(57)【要約】  【課題】偏光板と位相差膜との組み合わせのように光学軸を有する複数材料を積層して構成された透明試料について、リターデーションや光学主軸方位の高感度な計測を可能にする。  【解決手段】光路の途中に複数材料を積層した透明試料４０と光学特性を補償する光学補償手段８０と光路長変更手段５０とが配置され光共振光学系２０に対して、光強度検出手段３０と、検出した光強度と光学補償手段の特性とに基づいて、透明試料の光学特性を算出する演算手段６０とを設け、光学補償手段の設定の変更から光路長変更手段による光路長変更と光強度の最大値検出までを繰り返し実行することで、光学補償手段の各設定変更に対応する最大光強度値の内でも最大の値に対応して最も良い補償状態での光学補償手段設定から、透明試料の光学特性を特定する。【選択図】図１
2007271349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが光学軸を有する複数の透明材料を積層して構成された透明試料の光学特性を検出する光学特性検査装置であって、
光路の途中に前記透明試料の少なくとも一部分が配置された光共振光学系と、
前記光共振光学系に対して照明光を供給するレーザ光源と、
前記透明試料の光学特性を補償するために前記光共振光学系の光路の途中で光軸に垂直に配置された光学補償手段と、
前記光共振光学系に含まれている少なくとも１つの反射鏡の位置を、前記光路の方向に向かって移動する光路長変更手段と、
前記光共振光学系から出射する光を受光して光強度を検出する光強度検出手段と、
前記光強度検出手段の検出した光強度と前記光学補償手段の補償設定とに基づいて、前記透明試料の光学特性を算出する演算手段と
を設けたことを特徴とする光学特性検査装置。
【請求項２】
前記光学補償手段としてバビネソレイユ補償子を設けたことを特徴とする請求項１に記載の光学特性検査装置。
【請求項３】
前記光学補償手段として液晶素子を設けたことを特徴とする請求項１に記載の光学特性検査装置。
【請求項４】
前記光路長変更手段として、ピエゾ振動素子を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の光学特性検査装置。
【請求項５】
前記透明試料が、偏光板と位相差フィルムとを積層して構成した材料であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の光学特性検査装置。
【請求項６】
それぞれが光学軸を有する複数の透明材料を積層して構成された複屈折特性を有する透明試料の光学特性を検出する光学特性検査方法であって、
特定波長の光に共振する特性を有する光共振光学系の光路内に、前記透明試料の少なくとも一部分を配置すると共に、前記透明試料の積層方向と前記光路の向きとがほぼ一致するように光軸を調整し、
所定のレーザ光源から出射される照明光を前記光共振光学系に供給し、
前記光共振光学系の光路の途中に配置された光学補償手段を用いて、前記透明試料の光学特性の１つを設定し、
前記光共振光学系から出射する光を所定の光強度検出手段で受光して光強度を検出し、
前記光学補償手段の設定で前記光強度検出手段で検出された光強度が最大となるように、前記光共振光学系に含まれている少なくとも１つの反射鏡の位置を光路長変更手段により前記光路の方向へ移動し光路長変更して光強度の最大値を検出し、
前記光学補償手段の設定の変更から前記光路長変更手段による光路長変更と光強度の最大値検出までを繰り返し実行し、前記光学補償手段の各設定変更に対応する最大値の内でも最大の値に対応する設定が補償する前記透明試料の光学特性を特定し、
前記光学補償手段の補償した光学特性に基づいて、所定の演算処理を行い前記透明試料の他方の光学特性を算出することを特徴とする光学特性検査方法。
【請求項７】
