(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージに載置したワーク表面の配向膜に偏光光を照射する偏光子ユニットを備えた光配向照射装置において、
前記偏光子ユニットは横並びに整列した複数の単位偏光子ユニットを備え、前記単位偏光子ユニットはそれぞれ偏光子を備え、前記複数の偏光子を通過した偏光光が重なり合い照射される前記ステージ相当位置での光の偏光特性を検出する検出手段を備えたことを特徴とする光配向照射装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記単位偏光子ユニットの配列方向に移動できるように設けられた検出部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光配向照射装置。
【請求項３】
前記検出手段は、
測定用偏光子を有し、前記測定用偏光子を透過する光の光量を、前記測定用偏光子を回動させながら検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記ステージ相当位置での光の偏光特性を特定する偏光測定装置と、を備え、
前記検出部は、
前記ステージ相当位置に配置され、前記複数の偏光子を通過した偏光光が重なり合った光を取り込み前記測定用偏光子に入射するアパーチャと、
前記測定用偏光子を透過した光を拡散する拡散手段と、
前記拡散手段で拡散された光を受光して前記光量を検出する受光センサと、を有し、
前記偏光測定装置は、
前記測定用偏光子の各回動角度での光の光量に基づいて、前記測定用偏光子が回転したときの前記光量の周期的な変化を示す変化曲線を求める変化曲線算出手段と、
前記変化曲線に基づいて前記ステージ相当位置での照射光の偏光特性を特定する偏光特性特定手段と、を備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光配向照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光方向を検出する検出手段を備えた光配向照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、配向膜、或いは配向層（以下、これらを「光配向膜」と称する）に偏光光を照射することで配向する光配向と呼ばれる技術が知られており、この光配向は、液晶表示パネルの液晶表示素子が備える液晶配向膜の配向等に広く応用されている。
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偏光光を得る。近年では、長い帯状の光配向膜を光配向するために、光配向膜の幅相当の長さの棒状ランプを光源とし、複数の偏光子を棒状ランプの長軸方向に配列することでライン状の偏光光を照射する照射装置が知られており、この照射装置の偏光光の照射エリアが延びる方向に帯状の光配向膜の幅方向を合わせ、当該光配向膜をステージ上に載置して長さ方向に搬送することで帯状の光配向膜を均一に光配向する技術も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
光配向の品位に影響を与える偏光光のファクターとしては、消光比と、偏光軸分布のバラツキとの２つが知られており、光配向に使用される照射装置としては、これらが高い精度で調整されていることが重要である。これら消光比や偏光軸などの偏光特性を測定する技術としては、従来から各種の技術が提案されている（例えば、特許文献２〜特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６３８８１号公報
【特許文献２】特開２００４−２２６２０９号公報
【特許文献３】特開２００５−２２７０１９号公報
