TWI545309B - 光學異向性參數測量裝置、測量方法及測量用程式 - Google Patents

光學異向性參數測量裝置、測量方法及測量用程式 Download PDF

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Description

光學異向性參數測量裝置、測量方法及測量用程式
本發明係關於一種用以測量具有光學異向性之試料之光學軸之方位及異向性之大小的光學異向性參數測量裝置、測量方法及測量用程式，尤其適用於液晶配向膜的檢查等。
液晶顯示器係形成為在表面疊層有透明電極及配向膜之背側玻璃基板、及在表面疊層形成有彩色濾光片(color filter)、透明電極及配向膜之表側玻璃基板，隔著間隔件(spacer)使配向膜彼此相對向，且在該配向膜之間隙封入有液晶的狀態下密封，並且在其表背兩側疊層有偏光濾光片的構造。
在此，為了使液晶顯示器正常動作，需使液晶分子均勻地排列在相同方向，且由配向膜來決定液晶分子的方向性。
該配向膜之所以可使液晶分子整齊排列，係因為具有分子配向，配向膜只要涵蓋其整面具有均勻的分子配向，則不容易在液晶顯示器產生缺陷，且只要分子配向之不均勻的部分存在，液晶分子的方向就會紊亂，液晶顯示器即成為不良品。
亦即，配向膜的品質會直接影響液晶顯示器的品質，只要配向膜有缺陷，液晶分子的方向性就會紊亂，因此在液晶顯示器亦會產生缺陷。
因此，在組裝液晶顯示器時，只要預先檢查配向膜是否有缺陷並僅使用品質穩定的配向膜，液晶顯示器的良率就提升，且生產效率提升。
因此，乃要求要能簡易測量因為配向膜之分子配向所導致光學異向性之光學軸之方向或異向性之大小，本申請人乃提出一種高速測量因為分子配向所導致之光學異向性的方法(參照專利文獻1)。
此方法係一種將射入光傾斜照射至液晶配向膜等之試料，且檢測出其反射光之偏光狀態之方法，其係根據將光學系統或試料作業台(stage)旋轉所獲得之反射光強度，來測量其測量點中之光學軸之方向、異向性的大小，具有異向性的高靈敏度且測量時間亦較短的優點。
然而，在從傾斜方向以預定射入角照射光的光學系統中，由於反射光係以與射入角相同的反射角來反射，因此必須將射入光及反射光之光路相對於測量中心確保在兩側，因此會有測量裝置大型化的問題。
而且，在使光學系統旋轉時，由於亦需確保成為與該旋轉半徑對應之運轉區域之圓形空間，因此更需要大型的設置空間。
尤其液晶顯示器之母玻璃(mother glass)的大小，即使是中小型液晶顯示器用者亦為1邊2m左右，而大型液晶顯示器用者則1邊超過3m，因此為了要在母玻璃的狀態下於限定的時間內進行測量，需將複數個測量裝置配置成一次元或矩陣(matrix)狀，因此要求將測量裝置小型化。
因此，只要可將光垂直照射於試料的測量面來測量光學異向性參數，即可達成裝置的小型化，而該種測量裝置亦已被提出(參照專利文獻2)。
第11圖係為顯示該測量裝置31的說明圖，其形成有將從成為光源之雷射32以半反射鏡(half mirror)33反射的射入光朝垂直方向照射於試料34，並且將從試料34朝垂直方向反射之反射光穿透前述半反射鏡33而引導至受光元件35之光路，由於可不傾斜照射射入光，因此可達成裝置31的小型化。
在此測量裝置31中，係在雷射32與半反射鏡33之間配置固定偏光器P，並且在半反射鏡33與受光元件35之間以可旋轉之方式配置檢光器A，且在半反射鏡33與試料34之間，以可轉動之方式設有用以使藉由偏光器P所產生之直線偏光旋轉的1/2波長板36。
此時，由於使1/2波長板36旋轉180°，照射於試料34之直線偏光之射入方位就會旋轉360°，因此只要一面使1/2波長板各停止例如5°，一面使檢光器A旋轉360°，既可檢測出使照射於試料之直線偏光之射入方位各變化10°時之反射光的偏光狀態。
再者，例如，只要將檢光器A每旋轉10°來測量反射光強度，在檢光器A之旋轉角θ與反射光強度R的關係上可獲得36個資料，根據此資料進行傅立葉(Fourier)解析，即可獲得此時之直線偏光相對於射入方位之一個相位差資料。
然而，為了獲得直線偏光相對於射入方位0至360°之相位差資料，必須一面使1/2波長板36各停止例如5°，一面針對0至180°的36點進行測量，因此要使檢光器A相對於該一個角度旋轉360°且依每10°取得36個資料，因此要使檢光器A旋轉36次而取得合計共36×36=1296點的資料，不僅測量需耗費時間，之後的計算處理亦耗費時間，非為可組入於實際生產線者。
只要使1/2波長板36各停止10°，且依檢光器A之每10度取得資料，資料數就會減少至1/4而為18×18=324，但結果檢光器A還是必須旋轉18次，因此測量時間只減少達1/2左右，而且，會有測量精確度隨資料數減少而降低的問題。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2008-76324號公報
專利文獻2：日本特開平11-304645號公報
因此，本發明之技術課題在於藉由將射入光垂直照射於試料而謀求裝置整體的小型化，同時可在極短時間內測量光學軸的方向及異向性的大小。
為了解決上述問題，本發明係提供一種光學異向性參數測量裝置，係根據照射至試料之測量區域(area)之射入 光及其反射光之偏光狀態的變化來測量該試料之光學軸之方向與光學異向性之大小，該裝置之特徵為具備： 測量光學系統，從成為光源之雷射經由半反射鏡將射入光朝垂直方向照射於前述測量區域，並且將從該測量區域朝垂直方向反射之反射光經由前述半反射鏡引導至受光元件；及運算處理裝置，根據藉由受光元件所檢測出之反射光強度來算出光學異向性參數； 前述測量光學系統係在前述雷射與前述半反射鏡之間配置偏光器，並且在半反射鏡與受光元件之間配置檢光器，且在半反射鏡與試料之間配置有：1/2波長板，為了使藉由前述偏光器所產生之直線偏光旋轉而被旋轉驅動；及1/4波長板，使遲相軸之方向從相對於前述1/2波長板之遲相軸偏移±δ(δ≠n π/4，n係整數)之初期位置，以旋轉角度相對於該1/2波長板成為2倍之方式同步地被旋轉驅動； 前述運算處理裝置係算出使1/4波長板從初期位置+δ與1/2波長板同步地旋轉時所檢測出之反射光強度R(+δ)、與使1/4波長板從初期位置-δ與1/2波長板同步地旋轉時所檢測出之反射光強度R(-δ)之差分△R，且根據前述直線偏光之旋轉角與前述差分△R之關係來決定試料之光學軸之方向及光學異向性之大小。
