(57)【要約】【課題】  所望の特性を持つ表示素子を自動的にシミュレートすることが可能な表示素子シミュレート装置を提供する。【解決手段】  光源１１からの光が入射される変位可能且つ直列に配置されるλ／４位相子１３及びλ／２位相子１４を有し、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係を変化させて、所定の偏光状態を持つ液晶パネルをシミュレートする液晶パネルシミュレート装置であって、所定の偏光状態を持つ液晶パネルと、所定の偏光状態を得るためのλ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係と対応付けたテーブルを記憶する記憶部１９と、このテーブルに基づいて、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の位置を、任意の液晶パネルに対応する位置関係となるように制御する制御部１８とを備える。【選択図】  図１
2005274659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光が入射される変位可能且つ直列に配置される複数の光学部材を有し、前記複数の光学部材の互いの位置関係を変化させて、所定の偏光状態を持つ表示デバイスをシミュレートする表示デバイスシミュレート装置であって、
前記所定の偏光状態を持つ表示デバイスと、前記所定の偏光状態を得るための前記複数の光学部材の互いの位置関係と対応付けたテーブルを記憶する記憶手段と、
前記複数の光学部材の位置制御を行う位置制御手段とを備え、
前記位置制御手段は、前記テーブルに基づいて、前記複数の光学部材の位置を、任意の前記表示デバイスに対応する前記位置関係となるように制御する表示デバイスシミュレート装置。
【請求項２】
請求項１記載の表示デバイスシミュレート装置であって、
前記光源からの光を時分割で分光して前記複数の光学部材に入射させる分光手段を備え、
前記所定の偏光状態は、前記分光手段により分光される複数の光の各々に応じた複数の偏光状態を含み、
前記位置制御手段は、前記複数の光学部材の位置を、前記複数の光学部材に入射される光に応じた前記偏光状態を得るための前記位置関係となるように時分割で制御する表示デバイスシミュレート装置。
【請求項３】
請求項１記載の表示デバイスシミュレート装置であって、
前記複数の光学部材を含む光学ユニットを複数有し、
前記光源からの光を分光して前記複数の光学ユニットの各々に異なる波長の光を入射させる分光手段と、
前記複数の光学ユニットの各々から出射される光を集光する集光手段とを備え、
前記所定の偏光状態は、前記分光手段により分光される複数の光の各々に応じた複数の偏光状態を含み、
前記位置制御手段は、前記複数の光学ユニットの各々の前記複数の光学部材の位置を、前記複数の光学ユニットの各々に入射される光に応じた前記偏光状態を得るための前記位置関係となるように制御する表示デバイスシミュレート装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載の表示デバイスシミュレート装置であって、
前記光源と前記複数の光学部材との間、及び、前記複数の光学部材と前記複数の光学部材から出力される光を観測するための観測装置との間の少なくとも一方に変位可能に配置される光学部材の変位を制御する光学部材変位制御手段を備え、
前記所定の偏光状態は、前記光学部材の変位に応じた複数パターンの前記複数の偏光状態を含み、
前記光学部材変位制御手段は、指定された変位となるように前記光学部材の変位を制御し、
前記位置制御手段は、前記指定された変位に応じたパターンの前記複数の偏光状態を得るための前記位置関係に基づいて、前記制御を行う表示デバイスシミュレート装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか記載の表示デバイスシミュレート装置であって、
前記複数の光学部材から出力される光を自然光化する自然光化手段と、
前記自然光化手段による自然光化の度合いを制御する自然光化度合い制御手段とを備える表示デバイスシミュレート装置。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか記載の表示デバイスシミュレート装置であって、
前記光源から前記複数の光学部材に入射される光の拡散度合いを調整する光調整手段を備える表示デバイスシミュレート装置。
【請求項７】
評価対象となる光学部材を評価するための光学部材評価システムであって、
請求項１、２，３，５，６のいずれか記載の表示デバイスシミュレート装置と、
前記光源と、
前記表示デバイスシミュレート装置から出力される光を観測するための観測装置と、
前記光源と前記複数の光学部材との間、及び、前記複数の光学部材と前記観測装置との間の少なくとも一方に設けられ、前記表示装置に用いる光学部材を収容する光学部材収容手段とを備える光学部材評価システム。
【請求項８】
評価対象となる光学部材を評価するための光学部材評価システムであって、
請求項４記載の表示デバイスシミュレート装置と、
前記光源と、
前記表示デバイスシミュレート装置から出力される光を観測するための観測装置と、
前記光源と前記複数の光学部材との間、及び、前記複数の光学部材と前記観測装置との間の少なくとも一方に変位可能に設けられ、前記表示装置に用いる光学部材を収容する光学部材収容手段とを備える光学部材評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の偏光状態を持つ表示デバイスをシミュレートする表示デバイスシミュレート装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示デバイスの一例である液晶パネルから出力される光の偏光状態は、液晶パネルに入射される光源からの光の偏光状態を示すストークスパラメータと、液晶パネルに固有のミューラ行列とによって決まる。液晶パネルでは、液晶層を挟む電極に印加する電圧を制御することにより、複数のミューラ行列を持たせることが可能である。
従来、試作した位相差フィルムをあるミューラ行列を持つ液晶パネルの表面に貼り付けた場合に、その位相差フィルムによってどのような出力が得られるかを知りたい場合は、液晶パネルの表面に位相差フィルムを貼り付け、この状態で、液晶パネルに印加する電圧を制御して液晶パネルに所望のミューラ行列を持たせてから、位相差フィルムから出力される光を観測するといったことが行われていた。