【特許文献４】特開２００７−１２７５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光配向を用いて高品位な液晶配向膜を得るために、消光比が高く、偏光軸が誤差０．１°以内の精度で調整されている偏光光を照射する必要があり、例えば、偏光軸が誤差０．１°以内の精度で調整するためには測定精度として誤差０．０１°以内を要求される。偏光軸を測定する技術としては、偏光子毎に偏光軸を測定する技術が提案されている。これは従来からある偏光測定技術を用いることができる。しかしながら、上述した方法では偏光測定器への光線取込の角度が浅いため、複数の偏光子を通過した偏光光が重なり合い照射される様な位置にあるステージ上の光配向膜に、実際に照射される光の偏光特性を測定していることにはならない。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、実際に照射される光に則した偏光光の偏光特性を精度良く測定できる光配向照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した目的を達成するために、本発明は、ステージに載置したワーク表面の配向膜に偏光光を照射する偏光子ユニットを備えた光配向照射装置において、前記偏光子ユニットは横並びに整列した複数の単位偏光子ユニットを備え、前記単位偏光子ユニットはそれぞれ偏光子を備え、前記複数の偏光子を通過した偏光光が重なり合い照射される前記ステージ相当位置での光の偏光特性を検出する検出手段を備えたことを特徴とする。
【０００６】
上述の構成において、前記検知手段は、前記単位偏光子ユニットの配列方向に移動できるように設けられた検出部を備えてもよい。また、その検出部はステージ移動方向へも移動することが出来てもよい。
【０００７】
上述の構成において、前記検出手段は、測定用偏光子を有し、前記測定用偏光子を透過する光の光量を、前記測定用偏光子を回動させながら検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づいて、前記ステージ相当位置での光の偏光特性を特定する偏光測定装置と、を備え、前記検出部は、前記ステージ相当位置に配置され、前記複数の偏光子を通過した偏光光が重なり合った光を取り込み前記測定用偏光子に入射するアパーチャと、前記測定用偏光子を透過した光を拡散する拡散手段と、前記拡散手段で拡散された光を受光して前記光量を検出する受光センサと、を有し、前記偏光測定装置は、前記測定用偏光子の各回動角度での光の光量に基づいて、前記測定用偏光子が回転したときの前記光量の周期的な変化を示す変化曲線を求める変化曲線算出手段と、前記変化曲線に基づいて前記ステージ相当位置での照射光の偏光特性を特定する偏光特性特定手段と、を備えてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数の偏光子を通過した偏光光が重なり合い照射されるステージ相当位置での光の偏光特性を検出する検出手段を備えたため、ステージに配置したワーク表面の配向膜に実際に照射される偏光光の偏光特性を検出できるので、実際の照射光における偏光特性を過不足なく、また精度良く測定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の本実施形態に係る光配向装置の構成を模式的に示す正面図である。
【図２】光配向装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図３】偏光子ユニットの構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側断面視図である。
【図４】検出部の構成を示す模式図である。
【図５】偏光子ユニットと検出部との関係を長軸側から示す説明図である。
【図６】照射位置と相対照射光量との関係を示すグラフである。
【図７】偏光子ユニットと検出部との関係を短軸側から示す説明図である。
【図８】検出部の構成を示す外観斜視図である。
【図９】検出部の断面図である。
【図１０】検出光の変化曲線の模式図である。
【図１１】偏光軸調整装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る光配向装置の構成を示す正面図である。
同図において、光配向装置（光配向照射装置）２は、板状もしくは、帯状の光配向対象物（ワーク）（図７）の光配向膜に偏光光を照射して光配向する照射装置であり、偏光測定システム１（検出手段）を備えている。この偏光測定システム１は、光配向装置２の照射光の偏光特性を測定するものである。偏光特性としては、偏光光の偏光方向、及び消光比が測定される。