本發明之光學異向性參數測量裝置係具備測量光學系統，其係從成為光源之雷射經由半反射鏡將射入光朝垂直 方向照射於前述測量區域，並且將從該測量區域朝垂直方向反射之反射光經由前述半反射鏡引導至受光元件。
因此，射入光將朝垂直方向照射於試料，相較於從傾斜方向照射射入光的情形，不僅可將裝置小型化，而且不需要使光學系統旋轉，因此不需確保其空間。
從雷射照射之光係藉由偏光器成為直線偏光，且藉由1/2波長板使該直線偏光的偏光軸旋轉，且藉由使遲相軸偏移±δ所配置的1/4波長板轉換為橢圓偏光，而朝垂直方向照射於試料。
該反射光所含之偏光成分中之偏光狀態未變化之偏光成分，係於再度通過1/4波長板時恢復為直線偏光，且在通過1/2波長板的時間點恢復為偏光軸與藉由偏光器所產生之直線偏光相等的直線偏光，因此會被相對於偏光器為正交尼柯耳(nicol)之關係的檢光器所切斷(cut)，相對於此，偏光狀態有變化的偏光成分，由於成為與原來之直線偏光不同的偏光狀態，因此會穿透檢光器而到達受光元件，可檢測出做為光強度的變化。
來自具有光學異向性之試料表面的反射光，由於偏光成分會變化，因此依據該異向性來檢測光強度變化。
在進行實際測量時，係測量使1/4波長板從初期位置+δ與1/2波長板同步地旋轉時所檢測出的反射光強度R(+δ)、與使1/4波長板從初期位置-δ與1/2波長板同步地旋轉時所檢測出的反射光強度R(-δ)。
亦即，針對一個測量點，只要就將1/4波長板之初期 位置設為+δ時、及設為-δ時的2次，並使1/2波長板旋轉180°，同時使1/4波長板旋轉360°就完成測量。
接著算出反射光強度的差分△R=R(+δ)-R(-δ)。
亦即，藉由取得處於對稱關係之2個橢圓偏光之反射光中所含之偏光狀態的差分，即可僅將因為試料之光學異向性所引起之偏光狀態的變化予以抽出。
再者，可根據直線偏光之旋轉角與差分△R的關係，來決定試料之光學軸之方向及光學異向性的大小。
例如，若繪出以直線偏光之旋轉角為X軸，且以差分為Y軸的曲線圖，在旋轉角為試料之光學軸的方向，由於差分△R為0，因此讀取該旋轉角即可得知試料之光學軸的方向。
此外，由於異向性的大小會反映在差分△R之高度方向的振幅，因此根據差分的極大值或極小值的大小即可判斷光學異向性的大小，且可極簡單地且在短時間內測量此等光學異向性參數。
另外，此時差分係呈現近似於以180°為1週期之正弦曲線(sine curve)的變化，且依每90°取得0的值。此係因為將試料之光學軸之方向設為0°時，反射光強度會在0°與180°相等，且反射光強度會在90°與270°相等之故。
因此，僅從該資料，將無法界定光學軸的方向。
然而，例如，由於液晶配向膜之製品試驗係用以確認複數個測量點中之配向方向(光學軸之方向)之分布狀態、或自配向處理之方向的偏移者，且藉由配向處理，大致的 配向方向係為已知，其偏移最多也只有20°左右，因此不會有將光學軸之方向錯設90°之情形。
本發明為了達成藉由將射入光垂直照射於試料而謀求裝置整體的小型化，同時可在極短時間內測量光學軸之方向及異向性之大小的目的，係具備：測量光學系統，從成為光源之雷射經由半反射鏡將射入光朝垂直方向照射於前述測量區域，並且將從該測量區域朝垂直方向反射之反射光經由前述半反射鏡引導至受光元件；及運算處理裝置，根據藉由受光元件所檢測出之反射光強度來算出光學異向性參數。
測量光學系統係在雷射與半反射鏡之間配置偏光器，並且在半反射鏡與受光元件之間配置檢光器，且在半反射鏡與試料之間配置有：1/2波長板，為了使藉由偏光器所產生之直線偏光旋轉而被旋轉驅動；及1/4波長板，使遲相軸之方向從相對於前述1/2波長板之遲相軸偏移±δ(δ≠n π/4，n係整數)之初期位置，以旋轉角度相對於該1/2波長板成為2倍之方式同步地被旋轉驅動。
運算處理裝置係算出使1/4波長板從初期位置+δ與1/2波長板同步地旋轉時所檢測出之反射光強度R(+δ)、與使1/4波長板從初期位置-δ與1/2波長板同步地旋轉時所檢測出之反射光強度R(-δ)之差分△R，且根據前述直線偏光之旋轉角與前述差分△R之關係來決定試料之光學軸之方向及光學異向性之大小。
(實施例1)
第1圖所示之本例之光學異向性參數測量裝置1係用以檢測置放於作業台2之試料3上之測量點(點狀測量區域)S之光學異向性參數者。
此光學異向性參數測量裝置1係用以根據照射至測量點S之射入光與該反射光之偏光狀態的變化來測量該測量點S中之光學軸之方向與光學異向性之大小者，其具備進行其偏光解析之測量光學系統4及電腦等運算處理裝置5。
在測量光學系統4中，係形成有從成為光源之雷射6經由半反射鏡7將射入光朝垂直方向照射至測量區域S之射入光路L1；將從測量區域S朝垂直方向反射之反射光經由半反射鏡7使之分岔，並且在半反射鏡8使之分岔而引導至受光元件9之反射光路L2；及將穿透半反射鏡8之光引導至二維光位置檢測元件10之擺動檢測光路L3。
在射入光路L1中，係於雷射6與半反射鏡7之間，配置有將其照射光放大設為平行光束之射束擴展器11與偏光器P，且在半反射鏡7與作業台2之間配置有：1/2波長板12，為了使藉由偏光器P所產生之直線偏光旋轉而藉由馬達M1旋轉驅動；及1/4波長板13，使遲相軸之方向從相對於前述1/2波長板12之遲相軸偏移+δ(δ≠n π/4，n係整數)之初期位置使旋轉角度相對於該1/2波長板12成為2倍之方式藉由馬達M2同步地旋轉驅動。
另外，在1/4波長板13與作業台2之間，以可藉由馬達M3轉動而且藉由對物側聚光透鏡14使射入光在試料3 之表面上以連結焦點之方式藉由馬達M4可上下移動地配置有旋轉器(revolver)16，該旋轉器16係具備使射入光聚光之對物側聚光透鏡14，並且形成有在平行光狀態下使射入光穿透的透孔15。
在本例中，雷射6係使用波長532nm、光強度10mW之半導體雷射，且以放大率10倍的射束擴展器11放大成直徑5mm的平行光束，穿透使用消光比10-6之格蘭湯姆森稜鏡(Glan-Thompson prism)的偏光器P，且穿透對物側聚光透鏡(Olympus製：倍率50倍)而照射至試料。
此時，對於試料的照射光點(spot)系統係約1微米。
在反射光路L2中，係於半反射鏡7及8間配置檢光器A，而在半反射鏡8與受光元件9之間，係設有在使反射光收斂於焦點位置之後，一面擴散一面引導至受光元件9的檢測側聚光透鏡17，並且在該焦點位置設有針孔(pin hole)18，藉此，即可將從對物側聚光透鏡14之焦點位置以外反射的雜訊(noise)光(例如試料之背面反射光)予以去除。