光軸に垂直な面内での回転角度とレタデーションとの少なくとも一方について前記光学補償手段の設定を行うことを特徴とする請求項６に記載の光学特性検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれが光学軸を有する複数の透明材料を積層して構成された透明試料の光学特性を検出する光学特性検査装置及び光学特性検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な表示装置に用いられる液晶パネルの表示性能（例えば視野角）を改善するために、従来より積層された光学フィルム部品が用いられている。例えば液晶パネル業界では、部材メーカが位相差フイルムや光学補償フイルムのように、一定の方向に光学軸を持つ光学フイルムを偏光板と貼りあわせた光学部材を生産し、液晶パネルセットメーカに販売している。
【０００３】
このような光学部材を製造する際には、実際には光学フイルムの光学軸と偏光板の透過軸とが特定の角度になるように位置決めして張り合わせている。しかし、現実には製造工程上の問題から、光学フイルムの光学軸と透過軸の角度がフイルム面内各位置で微小なゆらぎを持つことがある。
このような光学材料を用いた表示装置の表示性能は、こういった光学特性によって大きく左右される。従って、光学材料の品質を維持するために光学材料のリターデーションや光学主軸方位を計測する必要がある。
【０００４】
位相差膜単体のリターデーションや光学主軸方位については、各種エリプソメータを用いることにより計測可能である。しかし、偏光板と共に積層された形態で存在する位相差膜の光学特性については、計測することが難しいため、光学材料の品質を維持するための大きな課題になっていた。
【０００５】
本発明と関連のある従来技術としては、例えば特許文献１に開示された技術が知られている。特許文献１においては、積層された光学フイルムのような光学材料におけるリターデーションや光学主軸方位を定量的に測定する方法を提案している。
【特許文献１】特開平８−１５２３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された従来技術で検出できる光学特性は、積層された複合試料を１回だけ透過した光を検出することにより算出される前述の軸ずれ量である。これは偏光板の偏光度が悪い場合（つまり、比較的大きな軸ずれ量の場合）に限られている、従って、従来技術ではリターデーションや光学主軸方位を高感度で計測するのは困難であった。ここで、積層された複合試料に発生した軸ずれ量がわずかであったとしても、液晶パネルの表示性能に悪影響を及ぼすのは避けられないので、微少な軸ずれをも検出可能にすることが望まれていた。
【０００７】
本発明は、偏光板と位相差膜との組み合わせのように、それぞれが光学軸を有する複数の透明材料を積層して構成された、複屈折特性を有する透明試料の特定の層のリターデーションや光学主軸方位を高感度で計測することが可能な、光学特性検査装置及び光学特性検査方法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】
本発明の課題は以下の構成である検査装置及び方法により達成される。
（１）それぞれが光学軸を有する複数の透明材料を積層して構成された透明試料の光学特性を検出する光学特性検査装置であって、光路の途中に前記透明試料の少なくとも一部分が配置された光共振光学系と、前記光共振光学系に対して照明光を供給するレーザ光源と、前記透明試料の光学特性を補償するために前記光共振光学系の光路の途中で光軸に垂直に配置された光学補償手段と、前記光共振光学系に含まれている少なくとも１つの反射鏡の位置を、前記光路の方向に向かって移動する光路長変更手段と、前記光共振光学系から出射する光を受光して光強度を検出する光強度検出手段と、前記光強度検出手段の検出した光強度と前記光学補償手段の補償設定とに基づいて、前記透明試料の光学特性を算出する演算手段とを設けたことを特徴とする光学特性検査装置。
【０００９】
この構成によると、検査対象となる透明試料を透過する光は、光共振光学系の光路中で反射を繰り返し、透明試料及び光学補償手段を複数回透過した光を光強度検出手段で検出することになる。このように反射を繰り返すには、光路中での減衰が少ないことが条件であり、光強度検出手段によって検出される光強度は、透明試料の光学特性では固定の減衰度合いとなり、光学補償手段では、試料に対する設定によって減衰の度合いが変更される。また、共振を強くするのは光路が入射光の波長の整数倍となるときである。