【００１１】
光配向装置２は、ステージ搬送架台３と、照射器設置架台４と、光配向対象物が載置されるワークステージ（ステージ）５とを備えている。
照射器設置架台４は、ステージ搬送架台３から所定距離離れた上方位置でステージ搬送架台３の幅方向（後述する直動機構の直動方向Ｘに垂直な方向）に横架される門体であり、その両柱がステージ搬送架台３に固定される。照射器設置架台４は照射器６を内蔵し、照射器６が直下に偏光光を照射する。なお、ワークステージ５の移動に伴う振動と照射器６の冷却に起因する振動とを分離するために、照射器設置架台４をステージ搬送架台３に固定するのではなく当該ステージ搬送架台３と別置する構成でも良い。ステージ搬送架台３と、照射器設置架台４は防振構造を有しても良い。
ステージ搬送架台３には、直動方向Ｘに沿ってステージ搬送架台３の面上を照射器６の直下を通過するようにワークステージ５を移送する直動機構（図示せず）が内設されている。光配向対象物の光配向にあっては、ワークステージ５に載置された光配向対象物が、直動機構によってワークステージ５とともに移送されて照射器６の直下を通過し、この通過の際に偏光光に曝露されて光配向膜が配向される。
【００１２】
照射器６は、光源たるランプ７と、反射鏡８と、偏光子ユニット１０とを備え、集光する偏光光を直下に照射する。
ランプ７は、放電灯であり、少なくとも光配向対象物の幅と同等以上に延びる直管型（棒状）の紫外線ランプが用いられている。反射鏡８は、断面楕円形、かつランプ７の長手方向に沿って延びるシリンドリカル凹面反射鏡であり、ランプ７の光を集光して偏光子ユニット１０に向けて照射する。
偏光子ユニット１０は、反射鏡８と光配向対象物の間に配置され、光配向対象物に照射される光を偏光する。この偏光光が光配向対象物の光配向膜に照射されることで、当該光配向膜が配向される。
【００１３】
図２は、光配向装置２の構成を模式的に示す平面図である。図３は、偏光子ユニット１０の構成を示す図であり、図３（Ａ）は平面図、図３（Ｂ）は側断面視図である。なお、図２では、偏光子ユニット１０の構成の理解を容易にするために、照射器設置架台４の中に偏光子ユニット１０のみを示している。
同図に示すように、偏光子ユニット１０は、複数の単位偏光子ユニット（第１の偏光子）１２と、これら単位偏光子ユニット１２を横並びに一列に整列するフレーム１４とを備えている。フレーム１４は、各単位偏光子ユニット１２を連接配置する板状の枠体である。単位偏光子ユニット１２は、略矩形板状に形成されたワイヤーグリッド偏光子（偏光子）１６を備えている。
本実施形態では、各単位偏光子ユニット１２は、ワイヤーグリッド偏光子１６をワイヤー方向Ａが上記ワークステージ５の直動方向Ｘと平行になるように支持し、このワイヤー方向Ａと直交する方向と、ワイヤーグリッド偏光子１６の配列方向Ｂとが一致するようになされている。
【００１４】
ワイヤーグリッド偏光子１６は、直線偏光子の一種である。上述の通り、ランプ７が棒状であることから、ワイヤーグリッド偏光子１６には、さまざまな角度の光が入射するが、ワイヤーグリッド偏光子１６は、斜めに入射する光であっても直線偏光化して透過する。
ワイヤーグリッド偏光子１６は、その法線方向を回動軸にして面内で回動させて偏光軸Ｃ１の方向を微調整できるように単位偏光子ユニット１２に支持されている。全ての単位偏光子ユニット１２について、ワイヤーグリッド偏光子１６の偏光軸Ｃ１が所定の照射基準方向に揃うように微調整されることで、偏光子ユニット１０の長軸方向の全長に亘り偏光軸Ｃ１が高精度に揃えられた偏光光が得られ、高品位な光配向が可能となる。偏光軸Ｃ１が調整されたワイヤーグリッド偏光子１６は、単位偏光子ユニット１２の上端、及び下端がねじ（固定手段）１９によってフレーム１４に固定されることで、フレーム１４に固定配置される。
【００１５】
ワイヤーグリッド偏光子１６は、ガラス等の材料を用いて形成され、比較的壊れやすい光学素子であるため、緩衝材（不図示）を介してフレーム１４に保持されている。ワイヤーグリッド偏光子１６を保持する緩衝材の経年劣化や光配向装置２の振動によって、ワイヤーグリッド偏光子１６の位置ずれが生じるおそれがあり、その結果、偏光光の偏光方向がずれてしまう。