在本例中，係使用焦點距離25mm之檢測側聚光透鏡17，穿透孔徑20μm之針孔18，而藉由由光電子增倍管所構成之受光元件9來檢測出反射光的光強度。
另外，作業台2係具備可在相對於射入光之光軸Z正交之X軸及Y軸方向移動之X平台(table)19x、Y平台19y；及為了進行試料2的擺動調整而可在θ x及θ y方向傾動之θ x平台20x及θ y平台20y，且各平台可藉由馬達M5至M8驅動。
此外，在本例中，偏光器P之偏光軸係朝向成與X軸方向平行，且1/2波長板12之遲相軸係朝向在初期位置與偏光軸一致的方向，而1/4波長板13之遲相軸，係將相對於1/2波長板12之遲相軸偏移±δ(δ≠n π/4，n係整數)之位置設定做為初期位置，且使檢光器A之偏光軸朝向成與Y軸平行。
亦即，在初期狀態下，偏光器P之偏光軸及1/2波長板12之遲相軸係朝向X軸方向，而1/4波長板13之遲相軸則相對於X軸朝向+δ或-δ。
在此，在將偏光器P及檢光器A固定的狀態下，使1/2波長板12旋轉至0至180°時，射入至1/4波長板13之直線偏光即以X軸方向為0°繞著Z軸旋轉至0至360°。
此時，直線偏光之旋轉角係以其偏光軸之旋轉角來定義，當將1/2波長板12之旋轉角度設為時，穿透1/2波長板12而射入於1/4波長板13之直線偏光之偏光軸的旋轉角係以2 來表示。
此外，由於1/4波長板13係從初期位置±δ旋轉成為1/2波長板12之2倍的旋轉角度，因此該旋轉角係以2 ±δ來表示，且遲相軸相對於射入之直線偏光之偏光軸恆常是偏移±δ(δ≠n π/4，n係整數)，因此穿透1/4波長板13的光成為橢圓偏光。
藉此，橢圓偏光會在維持其橢圓率為固定的的狀態下，使相當於橢圓長軸之方位角旋轉360°而照射至試料。
另外，在1/4波長板13與旋轉器16之間，係配置有 可在光軸上進退的觀察用半反射鏡21，而在其反射光軸上則配置有觀察試料3之附帶照明之攝像相機(camera)22。
此外，此測量光學系統4係可收納於直徑約100mm之殼體(housing)(未圖示)，而習知之光學系統亦包括運轉範圍在內需要直徑600mm，因此以面積比而言可小型化至約36分之1。
運算處理裝置5係在其輸入埠(port)連接有受光元件9、二維光位置檢測元件10及攝像相機22，並且在輸出埠連接有各馬達M1至M8，且依照預定的程式，進行試料3的擺動調整、測量點S之XY面內的定位、測量點S之Z軸方向位置的測量、1/2波長板12及1/4波長板13之初期位置設定與驅動、藉由受光元件9所測量之反射光強度資料的記憶、光學異向性參數之算出等。
第2圖係為顯示藉由運算處理裝置5進行一連串之處理順序的流程圖。
將欲測量光學異向性之試料安置於作業台2，且將主開關(main switch)設為導通(on)時，電源即供給至運算處理裝置5、雷射6、受光元件9及各馬達M1至M8，而執行開始以下的處理。
首先，當在步驟STP1輸入測量點S之XY座標時，在步驟STP2驅動馬達M5、M6，且藉由XY平台19x、19y使測量點S與射入光軸Z一致。
[擺動調整手段]
接著，在步驟STP3藉由馬達M3使旋轉器16旋轉而使 透孔15進入於射入光軸Z，且在步驟STP4藉由二維光位置檢測元件10判斷來自試料3之反射光之光軸是否與擺動檢測光路L3之光軸一致，當不一致時，在步驟STP5驅動馬達M7、M8並藉由θ x、θ y平台20x、20y調整試料3的擺動再回到步驟STP4，當無擺動時，則移至步驟STP6。
[對物側聚光透鏡焦點位置調整手段]
在步驟STP6藉由馬達M3使旋轉器16旋轉而使對物側聚光透鏡14進入於射入光軸Z，且在步驟STP7將聚光透鏡14在射入光軸Z方向進行掃描，且在步驟STP8將聚光透鏡14之位置固定在受光元件9之受光強度成為最大的位置，並記憶此時的Z座標，再移至步驟STP9。
[測量點檢測手段]
在步驟STP9，係使觀察用半反射鏡21進入光軸Z上，在步驟STP10則進行攝像相機22之圖像解析而判斷射入光軸Z是否與測量點S一致，若不一致就在步驟STP11將XY平台19x、19y進行微調整再回到步驟STP10，只要受到照射就在步驟STP12記憶該XYZ座標，且使觀察用半反射鏡21退避，且移至步驟STP13。
[反射光強度測量手段]
在步驟STP13藉由馬達M1將1/2波長板12之遲相軸設為與X軸平行，且藉由馬達M2使1/4波長板13之遲相軸相對於X軸朝向+δ來設定初期位置。
之後，在步驟STP14中，藉由馬達M1、M2使1/4波長板13之旋轉角度相對於1/2波長板12之旋轉角度成為 2倍之方式同步地驅動，而在步驟STP15中，則使1/2波長板12依預定角度旋轉且藉由受光元件9測量反射光強度，且與穿透1/2波長板12之直線偏光之旋轉角，亦即1/2波長板12之旋轉角之2倍角度對應而記憶反射光強度R(+δ)。
然後，在步驟STP16中，於1/2波長板12旋轉180°的時間點中斷測量。
接著，在步驟STP17藉由馬達M1使1/2波長板12之遲相軸與X軸平行，且藉由馬達M2使1/4波長板13之遲相軸相對於X軸朝向-δ而重新設定初期位置。
之後，在步驟STP18中，藉由馬達M1、M2以1/4波長板13之旋轉角度相對於1/2波長板12之旋轉角度成為2倍之方式同步地驅動，在步驟STP19中，則使1/2波長板12依預定角度旋轉180°且藉由受光元件9測量反射光強度，且與穿透1/2波長板12之直線偏光之旋轉角，亦即1/2波長板12之旋轉角之2倍角度對應而記憶反射光強度R(-δ)。
[差分算出手段]
接著，移至步驟STP20，根據所測量的反射光強度R(+δ)及R(-δ)，算出該等差分△R=R(+δ)-R(-δ)。
另外，為了將因為光學系統4所引起之雜訊去除，視需要針對將試料3朝向0°方向安置於作業台2之情形、將試料3朝向90°方向安置於作業台2之情形、及將無光學異向性之玻璃等之等向性材料安置於作業台2之情形進行 步驟STP13至20的處理亦有效。
茲將此情形之各個反射光強度R表示如下。
R0(+δ)：使試料3朝向0°，且將1/4波長板13之初期位置設為+δ之情形
R0(-δ)：使試料3朝向0°，且將1/4波長板13之初期位置設為-δ之情形
R90(+δ)：使試料3朝向90°，且將1/4波長板13之初期位置設為+δ之情形
R90(-δ)：使試料3朝向90°，且將1/4波長板13之初期位置設為-δ之情形
RE(+δ)：安置等向性材料，且將1/4波長板13之初期位置設為+δ之情形