【００１０】
そこで、光学補償手段の光学特性補償程度の設定と共振とを組み合わせ、減衰度合いが最小で、共振が最大である設定値を測定光度の最大値によって決定し、演算手段によって、透明試料の光学特性を算出する。
また、このような最大光度の検出については、入射光波長の整数倍の光路長に対して共振し、透明試料の光学特性が増幅されることになるので、透明試料の光学特性を高感度で検出することが可能になる。また、前記光路長変更手段を用いて光路長を変更しているので、入射光の波長の変化への対応力がある。
【００１１】
（２）前記光学補償手段としてバビネソレイユ補償子を設けたことを特徴とする上記（１）に記載の光学特性検査装置。
このようにバビネソレイユ補償子を用いる構成によれば、光学軸とリタデーションの両方を調整可能であり、いずれかの光学特性を設定して共振と組み合わせ、減衰度合いが最小で、共振が最大である設定値を測定光度の最大値によって決定し、演算手段によって、透明試料の一方の光学特性を算出する。そして、一方の光学特性が決まることで、他方も算出することが可能となる。
【００１２】
（３）前記光学補償手段として液晶素子を設けたことを特徴とする上記（１）に記載の光学特性検査装置。
このように液晶素子を用いる構成によれば、光学軸を設定し、共振と組み合わせ、減衰度合いが最小で、共振が最大である設定値を測定光度の最大値によって決定し、最終的に演算手段によって透明試料の光学軸を算出する。これに基づき、リタデーションも設定可能となる。
【００１３】
（４）前記光路長変更手段として、ピエゾ振動素子を設けたことを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の光学特性検査装置。
このようにピエゾ振動素子を用いる構成により、光路長変更が短い時間内に周期的に変更可能となり、最大光度が周期的に検出される。そこで、光学補償手段の設定値を徐々に変更することが可能となり、最小の減衰状況で検出される最大光度となる光学特性の設定値を迅速に決定することができるる。また、光共振光学系における光路長を周期的に変化させることで、入射光の波長の変化にも特別な設定をせずに対応可能である。
【００１４】
（５）前記透明試料が、偏光板と位相差フィルムとを積層して構成した材料であることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の光学特性検査装置。
【００１５】
（６）それぞれが光学軸を有する複数の透明材料を積層して構成された複屈折特性を有する透明試料の光学特性を検出する光学特性検査方法であって、特定波長の光に共振する特性を有する光共振光学系の光路内に、前記透明試料の少なくとも一部分を配置すると共に、前記透明試料の積層方向と前記光路の向きとがほぼ一致するように光軸を調整し、所定のレーザ光源から出射される照明光を前記光共振光学系に供給し、前記光共振光学系の光路の途中に配置された光学補償手段を用いて、前記透明試料の光学特性の１つを設定し、前記光共振光学系から出射する光を所定の光強度検出手段で受光して光強度を検出し、前記光学補償手段の設定で前記光強度検出手段で検出された光強度が最大となるように、前記光共振光学系に含まれている少なくとも１つの反射鏡の位置を光路長変更手段により前記光路の方向へ移動し光路長変更して光強度の最大値を検出し、前記光学補償手段の設定の変更から前記光路長変更手段による光路長変更と光強度の最大値検出までを繰り返し実行し、前記光学補償手段の各設定変更に対応する最大値の内でも最大の値に対応する設定が補償する前記透明試料の光学特性を特定し、前記光学補償手段の補償した光学特性に基づいて、所定の演算処理を行い前記透明試料の他方の光学特性を算出することを特徴とする光学特性検査方法。
【００１６】