また、光配向対象物の処理中（照射中）には配向膜からアウトガスが発生することがあるが、このアウトガス等の異物がワイヤーグリッド偏光子１６に混入、または付着すると、ワイヤーグリッド偏光子１６の偏光特性が変わってしまう。
【００１６】
そこで、本実施形態では、図２に示すように、偏光光の偏光方向を測定する偏光測定システム１を設けている。
偏光測定システム１は、偏光測定装置２０と、測定ユニット３０とを備えている。測定ユニット３０は、偏光光を検出する検出部３１を備え、偏光測定装置２０は、検出部３１による偏光光の検出結果に基づいて、当該偏光光の偏光方向、及び消光比を測定する。
測定ユニット３０は、検出部３１を直線に沿って案内するリニアガイド３２を備えている。偏光光測定時には、リニアガイド３２が上記ワークステージ５の進行方向側の側面５Ａに連結されて偏光子ユニット１０の直下に移送され、或いはリニアガイド３２が偏光子ユニット１０の直下に位置するようにステージ搬送架台３上に設置される。そして、微調整対象のワイヤーグリッド偏光子１６の直下に位置するように検出部３１をリニアガイド３２に沿って移動、或いは自走させ、その位置で当該ワイヤーグリッド偏光子１６を透過した偏光光を検出部３１で検出し、照射光の偏光特性を測定する。
【００１７】
図４は、検出部３１の構成を示す模式図である。
検出部３１は、検出側偏光子（第２の偏光子、測定用偏光子）３３と、受光センサ３４とを備えている。
検出側偏光子３３は、偏光軸Ｃ２を有する板状（図示例では円盤状）の光検出用の直線偏光子であり検光子とも称される。この検出側偏光子３３には、ワイヤーグリッド偏光子１６を透過して直線偏光化された偏光光Ｆが入射され、この偏光光Ｆを直線偏光化する。検出側偏光子３３には、直線偏光子であれば任意の偏光子を用いることができ、例えばワイヤーグリッド偏光子を用いても良い。
受光センサ３４は、検出側偏光子３３の偏光軸Ｃ２で直線偏光化された検出光Ｇを受光して光量Ｉを示す検出信号３５を偏光測定装置２０（図２）に出力する。
【００１８】
検出部３１では、検出側偏光子３３がその法線方向Ｓを回動軸にして、少なくとも１回転に亘り回転自在に設けられている。検出側偏光子３３の回動は、基準位置Ｐ０からの回動角度θによって規定される。本実施形態では、基準位置Ｐ０は、偏光軸Ｃ２の方向が上記ワイヤーグリッド偏光子１６の照射基準方向と一致する位置に設定されている。すなわち、検出部３１をリニアガイド３２（図２）にセットし、基準位置Ｐ０に検出側偏光子３３を合わせたときには、検出側偏光子３３の偏光軸Ｃ２が照射基準方向を向いた状態となる。
【００１９】
図５は、偏光子ユニット１０と検出部３１との関係を長軸側から示す説明図である。図６は、照射位置と相対照射光量との関係を示すグラフである。図７は、偏光子ユニット１０と検出部３１との関係を短軸側から示す説明図である。
光配向装置２にあっては、棒状のランプ７から放射されるさまざまな角度の放射光Ｅがワイヤーグリッド偏光子１６に入射し、ワイヤーグリッド偏光子１６で直線偏光化されて偏光光Ｆとして出射される。このような偏光光Ｆはさまざまな角度成分を含んでいる。
また、ワイヤーグリッド偏光子１６は、照射光の均一性を高める目的のため、また配向膜からのアウトガスが付着することを防止する目的のため、図５に示すように、配向膜から所定の距離を離して配置されている。
【００２０】
したがって、光配向対象物には、複数のワイヤーグリッド偏光子１６を通過した偏光光Ｆが重なり合って照射される。偏光光Ｆの偏光特性は、通過する偏光子の場所による特性バラツキの影響や、入射角の影響により画一されたものではなく、光配向対象物にさまざまな偏光特性を有する偏光光Ｆが照射されることとなる。
例えば、本実施形態では、照射器６直下におけるランプ７長手方向の照射分布をワイヤーグリッド偏光子１６（ｎ−３〜ｎ＋１）毎に分離すると図６に示すグラフようになり、ある照射位置（０ｍｍ）における照射光量は両側３個分の影響を受けている。図６に示すように、例えワイヤーグリッド偏光子１６の中心直下においても、照射光としては、直上のワイヤーグリッド偏光子１６を通過した光量は周囲のワイヤーグリッド偏光子１６を通過した光量の合計となる照射光量の半分程度である。
【００２１】