【０００３】
しかしながら、液晶パネルが持つことのできるミューラ行列には限りがあり、全ての偏光状態の光を発生させることはできないため、様々な特性を持つ液晶パネルについて評価を行いたい場合には、その液晶パネルを全て用意しなければならず、評価にかかるコストが大きくなってしまう。一方、光学定盤にバビネソレイユ補償板やλ／４位相子及びλ／２位相子を配置しておき、これらにある偏光した光を入射し、バビネソレイユ補償板の水晶板の位置やλ／４位相子及びλ／２位相子の互いの位置を制御することにより、全ての偏光状態の光を出力させることが可能となっている。これを利用することにより、任意の偏光状態の光を出力させることができる。このため、任意の特性を持つ液晶パネルをシミュレートすることができ、様々な特性を持つ液晶パネルについて、実際の液晶パネルを用いることなく、位相差フィルムの評価を行うことができる。
【０００４】
従来、任意の分光分布を有する光を発生させることが可能な装置が特許文献１に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２５５２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記バビネソレイユ補償板やλ／４位相子及びλ／２位相子を用いることで、様々な特性を持つ液晶パネルをシミュレートすることは可能である。しかしながら、目的とする偏光状態の光を出力する液晶パネルをシミュレートするためには、その偏光状態が得られるようにバビネソレイユ補償板の水晶板の位置やλ／２位相子及びλ／４位相子の位置をその都度手動で設定する必要があり、その作業が面倒である。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、所望の特性を持つ表示デバイスを自動的にシミュレートすることが可能な表示デバイスシミュレート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】
【０００８】
本発明の表示デバイスシミュレート装置は、光源からの光が入射される変位可能且つ直列に配置される複数の光学部材を有し、前記複数の光学部材の互いの位置関係を変化させて、所定の偏光状態を持つ表示デバイスをシミュレートする表示デバイスシミュレート装置であって、前記所定の偏光状態を持つ表示デバイスと、前記所定の偏光状態を得るための前記複数の光学部材の互いの位置関係と対応付けたテーブルを記憶する記憶手段と、前記複数の光学部材の位置制御を行う位置制御手段とを備え、前記位置制御手段は、前記テーブルに基づいて、前記複数の光学部材の位置を、任意の前記表示デバイスに対応する前記位置関係となるように制御する。
【０００９】
この構成により、所望の特性を持つ表示デバイスを自動的にシミュレートすることができる。
【００１０】
又、本発明の表示デバイスシミュレート装置は、前記光源からの光を時分割で分光して前記複数の光学部材に入射させる分光手段を備え、前記所定の偏光状態は、前記分光手段により分光される複数の光の各々に応じた複数の偏光状態を含み、前記位置制御手段は、前記複数の光学部材の位置を、前記複数の光学部材に入射される光に応じた前記偏光状態を得るための前記位置関係となるように時分割で制御する。
【００１１】
この構成により、表示デバイスとして、光源からの光の波長毎に異なる偏光状態の光を出力する表示デバイスをシミュレートすることができる。
【００１２】
又、本発明の表示デバイスシミュレート装置は、前記複数の光学部材を含む光学ユニットを複数有し、前記光源からの光を分光して前記複数の光学ユニットの各々に異なる波長の光を入射させる分光手段と、前記複数の光学ユニットの各々から出射される光を集光する集光手段とを備え、前記所定の偏光状態は、前記分光手段により分光される複数の光の各々に応じた複数の偏光状態を含み、前記位置制御手段は、前記複数の光学ユニットの各々の前記複数の光学部材の位置を、前記複数の光学ユニットの各々に入射される光に応じた前記偏光状態を得るための前記位置関係となるように制御する。
【００１３】
この構成により、表示デバイスとして、光源からの光の波長毎に異なる偏光状態の光を出力する表示デバイスをシミュレートすることができる。
【００１４】
又、本発明の表示デバイスシミュレート装置は、前記光源と前記複数の光学部材との間、及び、前記複数の光学部材と前記複数の光学部材から出力される光を観測するための観測装置との間の少なくとも一方に変位可能に配置される光学部材の変位を制御する光学部材変位制御手段を備え、前記所定の偏光状態は、前記光学部材の変位に応じた複数パターンの前記複数の偏光状態を含み、前記光学部材変位制御手段は、指定された変位となるように前記光学部材の変位を制御し、前記位置制御手段は、前記指定された変位に応じたパターンの前記複数の偏光状態を得るための前記位置関係に基づいて、前記制御を行う。
【００１５】
この構成により、表示デバイスとして、光学部材の変位に応じた複数パターンの偏光状態を持つ光を出力する表示デバイスをシミュレートすることができる。
【００１６】
又、本発明の表示デバイスシミュレート装置は、前記複数の光学部材から出力される光を自然光化する自然光化手段と、前記自然光化手段による自然光化の度合いを制御する自然光化度合い制御手段とを備える。
【００１７】
この構成により、表示デバイスとして、部分偏光の光を出力する表示デバイスをシミュレートすることができる。
【００１８】
又、本発明の表示デバイスシミュレート装置は、前記光源から前記複数の光学部材に入射される光の拡散度合いを調整する光調整手段を備える。
【００１９】
この構成により、表示デバイスとして、光源からの光の拡散度合いに応じた複数パターンの偏光状態の光を出力する表示デバイスをシミュレートすることができる。
【００２０】
本発明の光学部材評価システムは、評価対象となる光学部材を評価するための光学部材評価システムであって、前記表示デバイスシミュレート装置と、前記光源と、前記表示デバイスシミュレート装置から出力される光を観測するための観測装置と、前記光源と前記複数の光学部材との間、及び、前記複数の光学部材と前記観測装置との間の少なくとも一方に設けられ、前記表示装置に用いる光学部材を収容する光学部材収容手段とを備える。