このような構成の方法によれば、光学補償手段の設定の変更から光路長変更手段による光路長変更と光強度の最大値検出までを繰り返し実行することで、光学補償手段の各設定変更に対応する最大光強度値の内でも最大の値に対応して最も良い補償状態での光学補償手段設定から、透明試料の光学特性を特定することができる。
【００１７】
（７）光軸に垂直な面内での回転角度とレタデーションとの少なくとも一方について前記光学補償手段の設定を行うことを特徴とする上記（６）に記載の光学特性検査方法。
この構成によれば、光学補償手段の特性を調整することにより、透明試料の光学特性である光軸に垂直な面内での光学軸やレタデーションを測定できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、検査対象となる透明試料を透過する光は、光共振光学系の光路中で反射を繰り返し、透明試料及び光学補償手段を複数回透過した共振・増幅された光を光強度検出手段で検出することになるので、透明試料の光学特性を高感度で検出することが可能になる。また、光路長変更手段を用いて光路長を変更することにより、入射光の波長を変えても特別な手立てをすることなく対応することが可能となる。
更に、光学補償手段と共振とを組み合わせることで、１つの光学特性を最大に補償する光学補償手段の設定を特定することができ、光学軸とレタデーションとをセットで特定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の光学特性検査装置及び光学特性検査方法に関する１つの実施の形態について、図１〜図３を参照しながら以下に説明する。
図１は実施の形態の光学特性検査装置の主要な構成要素を示すブロック図である。図２は図１に示す光学特性検査装置における各部の光学特性例を示す模式図である。図３は図１に示す光学特性検査装置における各部の光学特性例を示す模式図である。
【００２０】
この形態の光学特性検査装置は、図１に示すように、レーザ光源１０と、光共振光学系２０と、光検出器３０と、被検査フィルム４０と、光路長微調整機構５０と、演算回路６０と、光学補償板（Ｃ）８０とを備えている。
検査対象の試料である被検査フィルム４０としては、ここでは偏光板（ＳＰ）４１と位相差膜（ＳＳ）４２とを積層して貼り合わせた透明な光学フィルムを想定している。
【００２１】
光共振光学系２０は、図１に示すように互いに対向するように配置された２つの反射鏡２１及び２２で構成されている。但し、２つの反射鏡２１及び２２のそれぞれは、入射した光の一部を透過し、残りの一部の光を反射する光学特性を有している。
【００２２】
従って、図中の矢印Ａ１方向から光共振光学系２０に入射する光は、反射鏡２１を透過して光共振光学系２０の光路内に入り、更に矢印Ａ２方向に進行して光路中の被検査フィルム４０を透過し、更に矢印Ａ３方向に進行して光学補償板（Ｃ）８０を透過し、更に矢印Ａ４方向に進行して反射鏡２２の表面で反射して矢印Ａ５方向に戻り、更に光学補償板（Ｃ）８０を透過して矢印Ａ６方向に進み、更に被検査フィルム４０を逆方向に透過して矢印Ａ７方向に進み、更に反射鏡２１の表面で反射して矢印Ａ２方向に戻り、直線的に形成された同じ光路を複数回往復するように進む。また、反射鏡２２に到達した光の一部は反射鏡２２を透過して矢印Ａ８方向に向かって出射する。
【００２３】
そのため、光共振光学系２０の光路を通過する光に関しては、光源１０をレーザー光源とすることで波長の整数倍の光路長に対して共振し、他の波長に対して検出される光量を大きくし且つその特性を強調できる。なお、光路長については、反射鏡２１と反射鏡２２との間を往復する距離に相当する。また、光路中に配置される被検査フィルム４０を同じ光が何回も繰り返し透過することになる。従って、被検査フィルム４０の光学特性が強調されて検出されることとなる。
【００２４】
この光共振光学２０では、互いに対向する位置に配置された２つの反射鏡２１，２２を用いるので、直線的な往復光路を形成するので、必要な反射鏡の数が最も少なく、光軸の調整も容易になる。