RE(-δ)：安置等向性材料，且將1/4波長板13之初期位置設為-δ之情形
差分△R係除上述之外，亦可藉由下述公式來算出。
△R=[R0(+δ)-R0(-δ)]-[RE(+δ)-RE(-δ)]
△R=[R0(+δ)-R0(-δ)]-[R90(+δ)-R90(-δ)]
△R=△R0-△R90
△R0=[R0(+δ)-R0(-δ)]-[RE(+δ)-RE(-δ)]
△R90=[R90(+δ)-R90(-δ)]-[RE(+δ)-RE(-δ)]
[異向性分析手段]
在步驟STP21中，係將直線偏光相對於旋轉角2 之差分△R描繪(plot)於曲線圖上，而在步驟STP22則進行 擬合(fitting)處理，且描繪2 -△R線圖的曲線圖。
在步驟STP23讀取成為△R=0的角度，其中之一為在試料3之測量點S中之光學軸的方向。
此外，只要測量點S內之光學軸的方向一致，則可謂異向性較大，且藉由△R之高度方向的振幅來評估。因此，在步驟STP24中，可藉由算出△R之極大值與極小值的差、從0至極大值的高度等反映出△R之高度方向之振幅的值，來評估異向性的大小。
以上係為本發明之一構成例，接著說明本發明方法。
例如，以試料3而言，係將塗布有施行配向處理之液晶配向膜的LCD用TFT基板(每一像素30微米)，使其配向處理的方向與X軸平行而安置於作業台2，且使對物透鏡用自動旋轉旋轉器旋轉，且在將對物透鏡從光路卸下的狀態下以光位置檢測元件之信號為依據進行擺動調整。
在擺動調整之後，將對物側聚光透鏡14插入於射入光軸Z，且將聚光透鏡14朝Z方向掃描。只要將對物側聚光透鏡14之位置固定於在受光元件9之強度成為最大之位置，且記憶此時之Z座標，則可測量測量點S之Z方向位置。
接著，藉由攝像相機22之圖像，再調整XY平台19x、19y以使射入光照射於TFT基板之像素內之後，來測量反射光強度。
首先，針對1/2波長板12設定初期位置使遲相軸成為與X軸平行，且針對1/4波長板13設定於遲相軸相對 於X軸偏移+δ(+2°)的初期位置。
接著，將1/2波長板12及1/4波長板13，以1/4波長板之旋轉角度相對於1/2波長板12成為2倍之方式，分別以旋轉速度20rpm及40rpm旋轉，當1/2波長板12從0至180°每旋轉5°，都藉由受光元件9讀取反射光強度R(+δ)。
此時，從雷射6照射的光係沿著射入光路L1而行進，且在偏光器P使偏光軸成為與X軸方向平行的直線偏光，及在1/2波長板12使該直線偏光之偏光軸旋轉，且藉由遲相軸偏移+2°配置之1/4波長板13來轉換為橢圓偏光，再藉由對物側聚光透鏡14聚焦於直徑1微米的光點而朝垂直方向照射於試料3。
再者，從試料3之測量點S擴散之反射光係沿著反射光路L2而行進，且在對物側聚光透鏡14被平行化，再度穿透1/4波長板13及1/2波長板12而轉換為直線偏光，且在半反射鏡7被反射，經穿透檢光器A之後，在半反射鏡8被反射，且藉由設置於檢測側聚光透鏡17之焦點位置之孔徑20μm之針孔18，將從對物側聚光透鏡14之焦點位置以外反射的雜訊光(例如試料之背面反射光)去除，而僅使從測量點S反射之反射光到達受光元件9。
此時，反射光所含之偏光成分中，由於偏光狀態未變化之偏光成分係於再度通過1/4波長板13時恢復為直線偏光，且在通過1/2波長板12的時間點恢復為偏光軸與X軸平行的直線偏光，因此會被偏光軸與Y軸平行之檢光 器A所切斷，相對於此，偏光狀態有變化的偏光成分，由於成為與原來之直線偏光不同的偏光狀態，因此會穿透檢光器A而到達受光元件9，而可檢出做為光強度的變化。
接著，針對1/2波長板12設定初期位置使遲相軸成為與X軸平行，且針對1/4波長板13設定於遲相軸相對於X軸偏移-δ(-2°)之初期位置之後，同樣地藉由受光元件9來測量反射光強度R(-δ)。
然後，以下列公式來算出此等反射光強度R(+δ)、R(-δ)的差分△R。
△R=R(+δ)-R(-δ)
第3圖(a)至(c)係為顯示此時之測量結果的曲線圖，以下曲線圖均為橫軸係藉由1/2波長板12而旋轉之直線偏光之旋轉角2 ，縱軸係第3圖(a)為反射光強度R(+δ)，第3圖(b)為反射光強度R(-δ)，第3圖(c)為差分△R。
然後，對第3圖(c)之資料進行擬合處理，當讀取成為△R=0之偏光軸之角度2 時，為10°、100°、190°、280°。
設置於作業台2之試料3之配向處理方向係與X軸平行(0°)，因此可得知最接近0°之10°(190°)為該測量點S之光學軸的方向(配向方向)。
異向性的大小H係可例如以下列公式來求出。
H=△Rmax-△rmin
此時，針對預先測量的良品，測量異向性的大小H0，且根據與此之比H/H0，例如為0.9以上，則可判斷異向性 之大小為適當。
第4圖係為顯示針對在試料3之表面上設定為矩陣狀之多數個測量點測量光學軸之方向之結果的曲線圖，第5圖係為針對異向性之大小顯示其分布狀態的曲線圖。
(實施例2)
另外，因為測量光學系統4所引起之雜訊較大時，為了將其去除，視需要針對將試料3朝向0°方向安置於作業台2之情形、將試料3朝向90°方向安置於作業台2之情形、及將無光學異向性之玻璃等之光學等向性材料安置於作業台2之情形來測量反射光強度，且以下列方式來算出差分，即可更高精確度地測量光學異向性參數。
第6圖係為根據來自使配向處理方向朝向成與X軸平行(0°方向)而安置於作業台2之試料3的反射光強度R0(+δ)、R0(-δ)、及將屬於光學等向性材料之玻璃安置於作業台2時之反射光強度RE(+δ)、RE(-δ)，以下列公式來算出差分△R時之測量結果。
△R=[R0(+δ)-R0(-δ)]-[RE(+δ)-RE(-δ)]
第6圖(a)係為反射光強度R0(+δ)，第6圖(b)係為反射光強度R0(-δ)，第6圖(c)係為其差[R0(+δ)-R0(-δ)]，第6圖(d)係為反射光強度RE(+δ)，第6圖(e)係為反射光強度RE(-δ)，第6圖(f)係為其差[RE(+δ)-RE(-δ)，第6圖(g)係為差分△R。
再者，對第6圖(g)之資料進行擬合處理，當讀取成為△R=0之偏光軸之角度2 時，為12°、102°、192°、282°。
由於設置於作業台2之試料3之配向處理方向係與X軸平行(0°)，因此可得知最接近0°之12°(192°)係為該測量點S之光學軸之方向(配向方向)。
(實施例3)