【００２１】
この構成により、光学部材として偏光フィルムや位相差フィルム等を収容することで、任意の表示デバイスに偏光フィルムや位相差フィルムを用いたときと同等の光を出力させることができ、出力された光を観測装置によって観測することで、偏光フィルムや位相差フィルムの評価等を行うことができる。
【００２２】
本発明の光学部材評価システムは、評価対象となる光学部材を評価するための光学部材評価システムであって、前記表示デバイスシミュレート装置と、前記光源と、前記表示デバイスシミュレート装置から出力される光を観測するための観測装置と、前記光源と前記複数の光学部材との間、及び、前記複数の光学部材と前記観測装置との間の少なくとも一方に変位可能に設けられ、前記表示装置に用いる光学部材を収容する光学部材収容手段とを備える。
【００２３】
この構成により、光学部材として偏光フィルムや位相差フィルム等を収容することで、任意の表示デバイスに偏光フィルムや位相差フィルムを用いたときと同等の光を出力させることができ、出力された光を観測装置によって観測することで、偏光フィルムや位相差フィルムの評価等を行うことができる。又、偏光フィルムや位相差フィルムを変位させたときに任意の表示デバイスから出力される光も観測することができ、偏光フィルムや位相差フィルムの視野角特性を評価することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、所望の特性を持つ表示デバイスを自動的にシミュレートすることが可能な表示デバイスシミュレート装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明の第一実施形態を説明するためのサンプル評価システムの概略構成を示す図である。
図１に示すサンプル評価システム１０は、光源１１と、評価対象となる位相差フィルムや偏光フィルム等の光学部材（サンプル）を収容するサンプルホルダ１２，１５と、表示デバイスの一例である液晶パネルをシミュレートする液晶パネルシミュレート装置１と、観測装置１６とを備える。液晶パネルシミュレート装置１は、λ／４位相子１３と、λ／２位相子１４と、コンピュータ１７とを備える。
光源１１からの光は、図示しないレンズ等によって平行光化された後、サンプルホルダ１２、λ／４位相子１３、λ／２位相子１４、サンプルホルダ１５を、この順に通過して観測装置１６に入力される。光源１１、サンプルホルダ１２、λ／４位相子１３、λ／２位相子１４、及びサンプルホルダ１５は、光学定盤２上に設置されている。
【００２６】
光源１１は、例えば、液晶表示装置に用いるバックライト用の光源であり、冷陰極管等である。
【００２７】
サンプルホルダ１２，１５は、図２に示すように、光の偏光状態への影響の少ない透明な部材で構成された箱型、或いは、光源１１からの光が直接空洞３に入射できるように窓の開いた箱型のものである。サンプルホルダ１２，１５は、中に空洞３が形成されており、この空洞３にサンプルを収容することができるようになっている。尚、サンプルホルダ１２，１５は、両方ある必要はなく、どちらか一方があれば十分である。このサンプルホルダ１２，１５にサンプルを収容することで、光源１１からの光をサンプルに入射させることができる。
【００２８】
観測装置１６は、サンプルホルダ１５から出射された光を観測するものであり、光の輝度や色等を計測する。観測装置１６による計測結果を利用することで、サンプルの評価を行うことができる。
【００２９】
液晶パネルシミュレート装置１は、任意の液晶パネルをシミュレートするものであり、この部分によって様々な偏光状態を持つ液晶パネルをシミュレートすることができる。本システムは、サンプルの評価を行うために必要な様々な特性を持つ液晶パネルを液晶パネルシミュレート装置１によってシミュレートすることで、液晶パネルを用いることなく、サンプルの評価を行うことができるものである。本実施形態において、偏光状態を持つ液晶パネルとは、その偏光状態の光を出射する液晶パネルのことを言う。又、光の偏光状態のことを、その偏光状態を決定するパラメータであるミューラ行列で表現することもある。
【００３０】
λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４は、それぞれ図示しない駆動モータ等によって光学定盤２に対し変位可能となっており、コンピュータ１７の制御部１８からの制御によって、その変位が制御される。例えば、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４を、それぞれ光学定盤２上で光源１１からの光の進行方向に移動可能にしておき、λ／４位相子１３とλ／２位相子１４との距離を変えて互いの位置関係を変えることが可能である。液晶パネルシミュレート装置１では、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係を変えることで、λ／２位相子１４から全ての偏光状態の光を出力することが可能であり、あらゆる偏光状態を持った液晶パネルをシミュレート可能である。
【００３１】
尚、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の代わりに、バビネソレイユ補償板を用いたり、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の他に更に位相子を追加したりすることでも、全ての偏光状態の光を出力させることは可能である。又、λ／４位相子１３やバビネソレイユ補償板に入射する光が自然光であると、λ／２位相子１４やバビネソレイユ補償板から出射される光は全ての偏光状態を持つことができない。このため、サンプル評価システム１０では、光源１１とサンプルホルダ１２との間に、光源１１からの光を自然光から直線偏光に変換する光学素子である偏光子を設置しておく必要がある。
【００３２】
コンピュータ１７は、制御部１８と、記憶部１９とを備える。制御部１８は、所定のプログラムによって動作するプロセッサを主体に構成され、記憶部１９に記憶されるテーブルに基づいて、λ／４位相子１３とλ／２位相子１４との位置制御を行う。
【００３３】