レーザ光源１０については、例えば波長５３２ｎｍのレーザ光を直線偏光した状態で出射するように構成することが想定される。また、レーザ光源１０は被検査フィルム４０の偏光板（ＳＰ）４１の入射することで、偏向方向が決められ、この偏光が位相差膜（ＳＳ）４２と光学補償板（Ｃ）８０を透過することとなる。
【００２５】
また、光共振光学系２０の１つの反射鏡２２については、光路長微調整機構５０によって支持されている。光路長微調整機構５０は、光路の向きと平行な方向、つまり図中の矢印Ａ９方向に向かって手動もしくは自動的に反射鏡２２の位置をわずかに移動できるような構造になっている。例えば、光路長微調整機構５０にピエゾ振動素子を設け、ピエゾ振動素子を介して反射鏡２２を支持するように構成しておき、ピエゾ振動素子に交流電圧を印加すれば、ピエゾ振動素子が周期的に伸縮を繰り返すので、反射鏡２２の位置を矢印Ａ９方向に向けて周期的に移動させることができる。
反射鏡２２が矢印Ａ９方向に移動すると、光共振光学系２０における光路長が変化するので、光共振光学系２０の共振波長も変化する。なお、反射鏡２２の代わりに反射鏡２１の位置を変更しても良い。
【００２６】
光検出器３０は、特定の方向（図中のＡ８方向）から入射する光の強度を検出する光電変換装置である。つまり、光検出器３０は光共振光学系２０の光路からの出射光の強度を検出する。
演算回路６０は、光検出器３０が検出した出射光の強度と光学補償板（Ｃ）８０の光学特性とに基づいて、被検査フィルム４０に関する光学特性、具体的にはリターデーション（Ｒｅ）や光学軸方位を算出する。
【００２７】
光学補償板（Ｃ）８０については、被検査フィルム４０における光学特性を補償できる可変素子であればよい。例えば、具体例としてバビネソレイユ補償子（Ｂａｂｉｎｅｔ  Ｓｏｌｅｉｌ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ）を採用している。バビネソレイユ補償子を用いることにより、光路に対してリターデーション（Ｒｅ）及び光学軸方位の特性を設定することができる。
【００２８】
次に、被検査フィルム４０に関する光学特性を算出するための具体的な方法について説明する。
まず算出の前提として、被検査フィルム４０を製品とする場合、偏光板（ＳＰ）４１の透過軸方位と位相差膜（ＳＳ）４２の複屈折主軸方位とは一致されるべきであるが、これにズレがある場合には、矢印Ａ２方向に進み偏光板（ＳＰ）４１を透過し更に位相差膜（ＳＳ）４２を透過した光は楕円偏光になる。
【００２９】
そして、図１に示す光学補償板（Ｃ）８０が仮に存在しない場合を想定すると、反射鏡２２で反射されて再び位相差膜（ＳＳ）４２を透過する光はさらに位相差の増加した楕円偏光となり、この光のうち、偏光板（ＳＰ）４１の透過軸と直交した成分は偏光板（ＳＰ）４１により吸収され、光強度が減衰する。
【００３０】
この場合、光共振光学系２０の光路を１往復する光に関する効率（Ｉ／Ｉｏ）は次式で表される。
Ｉ／Ｉｏ＝（ｓｉｎ４θ＋ｃｏｓ４θ＋２ｓｉｎ２θｃｏｓ２θｃｏｓ２Φ）×ｒ１×ｒ２    ≦  １                              ・・・ (1)
但し、
Ｉo：反射鏡２１から右方向へ向う光の強度
Ｉ：光が共振器を１往復した後再度反射鏡２１から右方向へ向う光の強度
θ：被検査フィルム４０の遅相軸角度
Φ：位相差膜（ＳＳ）４２のＲｅ
ｒ１：反射鏡２１の反射率
ｒ２：反射鏡２２の反射率
偏光板（ＳＰ）４１の透過軸は９０度方向にあるものと仮定。また、反射鏡２１，２２間一往複の光路長は、９０度偏光に対して、波長の整数倍の距離になるように調整されているものと仮定。
【００３１】
つまり、偏光板（ＳＰ）４１の透過軸方位と位相差膜（ＳＳ）４２の複屈折主軸方位とにズレがある場合、光共振光学系２０内の光は、反射鏡２２から外部に出射するまでにこの共振器内で複数回往復するが、共振器内で光のロスが大きく、前記第(1)式に示す関数の複数乗に従って光が減衰し、出射光は大きく減少することになる。
【００３２】
ここで、本実施形態である図１に示す光学特性検査装置においては、光共振光学系２０の光路の途中に光学補償板（Ｃ）８０が配置されている。