第7圖係為根據來自使配向處理方向朝向成與X軸平行(0°方向)而安置於作業台2之試料3的反射光強度R0(+δ)、R0(-δ)、及將來自使配向處理方向朝向成與X軸平行(90°方向)而安置於作業台2之試料3的反射光強度R90(+δ)、R90(-δ)而以下列公式算出差分△R時的測量結果。
△R=[R0(+δ)-R0(-δ)]-[R90(+δ)-R90(-δ)]
依據此，可將光學系統固有的異向性去除，且異向性之大小進一步成為2倍，因此可進行精確度更高的測量。
針對反射光強度R0(+δ)及R0(-δ)，使用第6圖(a)及(b)的資料。
第7圖(a)係為反射光強度R90(+δ)，第7圖(b)係為反射光強度R90(-δ)，第7圖(c)係顯示其差[R90(+δ)-R90(-δ)]，第7圖(d)係為差分△R。
再者，對第7圖(d)之資料進行擬合處理，當讀取成為△R=0之偏光軸之角度2 時，為15°、105°、195°、285°。
由於設置於作業台2之試料3之配向處理方向係與X軸平行(0°)，因此可得知最接近0°之15°(195°)係為該測量點S之光學軸之方向(配向方向)。
(實施例4)
在此，只要需要利用中間資料[R0(+δ)-R0(-δ)]及 [R90(+δ)-R90(-δ)]，且針對該各者預先將因為光學系統4所引起之雜訊去除，則可藉由以下公式來求出差分△R0及△R90。
△R0=[R0(+δ)-R0(-δ)]-[RE(+δ)-RE(-δ)]
△R90=[R90(+δ)-R90(-δ)]-[RE(+δ)-RE(-δ)]
根據此等資料，可藉由以下公式來求出差分△R。
△R=△R0-△R90
反射光強度R0(+δ)、R0(-δ)、RE(+δ)、RE(-δ)係使用第6圖(a)(b)(d)(e)之資料，反射光強度R90(+δ)、R90(-δ)係使用第7圖(a)(b)之資料。
第8圖(a)係差分△R0，第8圖(b)係差分△R90，其差分△R=△R0-△R90係與第7圖(d)之結果相同。
(實施例5)
第9圖係為顯示本發明之另一光學異向性參數測量裝置之說明圖。
本例之光學異向性參數測量裝置25係可針對具有某程度寬度之測量區域S2(例如直徑10mm)整體來進行光學異向性的評估。另外，與第1圖重複的部分係賦予相同符號且省略詳細說明。
在本例中，係藉由介設於測量光學系統4之雷射6與半反射鏡7之間之射束擴展器11來設定其倍率，使射入光成為具有與測量區域S2對應之大小之光束徑(例如直徑10mm)的平行光束。
此外，第1圖之對物側聚光透鏡14、檢測側聚光透鏡 17、針孔18並未設置。
依據此，在射束擴展器11成為直徑10mm之平行光束之射入光，即穿透偏光器P、1/2波長板12、1/4波長板13而成為橢圓偏光而照射至試料3之測量區域S2整體。
該反射光係在直徑10mm之平行光束的狀態下穿透1/4波長板13、1/2波長板12，且沿著反射光路L2而穿透檢光器A到達受光元件9，來測量其光強度。
此時，測量區域S2內之光學軸的方向係檢測出其平均的方向，只要光學軸之方向一致，則顯示異向性之大小的值H較大，若在光學軸之方向具有變異，則顯示異向性之大小的值H較小。
(實施例6)
第10圖係為顯示本發明之又另一光學異向性參數測量裝置之說明圖，與第1圖重複的部分係賦予相同符號且省略詳細說明。
本例之光學異向性參數測量裝置26，即使在測量區域S3設定為較波長板12、13之直徑為大的情形下(例如直徑1m左右)，亦可針對該測量區域S3整體以一次測量來進行光學異向性的評估。
在本例中，係於測量光學系統4之雷射6與半反射鏡7之間，介設有將其照射光設為預定光束徑(例如5mm)之平行光束的射束擴展器11，且在1/4波長板13與設置試料3之作業台2之間，介設有將射入光予以擴徑為具有與測量區域S3對應之大小之光束徑之平行光束的射束擴展器 27。
此外，第1圖之對物側聚光透鏡14、檢測側聚光透鏡17、針孔18並未設置。
依據此，在最初之射束擴展器11成為5mm之平行光束之射入光，即穿透偏光器P、1/2波長板12、1/4波長板13而成為橢圓偏光，而在射束擴展器27被擴徑成直徑1m的平行光束，而照射至試料3之測量區域S2整體。
該反射光係成為直徑1m之平行光束，朝反方向行進於射束擴展器27，且成為直徑5mm之平行光束而穿透1/4波長板13、1/2波長板12，且沿著反射光路L2而穿透檢光器A到達受光元件9，來測量其光強度。
此時，測量區域S2內之光學軸的方向係檢測出其平均的方向，只要光學軸之方向一致，則顯示異向性之大小的值H較大，若有變異，則顯示異向性之大小的值H較小之點係與前述的實施例相同。
[產業上之可利用性]
本發明係可適用於具有光學異向性之製品，尤其適用於液晶配向膜之品質檢查等。
1‧‧‧光學異向性參數測量裝置
2‧‧‧作業台
3‧‧‧試料
4‧‧‧測量光學系統
5‧‧‧運算處理裝置
6‧‧‧雷射
7‧‧‧半反射鏡
8‧‧‧半反射鏡
9‧‧‧受光元件
10‧‧‧二維光位置檢測元件
11‧‧‧射束擴展器
12‧‧‧1/2波長板
13‧‧‧1/4波長板
14‧‧‧對物側聚光透鏡
15‧‧‧透孔
16‧‧‧旋轉器
17‧‧‧檢測側聚光透鏡
18‧‧‧針孔
19x‧‧‧X平台
19y‧‧‧Y平台
20x‧‧‧θ x平台
20y‧‧‧θ y平台
21‧‧‧觀察用半反射鏡
22‧‧‧攝像相機
25‧‧‧光學異向性參數測量裝置
26‧‧‧光學異向性參數測量裝置
27‧‧‧射束擴展器
31‧‧‧測量裝置
32‧‧‧雷射
33‧‧‧半反射鏡
34‧‧‧試料
35‧‧‧受光元件
36‧‧‧1/2波長板
A‧‧‧檢光器
H‧‧‧大小
L1‧‧‧射入光路
L2‧‧‧反射光路
L3‧‧‧擺動檢測光路
M1至M8‧‧‧馬達
P‧‧‧偏光器
R、R0‧‧‧反射光強度
RE‧‧‧參照反射光強度
S、S2、S3‧‧‧測量點(測量區域)
Z‧‧‧射入光軸
第1圖係為顯示本發明之光學異向性參數測量裝置之一例的說明圖。
第2圖係為顯示其處理順序的說明圖。
第3圖(a)至(c)係為顯示本發明方法之測量結果的曲線圖。
第4圖係為顯示光學軸之方向之分布的曲線圖。
第5圖係為顯示異向性之大小之分布的曲線圖。
第6圖(a)至(g)係為顯示本發明之另一方法之測量結果的曲線圖。
第7圖(a)至(d)係為顯示本發明之另一方法之測量結果的曲線圖。
第8圖(a)至(c)係為顯示本發明之另一方法之測量結果的曲線圖。
第9圖係為顯示本發明之另一光學異向性參數測量裝置的說明圖。
第10圖係為顯示本發明之又另一光學異向性參數測量裝置的說明圖。
第11圖係為顯示習知裝置的說明圖。
1‧‧‧光學異向性參數測量裝置