記憶部１９は、液晶パネルシミュレート装置１によってシミュレートされる複数の液晶パネルと、その液晶パネルの持つ偏光状態を得るためのλ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係とを対応付けたテーブルを記憶するものであり、例えば、ＲＡＭである。
図３は、記憶部１９に記憶されるテーブルを示す図である。図３に示すテーブルには、「液晶パネル」、「偏光状態」、「位置関係」といった項目が登録されている。「液晶パネル」は、液晶パネルシミュレート装置１がシミュレートする液晶パネルの種類を示すデータである。「偏光状態」は、シミュレートする液晶パネルの持つミューラ行列を示すデータである。「位置関係」は、シミュレートする液晶パネルの持つミューラ行列が得られるようなλ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係（例えば、距離等）を示すデータである。
【００３４】
図３に示すテーブルは、シミュレートしたい液晶パネルに持たせるミューラ行列をユーザが決めておき、そのミューラ行列が得られるような位置関係を計算により求めて作成しておけば良い。又は、サンプルホルダ１２，１５にサンプルを収容しない状態で、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係をコンピュータ１７で少しずつ変化させ、変化させた位置関係の状態で液晶パネルシミュレート装置１から出力される光を観測装置１６で測定し、測定した光からミューラ行列をコンピュータ１７によって求める。そして、変化させた位置関係と、それに応じたミューラ行列とを１つの液晶パネルに対応付けて記憶しておけば良い。
【００３５】
図３に示すテーブルにより、例えば、Ａというミューラ行列を持つ液晶パネル１００をシミュレートするには、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係をａにすれば良いということが分かる。
【００３６】
以下、サンプル評価システム１０の動作を説明する。
まず、ユーザは、サンプルをサンプルホルダ１２，１５に収容し、シミュレートしたい液晶パネル（例えば、液晶パネル１００とする）をコンピュータ１７に指定する。コンピュータ１７の制御部１８は、図３に示すテーブルを参照し、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係が、ユーザから指定された液晶パネル１００に対応する位置関係ａになるように制御する。これにより、サンプルホルダ１２とサンプルホルダ１５との間にＡというミューラ行列を持つ液晶パネル１００が配置されたのと同じ状況ができあがる。このため、観測装置１６に入力される光を観測することで、液晶パネル１００にサンプルを用いたときの評価を行うことができるようになる。
【００３７】
以上のように、液晶パネルシミュレート装置１によれば、シミュレートしたい液晶パネルをコンピュータ１７に指定するだけで、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の位置が自動的に制御され、所望の特性を持つ液晶パネルを簡単にシミュレートすることができる。このため、サンプルの評価を簡単に行うことができるようになる。
【００３８】
（第二実施形態）
図４は、本発明の第二実施形態を説明するためのサンプル評価システムの概略構成を示す図である。図１と同様の構成には同一符号を付してある。
図４に示すサンプル評価システム２０は、光源１１と、サンプルホルダ１２，１５と、液晶パネルシミュレート装置４と、観測装置１６とを備える。液晶パネルシミュレート装置４は、分光フィルタ２１と、λ／４位相子１３と、λ／２位相子１４と、コンピュータ２７とを備える。分光フィルタ２１は、光学定盤２上のサンプルホルダ１２とλ／４位相子１３との間に設置されている。
【００３９】
分光フィルタ２１は、光源１１からの光を時分割で分光してλ／４位相子１３に入射させるものであり、例えば、図５に示すような分光フィルタ２１が用いられる。
図５は、分光フィルタ２１を光源１１側から見た正面図である。図５に示す分光フィルタ２１は、円板２１ａで構成され、円板２１ａには３つの穴が形成されている。３つの穴には、赤色の光のみを透過させる干渉フィルタＲ、緑色の光のみを透過させる干渉フィルタＧ、青色の光のみを透過させる干渉フィルタＢが取り付けられている。図５に示す分光フィルタ２１は、光源１１からの光が、例えば円板２１ａ上の所定位置２１ｂに入射されるように、光学定盤２上に設置される。図５に示す分光フィルタ２１は、制御部２８からの制御によって図中矢印方向に高速（例えば６０ｒｐｓ）で回転する。分光フィルタ２１が高速回転することにより、λ／４位相子１３には、赤色の光、緑色の光、青色の光が所定時間毎に入射される。
尚、図５では３つの干渉フィルタを用いているが、もっと多くの干渉フィルタを円板２１ａに取り付けておき、これを高速回転させて多数の波長の光を所定時間毎にλ／４位相子１３に入射させるようにしても良い。又、分光フィルタ２１に取り付ける干渉フィルタの混色が白色になるように、干渉フィルタの透過強度を調整しておくことが望ましい。これは、干渉フィルタに適正なＮＤフィルタを重ねておくことで実現可能である。ＮＤフィルタとしては、回転角度によって光の減衰量が変化する図６に示すような円板型のＮＤフィルタ（例えば、１回転で光学濃度が０〜２．０に変化するようなもの）を用いれば良く、この場合は、分光フィルタ２１とサンプルホルダ１２との間に円板型のＮＤフィルタをセットして、分光フィルタ２１の回転に同期させて、制御部２８の制御によりＮＤフィルタを回転させれば良い。又、ＮＤフィルタとして、電気的に透過波長を変更可能なチューナブルＮＤフィルタを用いても良い。
【００４０】
分光フィルタ２１としては、図７に示すように、高速往復走査を行うことで、複数の波長の光を時分割で透過させることが可能な連続干渉フィルタを用いても良い。
【００４１】
コンピュータ２７は、制御部２８と、記憶部２９とを備える。制御部２８は、所定のプログラムによって動作するプロセッサを主体に構成され、記憶部２９に記憶されるテーブルに基づいて、λ／４位相子１３とλ／２位相子１４との位置制御を行う。
【００４２】
記憶部２９は、液晶パネルシミュレート装置４によってシミュレートされる複数の液晶パネルと、その液晶パネルの持つ複数の偏光状態を得るためのλ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係とを対応付けたテーブルを記憶するものであり、例えば、ＲＡＭである。