また、フレーム１４及びフレーム１４を固定する偏光子ユニット固定台９等の構造部材は、遮光部材によって形成され、あるいは、遮光部材によって覆われる等して遮光部材として構成されている。しかしながら、フレーム１４や偏光子ユニット固定台９等の構造部材での反射は完全に防止することはできず、図７に示すように、構造部材で反射された反射光Ｈも散乱光となってワークステージ５上の光配向対象物Ｗに照射される。偏光光Ｆの偏光特性は反射によっても変わる。なお、反射光Ｈには、光配向対象物Ｗの表面の配向膜で反射された後、ワイヤーグリッド偏光子１６で反射された光等も含まれる。
【００２２】
このため、例えば検出部３１の検出光の取込角度範囲を狭くしてワイヤーグリッド偏光子１６ごとに偏光軸Ｃ１を測定する場合には、測定対象以外のワイヤーグリッド偏光子１６の偏光光Ｆや反射光Ｈを測定できない。その結果、光配向対象物に実際に照射される照射光の偏光特性を正確に測定したとは言えない。
そこで、本実施形態では、以下に説明する構成の検出部３１を用いることで、広い角度成分の範囲を検出して光配向対象物に実際に照射される偏光光Ｆ（照射光）の偏光特性（偏光方向、消光比）を測定可能としている。
【００２３】
図８は検出部３１の構成を示し外観斜視図であり、図９は検出部３１の断面図である。
検出部３１は、これらの図に示すように、矩形板状のベースマウント７０を備え、その上に、受光センサユニット７１と、検出側偏光子３３と、回転ステージ７２と、検出光調整ユニット７３（図９）とを備えている。
受光センサユニット７１は、受光センサ３４の一例たる光電子増倍管７４と、この光電子増倍管７４を冷却して温度を一定に保ち光電子増倍管７４の温度特性によるノイズを低減する水冷ベース７５とを備え、光電子増倍管７４の検出信号３５（図４）が偏光測定装置２０（図２）に取り込まれる。
【００２４】
ベースマウント７０は、リニアガイド３２（図２）に係合して当該リニアガイド３２によって直線的に案内される。ベースマウント７０の所定の一辺をリニアガイド３２の長軸方向に合わせてセットすることで、基準位置Ｐ０、及び検出側偏光子３３の偏光軸Ｃ２が照射基準方向に向けられるように構成されている。なお、ベースマウント７０の所定の一辺を照射基準方向に合わせて設置可能であれば、必ずしもリニアガイド３２を用いる必要はない。
【００２５】
検出側偏光子３３は、光電子増倍管７４の検出面７４Ａの直上に配置され、所定径の開口７６Ａが形成されたアパーチャ７６で検出光Ｇの入射側が覆われている。このアパーチャ７６は、検出側偏光子３３への入射光を制限するものではあるが、この検出部３１では、ワイヤーグリッド偏光子１６が斜入射の光も透過して偏光光Ｆを生成することに合わせ、これら斜入射の成分による偏光光Ｆも取り込むべく、開口７６Ａは入射角Ｙが０°〜７０°までの範囲の偏光光Ｆを通過するように形成されている。
なお、入射角Ｙの範囲は、検出部３１と、ワイヤーグリッド偏光子１６と、ランプ７のそれぞれの形状や配置関係に基づいて、ワイヤーグリッド偏光子１６から斜めに放射される偏光光Ｆの成分が取り込まれる角度に決定される。
【００２６】
検出光調整ユニット７３は、検出側偏光子３３と光電子増倍管７４の検出面７４Ａの間に配設された筒状の部材であり、筒体７７を備え、アパーチャ７６を通じて取り込まれて検出側偏光子３３を通過した検出光Ｇを筒体７７の上面から取り込み、内部で混合して下面から光電子増倍管７４に導くものである。
具体的には、検出光調整ユニット７３の筒体７７の上面には、アパーチャ７６が取り込む入射角Ｙまでの範囲の検出光Ｇを内部に通過させる開口７８Ａが形成されたアパーチャ７８が設けられている。
【００２７】
筒体７７には、広い光線入射角の確保のためと、取り込む光線の偏光状態を解消し無偏光化するために、透過する光を拡散する拡散ユニット７９がアパーチャ７８の直下に隙間を空けずに設けられている。拡散ユニット７９は、所定間隔で対面配置された２枚の拡散板７９Ａ、７９Ｂを備え、各種の入射角Ｙの検出光Ｇを混合して出力する。拡散板７９Ａ、７９Ｂには、例えばフロスト型合成石英板が用いられている。
【００２８】
筒体７７の下面には、光電子増倍管７４への入射光量を制限するピンホール８０Ａが形成された板材８０が設けられ、このピンホール８０Ａを通った光が光電子増倍管７４の検出面７４Ａに入射される。