2‧‧‧作業台
3‧‧‧試料
4‧‧‧測量光學系統
5‧‧‧運算處理裝置
6‧‧‧雷射
7‧‧‧半反射鏡
8‧‧‧半反射鏡
9‧‧‧受光元件
10‧‧‧二維光位置檢測元件
11‧‧‧射束擴展器
12‧‧‧1/2波長板
13‧‧‧1/4波長板
14‧‧‧對物側聚光透鏡
15‧‧‧透孔
16‧‧‧旋轉器
17‧‧‧檢測側聚光透鏡
18‧‧‧針孔
19x‧‧‧X平台
19y‧‧‧Y平台
20x‧‧‧θ x平台
20y‧‧‧θ y平台
21‧‧‧觀察用半反射鏡
22‧‧‧攝像相機
A‧‧‧檢光器
L1‧‧‧射入光路
L2‧‧‧反射光路
L3‧‧‧擺動檢測光路
M1至M8‧‧‧馬達
P‧‧‧偏光器
S‧‧‧測量點(測量區域)

Claims (12)

  1. 一種光學異向性參數測量裝置，係根據照射至試料之測量區域(area)之射入光及其反射光之偏光狀態的變化來測量該試料之光學軸之方向與光學異向性之大小，該裝置之特徵為具備：測量光學系統，從成為光源之雷射經由半反射鏡將射入光朝垂直方向照射於前述測量區域，並且將從該測量區域朝垂直方向反射之反射光經由前述半反射鏡引導至受光元件；及運算處理裝置，根據藉由受光元件所檢測出之反射光強度來算出光學異向性參數；前述測量光學系統係在前述雷射與前述半反射鏡之間配置偏光器，並且在半反射鏡與受光元件之間配置檢光器，且在半反射鏡與試料之間配置有：1/2波長板，為了使藉由前述偏光器所產生之直線偏光旋轉而被旋轉驅動；及1/4波長板，使遲相軸之方向從相對於前述1/2波長板之遲相軸偏移±δ(δ≠n π/4，n係整數)之初期位置，以旋轉角度相對於該1/2波長板成為2倍之方式同步地被旋轉驅動；前述運算處理裝置係算出使1/4波長板從初期位置+δ與1/2波長板同步地旋轉時所檢測出之反射光強度R(+δ)、與使1/4波長板從初期位置-δ與1/2波長板同步地旋轉時所檢測出之反射光強度R(-δ)之差分△R，且根據前述直線偏光之旋轉角與前述差分△R之關係，讀取會成為△R=0之前述直線偏光之旋轉角作 為包含有試料的光學軸的方向之角度，並算出反映出△R的高度方向的振幅之值作為光學異向性之大小。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學異向性參數測量裝置，其中，在前述測量光學系統之前述雷射與半反射鏡之間，介設有將前述射入光設為具有與測定區域對應之大小之光束徑之平行光束的射束擴展器(beam expander)。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學異向性參數測量裝置，其中，在前述測量光學系統之前述雷射與半反射鏡之間，介設有將其照射光設為具有預定光束徑之平行光束的射束擴展器；在前述1/4波長板與前述試料之間，以可在其光軸方向相對移動之方式設有對物側聚光透鏡(lens)，該對物側聚光透鏡係以使焦點聚焦於該試料的表面上之方式使前述射入光聚光；在前述檢光器與受光元件之間，係設有使前述反射光收斂於焦點位置之後，一面擴散一面引導至受光元件之檢測側聚光透鏡，並且在該焦點位置係設有針孔(pin hole)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光學異向性參數測量裝置，其中，前述測定區域設定為較前述各波長板之直徑還大時，在前述測量光學系統之前述雷射與半反射鏡之間，介設有將其照射光設為具有預定光束徑之平行光束 的射束擴展器；在前述1/4波長板與前述試料之間，介設有將前述射入光予以擴徑為具有與測量區域對應之大小之光束徑之平行光束的射束擴展器。
  5. 一種光學異向性參數測量方法，係根據照射至試料之測量區域之射入光及其反射光之偏光狀態的變化來測量該試料之光學軸之方向與光學異向性之大小，該方法係具備：測量光學系統，從成為光源之雷射經由半反射鏡將射入光朝垂直方向照射於前述測量區域，並且將從該測量區域朝垂直方向反射之反射光經由前述半反射鏡引導至受光元件；該測量光學系統係在前述雷射與前述半反射鏡之間配置偏光器，並且在半反射鏡與受光元件之間配置檢光器，且在半反射鏡與試料之間配置有：1/2波長板，為了使藉由前述偏光器所產生之直線偏光旋轉而被旋轉驅動；及1/4波長板，使遲相軸之方向從相對於前述1/2波長板之遲相軸偏移±δ(δ≠n π/4，n係整數)之初期位置，以旋轉角度相對於該1/2波長板成為2倍之方式同步地被旋轉驅動；且具備：反射光強度測量步驟，使前述1/4波長板一面從初期位置+δ與1/2波長板同步地旋轉一面測量反射光強度R(+δ)，且使前述1/4波長板一面從初期位置-δ與1/2波長板同步地旋轉一面測量反射光強度R(- δ)；差分算出步驟，根據所檢測出之反射光強度R(+δ)及R(-δ)，藉由△R=R(+δ)-R(-δ)來算出差分△R；及異向性分析步驟，根據前述直線偏光之旋轉角與前述差分△R之關係，讀取會成為△R=0之前述直線偏光之旋轉角作為包含有試料的光學軸的方向之角度，並算出反映出△R的高度方向的振幅之值作為光學異向性之大小。
  6. 一種光學異向性參數測量方法，係根據照射至試料之測量區域之射入光及其反射光之偏光狀態的變化來測量該試料之光學軸之方向與光學異向性之大小，該方法係具備：測量光學系統，從成為光源之雷射經由半反射鏡將射入光朝垂直方向照射於前述測量區域，並且將從該測量區域朝垂直方向反射之反射光經由前述半反射鏡引導至受光元件；該測量光學系統係在前述雷射與前述半反射鏡之間配置偏光器，並且在半反射鏡與受光元件之間配置檢光器，且在半反射鏡與試料之間配置有：1/2波長板，為了使藉由前述偏光器所產生之直線偏光旋轉而被旋轉驅動；及1/4波長板，使遲相軸之方向從相對於前述1/2波長板之遲相軸偏移±δ(δ≠n π/4，n係整數)之初期位置，以旋轉角度相對於該1/2波長板成為 2倍之方式同步地被旋轉驅動；且具備：反射光強度測量步驟，安置前述試料，且使前述1/4波長板一面從初期位置+δ與1/2波長板同步地旋轉一面測量反射光強度R(+δ)，且使前述1/4波長板一面從初期位置-δ與1/2波長板同步地旋轉一面測量反射光強度R(-δ)；參照反射光強度測量步驟，替代前述試料而安置無光學異向性之參照板，與前述反射光強度測量步驟同樣地測量參照反射光強度RE(+δ)及RE(-δ)；差分算出步驟，根據前述反射光強度R(+δ)及R(-δ)、前述參照反射光強度RE(+δ)及RE(-δ)，藉由來算出差分△R；及△R=[R(+δ)-R(-δ)]-[RE(+δ)-RE(-δ)]異向性分析步驟，根據前述直線偏光之旋轉角與前述差分△R之關係，讀取會成為△R=0之前述直線偏光之旋轉角作為包含有試料的光學軸的方向之角度，並算出反映出△R的高度方向的振幅之值作為光學異向性之大小。
