偏光光線照射裝置,其中,前述濾鏡,係藉由濾鏡本體,與保持濾鏡本體的濾鏡框所構成;且設置有複數個濾鏡本體;濾鏡框,係保持並排於相同平面上的複數濾鏡本體者。
- 如申請專利範圍第1項所記載之偏光光線照射裝置,其中,前述線柵偏光元件,係藉由框架保持;前述濾鏡,係連結於該框架,且可與前述線柵偏光元件一起移動。
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