また、ピンホール８０Ａと光電子増倍管７４の検出面７４Ａの間には、光配向作用波長以外の波長の光をカットする波長制限フィルタ８１が設けられており、波長制限フィルタ８１で外乱光がカットされた光が光電子増倍管７４に導かれる。
【００２９】
このように、検出部３１は、比較的大きな入射角Ｙの範囲まで偏光光Ｆを取り込み、内部で拡散させて光電子増倍管７４で光量を検出する構成としたため、棒状のランプ７の放射光Ｅをワイヤーグリッド偏光子１６に通して得られた偏光光Ｆのように、さまざまな角度成分を含むとともに、複数のワイヤーグリッド偏光子１６の偏光成分を含んだ偏光光Ｆであっても、広い角度成分の範囲を検出して偏光特性を測定することができる。
【００３０】
次いで、偏光測定装置２０について詳細に説明する。
偏光測定装置２０は、検出側偏光子３３が１回転するときの検出光Ｇの光量の周期的な変化に基づき、偏光光Ｆの偏光方向と消光比とを測定するものである。具体的には、偏光測定装置２０は、図２に示すように、回転駆動制御部２１と、入力部２２と、変化曲線算出部２３と、偏光特性特定部２４と、偏光特性出力部２５とを備えている。なお、偏光測定装置２０は、図２に示す各部を実現するコンピュータ読取可能なプログラムを、例えばパーソナルコンピュータに実行させることで実施することもできる。
回転駆動制御部２１は、検出部３１の検出側偏光子３３（図４）の回転を制御する。具体的には、検出部３１は、検出側偏光子３３を回動するロータリーアクチュエータを備え、回転駆動制御部２１がロータリーアクチュエータを制御し検出側偏光子３３を回動させることで、その偏光軸Ｃ２を所定の回動角度θの方向に合わせる。このときの回動角度θは変化曲線算出部２３に出力される。
入力部２２は、検出光Ｇの光量Ｉの検出値の入力を受け付ける手段であり、この入力部２２には検出部３１の検出信号３５が入力される。入力部２２は、当該検出信号３５から検出光Ｇの光量Ｉの検出値を取得し変化曲線算出部２３に出力する。
【００３１】
変化曲線算出部２３は、検出光Ｇの光量Ｉの検出値に基づき、検出側偏光子３３を１回転させたときの検出光Ｇの光量Ｉの周期的な変化を示す変化曲線Ｑを算出する。詳述すると、検出光Ｇは、前掲図５に示すように、ランプ７の放射光Ｅが、直線偏光子であるワイヤーグリッド偏光子１６、及び検出側偏光子３３を順に通って得られる光であって、複数のワイヤーグリッド偏光子１６の偏光光が重なり合った光である。
したがって、検出側偏光子３３の回転に伴う検出光Ｇの光量Ｉの変化曲線Ｑは、理想的には、図１０に示すように、検出側偏光子３３の偏光軸Ｃ２が偏光光Ｆの偏光方向に平行である場合（本実施形態では回動角度θ＝０°、１８０°（極大点））に最大光量Ｉｍａｘ（極大値）となり、偏光軸Ｃ２が偏光光Ｆの偏光方向に直交する場合（本実施形態では回動角度θ＝９０°、２７０°（極小点））に最小光量Ｉｍｉｎ（極小値）となるような１周期がπ［ｒａｄ］（=１８０°）の次式（１）に示す余弦波形となる（いわゆる、マリューの法則（Low of Malus））。
【００３２】
変化曲線Ｑ＝α×ｃｏｓ(β×（θ−γ）)＋ε          （１）
ただし、αは振幅、βは周期、γは位相ズレ（基準位置Ｐ０に対する偏光光Ｆの偏光方向の位相差）、εはバイアス成分である。
【００３３】
変化曲線算出部２３は、検出光Ｇの光量Ｉの検出値に基づき、式（１）式に示した余弦波形をカーブフィッティング（曲線回帰とも呼ばれる）の手法により求め、これを偏光特性特定部２４に出力する。
偏光光Ｆの偏光方向が基準位置Ｐ０の方向からズレている場合には、図１０に仮想線で示すように、そのズレが変化曲線Ｑに位相ズレγ（＞０）として現れることとなる。
【００３４】
偏光特性特定部２４は、変化曲線算出部２３によって求められた変化曲線Ｑに基づき、偏光光Ｆの偏光方向、及び消光比を特定し、偏光特性出力部２５に出力する。
具体的には、偏光特性特定部２４は、図１０に示すように、変化曲線Ｑにおいて、検出光Ｇの最大光量Ｉｍａｘが得られる回動角度θ（極大点）である上記γを特定することで偏光光の偏光方向を特定し、また、変化曲線Ｑの最大光量Ｉｍａｘと最小光量Ｉｍｉｎの比（＝最大光量Ｉｍａｘ／最小光量Ｉｍｉｎ）に基づいて消光比を特定する。変化曲線Ｑにおける最大光量Ｉｍａｘは当該変化曲線Ｑに回動角度θ＝γ（極大点）を代入して求められ、また最小光量Ｉｍｉｎは回動角度θ＝９０°＋γ（極小点）を代入して求められる。なお、検出光Ｇには複数のワイヤーグリッド偏光子１６の偏光光や反射光が含まれることから、偏光光の偏光方向及び消光比は分布するが、偏光光の偏光方向及び消光比は分布のピーク値に基づいて求められることとなる。