本実施形態では、この光学補償板（Ｃ）８０における光学主軸方位とリターデーション（Ｒｅ）の調整設定を実施する。この調整が位相差膜（ＳＳ）４２における複屈折と一致すれば完全に補償することができ、光学補償板（Ｃ）８０と位相差膜（ＳＳ）４２とを組み合わせた全体での複屈折を０にすることができる。
【００３３】
これは、光学補償板（Ｃ）８０と位相差膜（ＳＳ）４２とを組み合わせた全体での複屈折に関する遅相軸角度及びリターデーション（Ｒｅ）を、それぞれ前記第(1)式に示すθ及びΦ(ここでは位相差角(度)表記)として対応付けるとき、光学補償板（Ｃ）８０における光学主軸方位とリターデーション（Ｒｅ）の調整設定が位相差膜（ＳＳ）４２における複屈折と一致するということは、第(1)式の各パラメータが（Φ＝０度、又は θ＝０度、又は θ＝９０度）となることであり、前記第(1)式における括弧内は１になるので光の減衰は最小になるということである。
【００３４】
このように、光学補償板（Ｃ）８０における光学主軸方位とリターデーション（Ｒｅ）が位相差膜（ＳＳ）４２における複屈折と一致する調整とするには、まず、光路長微調整機構５０のピエゾ振動素子により光路長を周期的に変化させ、共振状態を周期的に作り出す。
【００３５】
次に、光学補償板（Ｃ）８０において、光学主軸方位のみの設定を徐々に変更すると、光路長は常に周期的変動しているので、光検出器３０が検出する共振時の出射光強度も徐々に変動していく。そして、この出射光強度が最も大きくなる設定を光の減衰が最小になる設定として特定する。次に、光学主軸方位をそのままとして、リターデーション（Ｒｅ）についても設定を徐々に変更すると、同じく、光検出器３０が検出する共振時の出射光強度も徐々に変動していく。そして、この出射光強度が最も大きくなる設定を光の減衰が最小になる設定として特定する。
【００３６】
すなわち、光検出器３０を用いて反射鏡２２から出射する光の強度を検出しながら、検出される光の強度が最大になるように光学補償板（Ｃ）８０のリターデーション（Ｒｅ）及び光学主軸方位を調整し、検出される光の強度が最大になったときの光学補償板（Ｃ）８０のリターデーション（Ｒｅ）及び光学主軸方位の値から、位相差膜（ＳＳ）４２のリターデーション（Ｒｅ）及び光学主軸方位を算出する。
【００３７】
次に、位相差膜（ＳＳ）４２のリターデーション（Ｒｅ）及び光学主軸方位(ここでは遅相軸とする)に関する具体的な算出方法は以下の通りである。
前述の（Φ＝０度、又は θ＝０度、又は θ＝９０度）の条件を満たし、反射鏡２２からの出射光強度が最大になるのは、以下に示す２つの場合である。なお、通常は測定者が位相差膜（ＳＳ）４２の遅相軸のおおよその方向を予め知っているので、下記の２通りのそれぞれの条件を用いて推定される結果のうち、いずれか妥当な方を選択すればよい。
【００３８】
（Ｊ１）光学補償板（Ｃ）８０の遅相軸が位相差膜（ＳＳ）４２の遅相軸と直交しており、かつ、光学補償板（Ｃ）８０のＲｅと位相差膜（ＳＳ）４２のＲｅとが一致する場合。この時には（Φ＝０度）になる(図２参照)。
【００３９】
（Ｊ２）光学補償板（Ｃ）８０の遅相軸が位相差膜（ＳＳ）４２の遅相軸と、偏光板（ＳＰ）４１の透過軸に対して対称な角度にあり、かつ、光学補償板（Ｃ）８０のReと位相差膜（ＳＳ）４２のReとが一致する場合。このとき、位相差膜（ＳＳ）４２と光学補償板（Ｃ）８０のトータルの主軸と偏光板（ＳＰ）４１の透過軸とが一致するので、前記第(1)式において（θ＝０度、又は９０度）になる(図３参照)。
【００４０】
上記の各条件を満たす場合の位相差膜（ＳＳ）４２のリターデーション（Ｒｅ）及び遅相軸方位は、それぞれ以下のようにして求められる。
（Ｊ１）の条件を満たす場合：
（ＳＳのＲｅ）＝（ＣのＲｅ）、
（ＳＳの遅相軸方位）＝（（Ｃの遅相軸方位）＋９０度）
（Ｊ２）の条件を満たす場合：
（ＳＳのＲｅ）＝（ＣのＲｅ）、
ＳＳの遅相軸方位＝（（Ｃの遅相軸方位）−９０度）
【００４１】