図８は、記憶部２９に記憶されるテーブルを示す図である。図８に示すテーブルには、「液晶パネル」、「波長」、「偏光状態」、「位置関係」といった項目が登録されている。「液晶パネル」は、液晶パネルシミュレート装置４がシミュレートする液晶パネルの種類を示すデータである。「波長」は、分光フィルタ２１によって分光された光の波長（色）を示すデータであり、赤色の光をＲ、緑色の光をＧ、青色の光をＢで示している。「偏光状態」は、シミュレートする液晶パネルが各波長の光に対して持つミューラ行列を示すデータである。「位置関係」は、シミュレートする液晶パネルの持つミューラ行列が得られるようなλ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係（例えば、距離等）を示すデータである。
【００４３】
図８に示すテーブルは、入射される光の波長毎に異なるミューラ行列を持つ液晶パネルをユーザが決めておき、そのミューラ行列が得られるような位置関係を計算により求めて作成しておけば良い。又は、サンプルホルダ１２，１５にサンプルを収容しない状態で、サンプル評価システム２０を動作させて所望の偏光状態とそれに応じた位置関係とを実測しておき、図８に示すテーブルを作成しておけば良い。
【００４４】
図８に示すテーブルにより、例えば、入射される波長毎にＡ１，Ａ２，Ａ３という３つのミューラ行列を持つ液晶パネル１００をシミュレートするには、分光フィルタ２１がＲの光を透過させたときにλ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係をａ１にし、分光フィルタ２１がＧの光を透過させたときにλ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係をａ２にし、分光フィルタ２１がＢの光を透過させたときにλ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係をａ３にすれば良いことが分かる。
【００４５】
以下、サンプル評価システム２０の動作を説明する。
まず、ユーザは、サンプルをサンプルホルダ１２，１５に収容し、シミュレートしたい液晶パネル（例えば、液晶パネル１００とする）をコンピュータ２７に指定する。コンピュータ２７の制御部２８は、液晶パネル１００が指定されると、分光フィルタ２１の高速回転を開始させる。そして、図８に示すテーブルを参照し、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係が、ユーザから指定された液晶パネル１００に対応する位置関係となるように制御する。つまり、制御部２８は、分光フィルタ２１がＲの光を透過する位置にきたときには、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係がａ１になるように制御し、分光フィルタ２１がＧの光を透過する位置にきたときには、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係がａ２になるように制御し、分光フィルタ２１がＢの光を透過する位置にきたときには、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係がａ３になるように制御する。これにより、サンプルホルダ１２とサンプルホルダ１５との間に、入射される波長毎にＡ１，Ａ２，Ａ３という３つのミューラ行列を持つ液晶パネル１００が配置されたのと同じ状況ができあがる。このため、観測装置１６に入力される光を観測することで、液晶パネル１００にサンプルを用いたときの評価を行うことができるようになる。
【００４６】
以上のように、液晶パネルシミュレート装置４によれば、シミュレートしたい液晶パネルをコンピュータ２７に指定するだけで、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の位置が、λ／４位相子１３に入射される光の波長に応じて自動的に制御され、所望の特性を持つ液晶パネルが波長分散も含めてシミュレートされる。このため、サンプルの評価を簡単に行うことができると共に、波長分散も考慮した評価を行うことができる。
【００４７】
（第三実施形態）
図９は、本発明の第三実施形態を説明するためのサンプル評価システムの概略構成を示す図である。図４と同様の構成には同一符号を付してある。
図９に示すサンプル評価システム３０は、光源１１と、サンプルホルダ１２，１５と、液晶パネルシミュレート装置５と、観測装置１６とを備える。液晶パネルシミュレート装置５は、ダイクロイックミラー３２，３３，３４，３５と、ミラー３６ａ、３６ｂと、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４を含む光学ユニット３１ａ，３１ｂ，３１ｃと、コンピュータ３７とを備える。ダイクロイックミラー３２，３３，３４，３５と、ミラー３６ａ、３６ｂと、光学ユニット３１ａ，３１ｂ，３１ｃとは、光学定盤２上に設置されている。
【００４８】
光学ユニット３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、それぞれサンプルホルダ１２とサンプルホルダ１５との間に並列に配置されており、各光学ユニットに含まれるλ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の位置制御が、制御部３８によって行われる。
【００４９】
光源１１からの光は、ダイクロイックミラー３２、ダイクロイックミラー３３、及びミラー３６ａによってＲ，Ｇ，Ｂに分光され、Ｒの光は光学ユニット３１ａに入射され、Ｇの光は光学ユニット３１ｂに入射され、Ｂの光は光学ユニット３１ｃに入射される。
光学ユニット３１ａ，３１ｂ，３１ｃから出射されたＲ，Ｇ，Ｂの光は、ダイクロイックミラー３４、ダイクロイックミラー３５、及びミラー３６ｂによって集光され、集光された光はサンプルホルダ１５に入射される。
【００５０】
コンピュータ３７は、制御部３８と、記憶部２９とを備える。制御部３８は、所定のプログラムによって動作するプロセッサを主体に構成され、記憶部２９に記憶されるテーブルに基づいて、λ／４位相子１３とλ／２位相子１４との位置制御を行う。