【００３５】
偏光特性出力部２５は、偏光特性特定部２４によって特定された偏光特性（偏光方向、及び消光比）を出力するものである。この出力の態様は、ユーザが偏光特性を利用可能であれば任意であり、例えば表示、他の電子機器への出力、記録媒体への記録等が挙げられる。
【００３６】
次いで、図１１を参照し、光配向装置２の偏光光の測定について説明する。
図１１は、偏光軸調整装置Ｄを示す模式図である。
偏光軸調整装置Ｄは、偏光測定システム１Ａと、スポット光源７Ａとを備え、ワイヤーグリッド偏光子１６の偏光軸Ｃ１の方向を調整する装置である。偏光測定システム１Ａは、検出部３１Ａの開口（不図示）が、偏光測定システム１の検出部３１の開口７６Ａより狭く形成される以外は、偏光測定システム１と構成を同一とする。なお、図１１では、光配向装置２と同一の部分に同様の符号を付して示し、説明は省略する。
【００３７】
作業者は、先ず、別地の偏光軸調整装置Ｄに偏光子ユニット１０を配置する。次いで、作業者は、偏光軸調整装置Ｄの検出部３１Ａを測定対象のワイヤーグリッド偏光子１６の直下に配置するとともに、スポット光源７Ａを測定対象のワイヤーグリッド偏光子１６の直上に配置する。そして、作業者は、偏光測定システム１Ａを用いて、このワイヤーグリッド偏光子１６から出射される偏光光Ｆを検出し、そのワイヤーグリッド偏光子１６の偏光軸Ｃ１、及び消光比を測定する。作業者は、偏光軸Ｃ１の測定結果に基づき、必要に応じてワイヤーグリッド偏光子１６の回動を微調整することで、偏光軸Ｃ１の方向を所定方向（本実施形態では照射基準方向）に合わせる。
作業者は、偏光子ユニット１０が備える全てのワイヤーグリッド偏光子１６について同様に偏光光Ｆの測定、この測定結果に基づき、偏光軸Ｃ１の方向を照射基準方向に合わせる作業を行うことで、全てのワイヤーグリッド偏光子１６の偏光軸Ｃ１の方向が照射基準方向に揃えられる。
【００３８】
次に、作業者は、調整された偏光子ユニット１０を光配向装置２に設置し、偏光特性（偏光方向、消光比）の測定の開始を、偏光測定システム１に指示する。偏光特性は、ワイヤーグリッド偏光子１６の配列方向Ｂにおいて複数の測定点で測定されるが、測定点は作業者によって設定され、偏光測定システム１に記憶されている。
偏光測定システム１は、設定された所定の測定点に検出部３１をリニアガイド３２で案内して配置し、このワイヤーグリッド偏光子１６から出射される偏光光Ｆを検出し、偏光方向、及び消光比を測定する。偏光測定システム１は、全ての測定点について偏光光Ｆを測定すると、その結果及びその合否判定を偏光特性出力部２５に出力する。合否判定値も、作業者によって設定され、偏光測定システム１に記憶されている。
上述の通り、この光配向装置２によれば、光配向対象物に実際に照射される偏光光を測定するので、偏光光の偏光方向が高精度に特定される。光配向装置２において、光配向対象物に照射される偏光特性は、光配向装置２の性能を示すものであり、また偏光光により配向される配向膜の良し悪しを決定する要因となるので、その特性を把握することは非常に重要である。
【００３９】
作業者は、全ての測定点において偏光特性が基準を満たす場合には測定を終了し、一つでも偏光特性が基準に満たない場合には、偏光軸調整装置Ｄにおいてワイヤーグリッド偏光子１６の偏光軸Ｃ１の方向を調整し、あるいは、偏光子ユニット１０をメンテナンスする。なお、ワイヤーグリッド偏光子１６は、調整後にねじ１９によってフレーム１４に固定されるので、偏光軸調整装置Ｄから光配向装置２への設置等では、ワイヤーグリッド偏光子１６の偏光軸Ｃ１の方向が変わることはない。また、光配向装置２では、偏光測定システム１により、偏光特性を常時測定する訳ではなく、経年劣化やアウトガス等により偏光特性が変わる所定期間後、例えば、１ヶ月後に偏光特性を測定すればよい。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態によれば、横並びに整列した複数のワイヤーグリッド偏光子１６を通過した偏光光が重なり合い照射されるワークステージ５相当位置での光の偏光方向を検出する偏光測定システム１を備える構成とした。この構成により、ワークステージ５に配置した光配向対象物の表面の配向膜に実際に照射される偏光光の偏光特性を検出できるので、偏光方向を精度良く測定できる。