図１に示すように光学補償板（Ｃ）８０が挿入された光共振光学系２０においては、共振器を該当する光成分に共振させるために、９０度偏光に対して反射鏡２１、２２間一往複の光路長が共振条件、すなわち波長の整数倍になるようミラー位置を調整する必要があり、光学補償板（Ｃ）８０のＲｅや主軸方位を調整した時には、調整後の共振器内で、９０度偏光に対する光路長が波長の整数倍になるように調整する必要がある。
【００４２】
光路長を調整する方法については、手作業で直接、反射鏡２１、２２のいずれかの位置を移動させてもよいが、ピエゾ素子を用いて反射鏡２１、２２のいずれかの位置を周期的に移動させる方が簡単に測定を実施できる。
【００４３】
図１に示す装置においては、反射鏡２２からの出射光が最大になる状態で共振条件を満たしていると考えられるので、その状態で光検出器３０を用いて検出される出射光強度を求め、順次光学補償板（Ｃ）８０の複屈折状態を調整しながら出射光強度が最大になる状態を求めて行けばよい。
【００４４】
なお、上記の説明では、偏光板（ＳＰ）４１自身のロスがない場合を想定している。つまり、透過軸方向と直交する光成分が偏光板（ＳＰ）４１に入射した場合には光が完全に吸収されるが、透過軸に平行な偏光を持つ光が入射した場合には光のロスがなく透過すると仮定している。しかし、偏光板（ＳＰ）４１自身にロスがある場合であっても、上記と同じ方法を用いて、位相差膜（ＳＳ）４２のRe及び主軸方位を計測することができる。
【００４５】
実際に次に示すような条件で実験を行った。すなわち、図１に示す装置において、被検査フィルム４０としては（波長λ＝５３２ｎｍ）の条件において（Ｒｅ＝１００ｎｍ）の特性を持つ位相差膜（ＳＳ）４２の遅相軸方位が偏光板（ＳＰ）４１の透過軸に対して５度傾くように貼り付けた積層フィルムを用い、偏光板（ＳＰ）４１の透過軸が９０度方位になるように設置した。また、光学補償板（Ｃ）８０としては回転機構の付いたバビネソレイユ補償子を用い、リターデーションＲｅと軸方位を調整した。そして、光学補償板（Ｃ）８０のＲｅ及び軸方位を調整しながら反射鏡２２から出射される光を光検出器３０で検出してモニターし、検出される光量が最大になる状態に基づいて、位相差膜（ＳＳ）４２のＲｅ及び軸方位を求めることができた。
【００４６】
なお、この実験では光学補償板（Ｃ）８０としてバビネソレイユ補償子を用いたが、例えば液晶素子を代わりに用いることも可能である。
【００４７】
以上のように、本発明の光学特性検査装置又は光学特性検査方法を利用することにより、偏光板と位相差膜との組み合わせのように、それぞれが光学軸を有する複数の透明材料を積層して構成された複屈折特性を有する透明試料について、特定の層のリターデーションや光学主軸方位を高感度で計測することが可能になる。
【００４８】
なお、検査対象の透明試料については、フイルムだけでなく、結晶型の光学素子に対しても適用できる。
また、例えば積層された光学フイルムの面内均一性高感度計測にも本発明は適用できる。すなわち、光学補償板Ｃの複屈折を、光学フイルムSSの設計値を補償できる条件に定めておき、その上で透明試料の面内の様々な位置をスキャンしながらリターデーションや光学主軸方位を測定すれば、位相差膜SSの複屈折均一性を高感度で計測できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施の形態の光学特性検査装置の主要な構成要素を示すブロック図である。
【図２】図１に示す光学特性検査装置における各部の光学特性例を示す模式図である。
【図３】図１に示す光学特性検査装置における各部の光学特性例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  レーザ光源
２０  光共振光学系
２１，２２  反射鏡
３０  光検出器
４０  被検査フィルム
４１  偏光板（ＳＰ）
４２  位相差膜（ＳＳ）
５０  光路長微調整機構
６０  演算回路
８０  光学補償板（Ｃ）
【図１】
2007271349.tif 000003
【図２】
2007271349.tif 000004
【図３】
2007271349.tif 000005