【００５１】
以下、サンプル評価システム３０の動作を説明する。
まず、ユーザは、サンプルをサンプルホルダ１２，１５に収容し、シミュレートしたい液晶パネル（例えば、液晶パネル１００とする）をコンピュータ３７に指定する。コンピュータ３７の制御部３８は、液晶パネル１００が指定されると、図８に示すテーブルを参照し、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係が、ユーザから指定された液晶パネル１００に対応する位置関係となるように制御する。つまり、制御部３８は、光学ユニット３１ａに含まれるλ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係がａ１になるように制御し、光学ユニット３１ｂに含まれるλ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係がａ２になるように制御し、光学ユニット３１ｃに含まれるλ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係がａ３になるように制御する。これにより、サンプルホルダ１２とサンプルホルダ１５との間に、入射される波長毎にＡ１，Ａ２，Ａ３という３つのミューラ行列を持つ液晶パネル１００が配置されたのと同じ状況ができあがる。このため、観測装置１６に入力される光を観測することで、液晶パネル１００にサンプルを用いたときの評価を行うことができるようになる。
【００５２】
以上のように、液晶パネルシミュレート装置５によれば、シミュレートしたい液晶パネルをコンピュータ３７に指定するだけで、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の位置が、λ／４位相子１３に入射される光の波長に応じて自動的に制御され、所望の特性を持つ液晶パネルが波長分散も含めてシミュレートされる。このため、サンプルの評価を簡単に行うことができると共に、波長分散も考慮した評価を行うことができる。
【００５３】
（第四実施形態）
図１０は、本発明の第四実施形態を説明するためのサンプル評価システムの概略構成を示す図である。図４と同様の構成には同一符号を付してある。
図１０に示すサンプル評価システム４０は、光源１１と、サンプルホルダ４２，４５と、液晶パネルシミュレート装置６と、観測装置１６とを備える。液晶パネルシミュレート装置６は、分光フィルタ２１と、λ／４位相子１３と、λ／２位相子１４と、コンピュータ４７とを備える。
【００５４】
サンプルホルダ４２，４５は、図４に示したサンプルホルダ１２，１５を、光学定盤２上で変位可能に構成したものである。サンプルホルダ４２，４５は、光源１１から入射する光の入射角θが変えられるようになっており、例えば、光源１１からの光の入射角θが０°（垂直入射）から４５°まで変化するようになっている。サンプルホルダ４２，４５は、コンピュータ４７の制御部４８の制御によって変位し、入射角θを変化させる。
サンプルホルダ４２，４５を変位可能にしたのは、サンプルホルダ４２，４５に収容するサンプルの視野角特性の評価を可能にするためである。サンプルの視野角特性を評価するには、サンプルを取り付けた液晶パネルから出力される光を、液晶パネルを傾けて様々な角度から観測する必要がある。本システムでは、サンプルホルダ４２，４５を傾け、その傾きに応じた偏光状態を持つ液晶パネルをシミュレートすることで、サンプルを取り付けた液晶パネルを傾けたときと同等の状態を作りだすことができる。
【００５５】
コンピュータ４７は、制御部４８と、記憶部４９とを備える。制御部４８は、所定のプログラムによって動作するプロセッサを主体に構成され、記憶部４９に記憶されるテーブルに基づいて、λ／４位相子１３とλ／２位相子１４との位置制御を行う。制御部４８は、ユーザから指定された入射角θとなるように、サンプルホルダ４２，４５の変位を制御する。
【００５６】
記憶部４９は、液晶パネルシミュレート装置６によってシミュレートされる複数の液晶パネルと、その液晶パネルの持つ複数の偏光状態を得るためのλ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係とを対応付けたテーブルを記憶するものであり、例えば、ＲＡＭである。
図１１は、記憶部４９に記憶されるテーブルを示す図である。記憶部４９に記憶されるテーブルは、図４の記憶部２９に記憶されるテーブルの１つの液晶パネルに対応付けて記憶されている光の波長毎の偏光状態及び位置関係を、サンプルホルダ４２，４５に入射する光の入射角θに応じて複数パターン記憶しているものである。図１１に示すテーブルの項目「入射角」は、サンプルホルダ４２，４５に入射する光の入射角θのことを示す。
【００５７】
図１１に示すテーブルは、入射角θで入射される光の波長毎に異なるミューラ行列を持つ液晶パネルをユーザが決めておき、そのミューラ行列が得られるような位置関係を計算により求めて作成しておけば良い。又は、サンプルホルダ１２，１５にサンプルを収容しない状態で、サンプル評価システム４０を動作させて所望の偏光状態とそれに応じた位置関係とを実測しておき、図１１に示すテーブルを作成しておけば良い。
【００５８】
図１１に示すテーブルにより、例えば、液晶パネル１００に入射する光の入射角がθ１となる状態をシミュレートするには、分光フィルタ２１がＲの光を透過させたときにλ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係をａ１にし、分光フィルタ２１がＧの光を透過させたときにλ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係をａ２にし、分光フィルタ２１がＢの光を透過させたときにλ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係をａ３にすれば良いことが分かる。
一方、液晶パネル１００に入射する光の入射角がθ２となる状態をシミュレートするには、分光フィルタ２１がＲの光を透過させたときにλ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係をａ１’にし、分光フィルタ２１がＧの光を透過させたときにλ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係をａ２’にし、分光フィルタ２１がＢの光を透過させたときにλ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係をａ３’にすれば良いことが分かる。