  7. 一種光學異向性參數測量方法，係根據照射至試料之測量區域之射入光及其反射光之偏光狀態的變化來測量該試料之光學軸之方向與光學異向性之大小，該方法係具備：測量光學系統，從成為光源之雷射經由半反射鏡將射入光朝垂直方向照射於前述測量區域，並且將從該測 量區域朝垂直方向反射之反射光經由前述半反射鏡引導至受光元件；該測量光學系統係在前述雷射與前述半反射鏡之間配置偏光器，並且在半反射鏡與受光元件之間配置檢光器，且在半反射鏡與試料之間配置有：1/2波長板，為了使藉由前述偏光器所產生之直線偏光旋轉而被旋轉驅動；及1/4波長板，使遲相軸之方向從相對於前述1/2波長板之遲相軸偏移±δ(δ≠n π/4，n係整數)之初期位置，以旋轉角度相對於該1/2波長板成為2倍之方式同步地被旋轉驅動；且具備：第1反射光強度測量步驟，在將前述試料安置於任意方向的狀態下，使前述1/4波長板一面從初期位置+δ與1/2波長板同步地旋轉一面測量反射光強度R0(+δ)，且使前述1/4波長板一面從初期位置-δ與1/2波長板同步地旋轉一面測量反射光強度R0(-δ)；第2反射光強度測量步驟，在使前述試料以射入光之光軸為中心旋轉90°的狀態下，與前述第1反射光強度測量步驟同樣地測量反射光強度R90(+δ)及R90(-δ)；第1差分算出步驟，根據在前述第1反射光強度測量步驟中所測量之反射光強度R0(+δ)及R0(-δ)與在第2反射光強度測量步驟中所測量之反射光強度R90(+δ)及R90(-δ)，藉由△R=[R0(+δ)-R0(-δ)]-[R90(+δ)-R90(-δ)] 來算出差分△R；及異向性分析步驟，根據前述直線偏光之旋轉角與前述差分△R之關係，讀取會成為△R=0之前述直線偏光之旋轉角作為包含有試料的光學軸的方向之角度，並算出反映出△R的高度方向的振幅之值作為光學異向性之大小。
  8. 一種光學異向性參數測量方法，係根據照射至試料之測量區域之射入光及其反射光之偏光狀態的變化來測量該試料之光學軸之方向與光學異向性之大小，該方法係具備：測量光學系統，從成為光源之雷射經由半反射鏡將射入光朝垂直方向照射於前述測量區域，並且將從該測量區域朝垂直方向反射之反射光經由前述半反射鏡引導至受光元件；該測量光學系統係在前述雷射與前述半反射鏡之間配置偏光器，並且在半反射鏡與受光元件之間配置檢光器，且在半反射鏡與試料之間配置有：1/2波長板，為了使藉由前述偏光器所產生之直線偏光旋轉而被旋轉驅動；及1/4波長板，使遲相軸之方向從相對於前述1/2波長板之遲相軸偏移±δ(δ≠n π/4，n係整數)之初期位置，以旋轉角度相對於該1/2波長板成為2倍之方式同步地被旋轉驅動；且具備：第1反射光強度測量步驟，在將前述試料安置於任意方向的狀態下，使前述1/4波長板一面從初期位置+ δ與1/2波長板同步地旋轉一面測量反射光強度R0(+δ)，且使前述1/4波長板一面從初期位置-δ與1/2波長板同步地旋轉一面測量反射光強度R0(-δ)；第2反射光強度測量步驟，在使前述試料以射入光之光軸為中心旋轉90°的狀態下，與前述第1反射光強度測量步驟同樣地測量反射光強度R90(+δ)及R90(-δ)；參照反射光強度測量步驟，替代前述試料安置無光學異向性之參照板，與前述第1反射光強度測量步驟同樣地測量參照反射光強度RE(+δ)及RE(-δ)；第1差分算出步驟，根據在前述第1反射光強度測量步驟中所測量之反射光強度R0(+δ)及R0(-δ)、參照反射光強度RE(+δ)及RE(-δ)，藉由△R0=[R0(+δ)-R0(-δ)]-[RE(+δ)-RE(-δ)]來算出差分△R0；第2差分算出步驟，根據在前述第2反射光強度測量步驟中所測量之反射光強度R90(+δ)及R90(-δ)、參照反射光強度RE(+δ)及RE(-δ)，藉由△R90=[R90(+δ)-R90(-δ)]-[RE(+δ)-RE(-δ)]來算出差分△R90；第3差分算出步驟，根據前述各差分△R0及△R90，藉由△R=△R0-△R90來算出差分△R；及 異向性分析步驟，根據前述直線偏光之旋轉角與前述差分△R之關係，讀取會成為△R=0之前述直線偏光之旋轉角作為包含有試料的光學軸的方向之角度，並算出反映出△R的高度方向的振幅之值作為光學異向性之大小。
  9. 一種光學異向性參數測量用程式，係藉由電腦來操作測量光學系統，並根據藉由受光元件所檢測出之反射光之強度來測量試料之光學軸之方向與光學異向性之大小，該測量光學系統係形成有光路，該光路係從成為光源之雷射經由半反射鏡將射入光朝垂直方向照射於前述試料之測量區域，並且將從該測量區域朝垂直方向反射之反射光經由前述半反射鏡引導至前述受光元件；且在前述雷射與前述半反射鏡之間配置偏光器，並且在半反射鏡與受光元件之間配置檢光器，且在半反射鏡與試料之間配置有：1/2波長板，為了使藉由前述偏光器所產生之直線偏光旋轉而被旋轉驅動；及1/4波長板，使遲相軸之方向從相對於前述1/2波長板之遲相軸偏移±δ(δ≠n π/4，n係整數)之初期位置，以旋轉角度相對於該1/2波長板成為2倍之方式同步地被旋轉驅動；該程式係具備：反射光強度測量手段，係將前述1/4波長板設定於初期位置+δ，且使之一面與1/2波長板同步地旋轉驅動一面以前述受光元件來測量反射光強度R(+δ)，並與前述直線偏光之旋轉角產生關聯而記憶於預先設 定的記憶區域，及將前述1/4波長板設定於初期位置-δ，且使之一面與1/2波長板同步地旋轉驅動一面以前述受光元件來測量反射光強度R(-δ)，並與前述直線偏光之旋轉角產生關聯而記憶於預先設定的記憶區域；差分算出手段，根據所記憶之反射光強度R(+δ)及R(-δ)，藉由△R=R(+δ)-R(-δ)來算出差分△R；及異向性分析手段，根據前述直線偏光之旋轉角與前述差分△R之關係，讀取會成為△R=0之前述直線偏光之旋轉角作為包含有試料的光學軸的方向之角度，並算出反映出△R的高度方向的振幅之值作為光學異向性之大小。