【００４１】
また、本実施形態によれば、偏光測定システム１は、単位偏光子ユニット１２の配列方向に移動できるように設けられた検出部３１を備える構成とした。この構成により、単位偏光子ユニット１２の配列方向において各測定点の偏光特性を測定できるので、測定点の間隔を小さくすることで、光配向対象物に照射される場所毎の偏光特性を詳細に取得できる。
【００４２】
また本実施形態によれば、検出部３１は、斜入射成分を含む偏光光Ｆを取り込み検出側偏光子３３に入射するアパーチャ７６と、検出側偏光子３３を透過した光を拡散する拡散ユニット７９と、この拡散ユニット７９で拡散された光を受光して光量Ｉを検出する受光センサとしての光電子増倍管７４と、を有する構成とした。
これにより、棒状のランプ７の放射光Ｅをワイヤーグリッド偏光子１６に通して得られた偏光光Ｆのように、さまざまな角度成分を含んだ偏光光Ｆであっても、広い角度成分の範囲を検出して偏光特性を測定することができる。
【００４３】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を例示するものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。
【００４４】
例えば上述した実施形態では、偏光光の光源として、放電灯であるランプ７を例示したが、光源はこれに限定されるものではなく任意である。すなわち、本発明は、任意の光源の光が偏光子を透過して得られる直線偏光された偏光光の測定に用いることができる。また光源は、必ずしも線状光源である必要はない。
また例えば、上述した実施形態では、測定対象の偏光光を得る偏光子の一例として、ワイヤーグリッド偏光子１６を例示したが、偏光子はこれに限定されるものではない。すなわち、偏光子は、直線偏光された偏光光が得られる偏光子であれば任意である。
【００４５】
また例えば、上述した実施形態では、偏光測定装置２０が偏光光の偏光方向と消光比の両方を測定する構成を例示したが、片方のみを測定しても良い。また、偏光測定装置２０が偏光光の偏光方向、及び／又は消光比に加え、光強度等の他の特性も測定しても良い。
また例えば、上述した実施形態では、検出部３１の検出信号３５を偏光測定装置２０に入力することで、偏光測定装置２０が検出光Ｇの光量を取得する構成としたが、これに限らない。すなわち、回動角度θと検出光Ｇの光量との対応が記録された記録データを、例えば他の電子機器や記録媒体（例えば、半導体メモリ等）から取得しても良い。
【００４６】
また、上述した実施形態では、検出部３１は、単位偏光子ユニット１２の配列方向Ｂに移動できるように設けられていたが、これに限定されるものではなく、例えば、その検出部３１は、ステージ移動方向へも移動することが出来てもよい。
【符号の説明】
【００４７】
２  光配向装置（光配向照射装置）
１  偏光測定システム（検出手段）
５  ワークステージ（ステージ）
１０  偏光子ユニット
１２  単位偏光子ユニット
１６  ワイヤーグリッド偏光子（偏光子）
Ｗ  光配向対象物（ワーク）
【要約】
【課題】実際に照射される光に則した偏光光の偏光特性を精度良く測定できる光配向照射装置を提供する。
【解決手段】ステージ５に載置したワーク表面の配向膜に偏光光を照射する偏光子ユニット１０を備えた光配向照射装置２において、偏光子ユニット１０は横並びに整列した複数の単位偏光子ユニット１２を備え、単位偏光子ユニット１２はそれぞれ偏光子１６を備え、複数の偏光子１６を通過した偏光光が重なり合い照射されるステージ５相当位置での光の偏光特性を検出する検出手段を備える構成とする。
【選択図】図５【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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