【００５９】
以下、サンプル評価システム４０の動作を説明する。
まず、ユーザは、サンプルをサンプルホルダ４２，４５に収容し、シミュレートしたい液晶パネル（例えば、液晶パネル１００とする）をコンピュータ４７に指定すると共に、その液晶パネル１００への光の入射角θ（例えば、θ１とする）を指定する。コンピュータ４７の制御部４８は、液晶パネル１００及び入射角θ１が指定されると、サンプルホルダ４２，４５に入射する光の入射角がθ１になるようにサンプルホルダ４２，４５を変位させる。そして、制御部４８は、図１１に示すテーブルを参照し、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係が、ユーザから指定された液晶パネル１００及び入射角θ１に対応する位置関係となるように制御する。つまり、制御部４８は、分光フィルタ２１がＲの光を透過する位置にきたときには、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係がａ１になるように制御し、分光フィルタ２１がＧの光を透過する位置にきたときには、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係がａ２になるように制御し、分光フィルタ２１がＢの光を透過する位置にきたときには、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係がａ３になるように制御する。これにより、サンプルホルダ４２とサンプルホルダ４５との間に液晶パネル１００が配置され、サンプルホルダ４２とサンプルホルダ４５との間の液晶パネル１００が角度θ１傾いたのと同じ状況ができあがる。このため、観測装置１６に入力される光を観測することで、液晶パネル１００にサンプルを用いたときの評価を行うことができるようになる。
【００６０】
以上のように、液晶パネルシミュレート装置６によれば、シミュレートしたい液晶パネルと、その傾きの角度をコンピュータ４７に指定するだけで、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の位置が、入射角θとλ／４位相子１３に入射される光の波長とに応じて自動的に制御され、所望の特性を持つ液晶パネルが波長分散も含めてシミュレートされる。このため、サンプルの評価を簡単に行うことができると共に、波長分散も考慮した評価を行うことができる。又、サンプルの視野角特性の評価も可能となる。
【００６１】
尚、本実施形態は、図４に示すシステムに適用した例を説明したが、図９に示したシステムに適用することも可能である。
【００６２】
（第五実施形態）
図１２は、本発明の第五実施形態を説明するためのサンプル評価システムの概略構成を示す図である。図４と同様の構成には同一符号を付してある。
図１２に示すサンプル評価システム５０は、光源１１と、サンプルホルダ１２，１５と、液晶パネルシミュレート装置７と、観測装置１６とを備える。液晶パネルシミュレート装置７は、分光フィルタ２１と、λ／４位相子１３と、λ／２位相子１４と、偏光解消フィルタ５１と、コンピュータ５７とを備える。偏光解消フィルタ５１は、光学定盤２上のλ／２位相子１４とサンプルホルダ１５との間に設置されている。
【００６３】
偏光解消フィルタ５１は、λ／２位相子１４から出射される光を完全偏光から自然光に変化させるものであり、例えば、図１３に示すような偏光解消フィルタ５１が用いられる。
図１３は、偏光解消フィルタ５１を光源１１側から見た正面図である。図１３に示す偏光解消フィルタ５１は、円板５１ａで構成され、円板５１ａには３つの穴が形成されている。３つの穴には、それぞれ偏光解消度が異なる３つの偏光解消フィルタＸ，Ｙ，Ｚが取り付けられている。図１３に示す偏光解消フィルタ５１は、光源１１からの光が、例えば円板５１ａ上の所定位置５１ｂに入射されるように、光学定盤２上に設置される。図１３に示す偏光解消フィルタ５１は、制御部５８からの制御によって図中矢印方向に回転する。偏光解消フィルタ５１が回転することにより、液晶パネルシミュレート装置７は、完全偏光の光又は部分偏光の光を出射する液晶パネルをシミュレートすることができる。
尚、図１３では３つの偏光解消フィルタを用いているが、もっと多くの偏光解消フィルタを円板５１ａに取り付けておいても良い。又、光を完全偏光から自然光に変化させることができれば良いため、偏光解消フィルタ５１の代わりに拡散板を用いても良い。この場合は、拡散係数が異なる複数の拡散板の中から選択された拡散板を光路上に挿入する機構を設ければ良い。
【００６４】
コンピュータ５７は、制御部５８と、記憶部２９とを備える。制御部５８は、所定のプログラムによって動作するプロセッサを主体に構成され、記憶部５９に記憶されるテーブルに基づいて、λ／４位相子１３とλ／２位相子１４との位置制御を行う。制御部５８は、ユーザから指定された偏光解消度となるように、図１３に示す偏光解消フィルタ５１を回転制御する。
【００６５】
以下、サンプル評価システム５０の動作を説明する。
まず、ユーザは、サンプルをサンプルホルダ１２，１５に収容し、シミュレートしたい液晶パネル（例えば、液晶パネル１００とする）をコンピュータ５７に指定すると共に、その液晶パネル１００から出射される光の偏光解消度（例えば、偏光解消フィルタＸとする）を指定する。コンピュータ５７の制御部５８は、液晶パネル１００及び偏光解消フィルタＸが指定されると、λ／２位相子１４から出射される光が偏光解消フィルタＸに入射されるように、偏光解消フィルタ５１を回転させる。そして、図８に示すテーブルを参照し、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係が、ユーザから指定された液晶パネル１００に対応する位置関係となるように制御する。これにより、サンプルホルダ１２とサンプルホルダ１５との間に配置された液晶パネル１００から出射される光が部分偏光になっている状態と同じ状態ができあがる。
【００６６】