  10. 一種光學異向性參數測量用程式，係藉由電腦來操作測量光學系統，並根據藉由受光元件所檢測出之反射光之強度來測量試料之光學軸之方向與光學異向性之大小，該測量光學系統係形成有光路，該光路係從成為光源之雷射經由半反射鏡將射入光朝垂直方向照射於上述試料之測量區域，並且將從該測量區域朝垂直方向反射之反射光經由前述半反射鏡引導至上述受光元件；且在前述雷射與前述半反射鏡之間配置偏光器，並且在半反射鏡與受光元件之間配置檢光器，且在半反射鏡與試料之間配置有：1/2波長板，為了使藉由前述 偏光器所產生之直線偏光旋轉而被旋轉驅動；及1/4波長板，使遲相軸之方向從相對於前述1/2波長板之遲相軸偏移±δ(δ≠n π/4，n係整數)之初期位置，以旋轉角度相對於該1/2波長板成為2倍之方式同步地被旋轉驅動；該程式係具備：反射光強度測量手段，係將前述1/4波長板設定於初期位置+δ，且使之一面與1/2波長板同步地旋轉驅動一面以前述受光元件來測量反射光強度R(+δ)，並與前述直線偏光之旋轉角產生關聯而記憶於預先設定的記憶區域，及將前述1/4波長板設定於初期位置-δ，且使之一面與1/2波長板同步地旋轉驅動一面以前述受光元件來測量反射光強度R(-δ)，並與前述直線偏光之旋轉角產生關聯而記憶於預先設定的記憶區域；參照反射光強度測量手段，針對無光學異向性之參照板，與前述反射光強度測量手段同樣地測量參照反射光強度RE(+δ)及RE(-δ)；差分算出手段，根據前述反射光強度R(+δ)及R(-δ)、前述參照反射光強度RE(+δ)及RE(-δ)，藉由△R=[R(+δ)-R(-δ)]-[RE(+δ)-RE(-δ)]來算出差分△R；及異向性分析手段，根據前述直線偏光之旋轉角與前述差分△R之關係，讀取會成為△R=0之前述直線偏光之旋轉角作為包含有試料的光學軸的方向之角度，並算 出反映出△R的高度方向的振幅之值作為光學異向性之大小。
  11. 一種光學異向性參數測量用程式，係藉由電腦來操作測量光學系統，並根據藉由受光元件所檢測出之反射光之強度來測量試料之光學軸之方向與光學異向性之大小，該測量光學系統係形成有光路，該光路係從成為光源之雷射經由半反射鏡將射入光朝垂直方向照射於前述試料之測量區域，並且將從該測量區域朝垂直方向反射之反射光經由前述半反射鏡引導至前述受光元件；且在前述雷射與前述半反射鏡之間配置偏光器，並且在半反射鏡與受光元件之間配置檢光器，且在半反射鏡與試料之間配置有：1/2波長板，為了使藉由前述偏光器所產生之直線偏光旋轉而被旋轉驅動；及1/4波長板，使遲相軸之方向從相對於前述1/2波長板之遲相軸偏移±δ(δ≠n π/4，n係整數)之初期位置，以旋轉角度相對於該1/2波長板成為2倍之方式同步地被旋轉驅動；該程式係具備：第1反射光強度測量手段，針對安置於任意方向之前述試料，使前述1/4波長板一面從初期位置+δ與1/2波長板同步地旋轉一面測量反射光強度R0(+δ)，且使前述1/4波長板一面從初期位置-δ與1/2波長板同步地旋轉一面測量反射光強度R0(-δ)，且使各反射光強度與前述直線偏光之旋轉角產生關聯而記憶於預先設定之記憶區域； 第2反射光強度測量手段，在使前述試料以射入光之光軸為中心旋轉90°的狀態下，與前述第1反射光強度測量手段同樣地測量反射光強度R90(+δ)及R90(-δ)，且使各反射光強度與前述直線偏光之旋轉角產生關聯而記憶於預先設定的記憶區域；差分算出手段，根據在前述第1反射光強度測量手段中所測量之反射光強度R0(+δ)及R0(-δ)與在第2反射光強度測量手段中所測量之反射光強度R90(+δ)及R90(-δ)，藉由△R=[R0(+δ)-R0(-δ)]-[R90(+δ)-R90(-δ)]來算出差分△R；及異向性分析手段，根據前述直線偏光之旋轉角與前述差分△R之關係，讀取會成為△R=0之前述直線偏光之旋轉角作為包含有試料的光學軸的方向之角度，並算出反映出△R的高度方向的振幅之值作為光學異向性之大小。
  12. 一種光學異向性參數測量用程式，係藉由電腦來操作測量光學系統，並根據藉由受光元件所檢測出之反射光之強度來測量試料之光學軸之方向與光學異向性之大小，該測量光學系統係形成有光路，該光路係從成為光源之雷射經由半反射鏡將射入光朝垂直方向照射於前述試料之測量區域，並且將從該測量區域朝垂直方向反射之反射光經由前述半反射鏡引導至前述受光元件；且在前述雷射與前述半反射鏡之間配置偏光器，並 且在半反射鏡與受光元件之間配置檢光器，且在半反射鏡與試料之間配置有：1/2波長板，為了使藉由前述偏光器所產生之直線偏光旋轉而被旋轉驅動；及1/4波長板，使遲相軸之方向從相對於前述1/2波長板之遲相軸偏移±δ(δ≠n π/4，n係整數)之初期位置，以旋轉角度相對於該1/2波長板成為2倍之方式同步地被旋轉驅動；該程式係具備：第1反射光強度測量手段，針對安置於任意方向之前述試料，使前述1/4波長板一面從初期位置+δ與1/2波長板同步旋轉一面測量反射光強度R0(+δ)，且使前述1/4波長板一面從初期位置-δ與1/2波長板同步旋轉一面測量反射光強度R0(-δ)，且使各反射光強度與前述直線偏光之旋轉角產生關聯而記憶於預先設定之記憶區域；第2反射光強度測量手段，在使前述試料以射入光之光軸為中心旋轉90°的狀態下，與前述第1反射光強度測量手段同樣地測量反射光強度R90(+δ)及R90(-δ)，且使各反射光強度與前述直線偏光之旋轉角產生關聯而記憶於預先設定的記憶區域；第2反射光強度測量手段，針對替代前述試料而安置之無光學異向性之參照板，與前述第1反射光強度測量手段同樣地測量參照反射光強度RE(+δ)及RE(-δ)，且使各反射光強度與前述直線偏光之旋轉角產生關聯而記憶於預先設定的記憶區域； 第1差分算出手段，根據在前述第1反射光強度測量手段中所測量之反射光強度R0(+δ)及R0(-δ)、參照反射光強度RE(+δ)及RE(-δ)，藉由△R0=[R0(+δ)-R0(-δ)]-[RE(+δ)-RE(-δ)]來算出差分△R0；第2差分算出手段，根據在前述第2反射光強度測量手段中所測量之反射光強度R90(+δ)及R90(-δ)、參照反射光強度RE(+δ)及RE(-δ)，藉由△R90=[R90(+δ)-R90(-δ)]-[RE(+δ)-RE(-δ)]來算出差分△R90；第3差分算出手段，根據前述各差分△R0及△R90，藉由△R=△R0-△R90來算出差分△R；及異向性分析手段，根據前述直線偏光之旋轉角與前述差分△R之關係，讀取會成為△R=0之前述直線偏光之旋轉角作為包含有試料的光學軸的方向之角度，並算出反映出△R的高度方向的振幅之值作為光學異向性之大小。
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