以上のように、液晶パネルシミュレート装置７によれば、シミュレートしたい液晶パネルから出射される光の偏光解消度をコンピュータ５７に指定するだけで、１つの特性を持つ液晶パネルについて、偏光解消度を変えた複数パターンの液晶パネルをシミュレートすることができる。このため、部分偏光の光を出射する液晶パネルを利用したサンプルの評価も行うことができる。
【００６７】
尚、本実施形態は、図４に示すシステムに適用した例を説明したが、図１や図９に示したシステムに適用することも可能である。
【００６８】
（第六実施形態）
図１４は、本発明の第六実施形態を説明するためのサンプル評価システムの概略構成を示す図である。図４と同様の構成には同一符号を付してある。
図１４に示すサンプル評価システム６０は、光学定盤２上に設置される拡散光源６１と、サンプルホルダ１２，１５と、液晶パネルシミュレート装置８と、観測装置１６とを備える。液晶パネルシミュレート装置８は、分光フィルタ２１と、λ／４位相子１３と、λ／２位相子１４と、コンピュータ６７とを備える。尚、本システムでは、拡散光源６１とサンプルホルダ１２との間には、拡散光源６１からの光を平行光化するレンズを配置しない。
【００６９】
拡散光源６１は、光学定盤２上を光の進行方向（図１４の左右方向）に対して移動可能に構成されており、コンピュータ６７の制御部６８からの制御によって光学定盤２上を移動することで、光の拡散度合いを調整する。拡散光源６１がλ／４位相子１３から離れる程、λ／４位相子１３に入射される光は平行光に近づき、λ／４位相子１３に近づく程、λ／４位相子１３に入射される光は拡散光に近づく。このため、制御部６８が、拡散光源６１の位置を制御することにより、λ／４位相子１３に入射させる光を平行光から拡散光へと変化させることができる。本実施形態では、説明の簡略化のため、λ／４位相子１３に入射させる光を平行光と拡散光との２つに変えることができるものとする。
尚、拡散光源６１の代わりに図４に示した光源１１を使用し、光源１１とサンプルホルダ１２との間に光の拡散度の異なる複数の拡散板を出し入れすることで、任意の拡散度の光をλ／４位相子１３に入射させる構成としても良い。
【００７０】
コンピュータ６７は、制御部６８と、記憶部２９とを備える。制御部６８は、所定のプログラムによって動作するプロセッサを主体に構成され、記憶部６９に記憶されるテーブルに基づいて、λ／４位相子１３とλ／２位相子１４との位置制御を行う。制御部６８は、ユーザから指定された拡散度合いとなるように、拡散光源６１を移動させる。
【００７１】
以下、サンプル評価システム６０の動作を説明する。
まず、ユーザは、サンプルをサンプルホルダ１２，１５に収容し、シミュレートしたい液晶パネル（例えば、液晶パネル１００とする）をコンピュータ６７に指定すると共に、その液晶パネル１００に入射する光の拡散度合い（例えば、平行光とする）を指定する。コンピュータ６７の制御部６８は、液晶パネル１００及び拡散度合いが指定されると、指定された拡散度合いとなるように、拡散光源６１を移動させる。そして、図８に示すテーブルを参照し、λ／４位相子１３及びλ／２位相子１４の互いの位置関係が、ユーザから指定された液晶パネル１００に対応する位置関係となるように制御する。これにより、サンプルホルダ１２とサンプルホルダ１５との間に配置された液晶パネル１００に平行光が入射される状態と同じ状態ができあがる。
【００７２】
以上のように、液晶パネルシミュレート装置８によれば、シミュレートしたい液晶パネルに入射する光の拡散度合いをコンピュータ６７に指定するだけで、シミュレートしたい１つの液晶パネルに対して、平行光が入射される場合と、拡散光が入射される場合との２種類をシミュレートすることができる。このため、液晶パネルに入射される光に応じた評価を行うことができる。
【００７３】
尚、本実施形態は、図４に示すシステムに適用した例を説明したが、図１や図９に示したシステムに適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第一実施形態を説明するためのサンプル評価システムの概略構成を示す図
【図２】本発明の第一実施形態を説明するためのサンプル評価システムのサンプルホルダの概略構成を示す図
【図３】本発明の第一実施形態を説明するためのサンプル評価システムのコンピュータの記憶部に記憶されるテーブルを示す図
【図４】本発明の第二実施形態を説明するためのサンプル評価システムの概略構成を示す図
【図５】本発明の第二実施形態を説明するためのサンプル評価システムの分光フィルタを光源側から見た正面図
【図６】本発明の第二実施形態を説明するためのサンプル評価システムの分光フィルタに重ねるＮＤフィルタの構成を示す図
【図７】本発明の第二実施形態を説明するためのサンプル評価システムの分光フィルタの変形例を示す図
【図８】本発明の第二実施形態を説明するためのサンプル評価システムのコンピュータの記憶部に記憶されるテーブルを示す図
【図９】本発明の第三実施形態を説明するためのサンプル評価システムの概略構成を示す図
【図１０】本発明の第四実施形態を説明するためのサンプル評価システムの概略構成を示す図
【図１１】本発明の第四実施形態を説明するためのサンプル評価システムのコンピュータの記憶部に記憶されるテーブルを示す図
【図１２】本発明の第五実施形態を説明するためのサンプル評価システムの概略構成を示す図
【図１３】本発明の第五実施形態を説明するためのサンプル評価システムの偏光解消フィルタを光源側から見た正面図
【図１４】本発明の第六実施形態を説明するためのサンプル評価システムの概略構成を示す図
【符号の説明】
【００７５】
１０  サンプル評価システム
１  液晶パネルシミュレート装置
２  光学定盤
１１  光源
１２、１５  サンプルホルダ
１６  観測装置
１７  コンピュータ
１８  制御部
１９  記憶部
【図１】
2005274659.tif 000003
【図２】
2005274659.tif 000004
【図３】
2005274659.tif 000005
【図４】
2005274659.tif 000006
【図５】
2005274659.tif 000007
【図６】
2005274659.tif 000008
【図７】
2005274659.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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