(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源の出射光が入射され入射された光を特性評価対象となるパネルに導く複数のレンズからなるレンズ光学系と、
前記パネルの出射光の照度を検出する照度検出手段と、
前記レンズ光学系のうち前記光源側から偶数番目であり、且つ、前記パネル側から入射側へ偶数番目に配置された第１のレンズと、
前記第１のレンズの入射光側の直前に配置され前記第１のレンズへの入射光束の範囲を制限して前記パネルの入射光の範囲を制限する入射範囲制限絞りと、
前記第１のレンズの出射光側の直後に配置され前記第１のレンズからの出射光束の範囲を制限して前記パネルの入射光の入射角度を制限する入射角度制限絞りと、
を具備したことを特徴とする光学特性評価装置。
【請求項２】
前記光源からの光の方向を前記レンズ光学系の入射方向へ導くように屈曲した液体ライトガイドを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の光学特性評価装置。
【請求項３】
前記レンズ光学系は、隣接するレンズ同士の前側焦点と後側焦点とが一致することを特徴とする請求項１に記載の光学特性評価装置。
【請求項４】
前記照度検出手段と前記パネルとの間に設けられる複数のレンズからなる測定レンズ光学系と、
前記照度検出手段側から偶数番目であり、且つ、前記パネル側から出射側へ偶数番目に配置された第２のレンズと、
前記第２のレンズの出射光側の直後に配置され入射光束の範囲を制限して照度検出手段の入射光の範囲を制限する測定範囲制限絞りと、
前記第２のレンズの入射側の直前に配置され前記第２のレンズへの入射光束の範囲を制限して前記照度検出手段の入射光の入射角度を制限する測定角度制限絞りと、
を更に具備したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光学特性評価装置。
【請求項５】
前記照度検出手段と前記パネルとの間に設けられた移動式のレンズを更に具備したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光学特性評価装置。
【請求項６】
前記レンズ光学系は、各レンズのうちの少なくとも１つが交換式であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光学特性評価装置。
【請求項７】
前記光源と前記レンズ光学系との間に、前記光源の出射光の照度を均一化する光学素子を設けることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光学特性評価装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネル等の光学特性の測定に好適な光学特性評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ライトバルブ等の液晶装置は、ガラス基板、石英基板等の２枚の基板間に液晶を封入して構成される。液晶ライトバルブでは、一方の基板に、例えば薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、ＴＦＴと称す）等の能動素子をマトリクス状に配置し、他方の基板に対向電極を配置して、両基板間に封止した液晶層の光学特性を画像信号に応じて変化させることで、画像表示を可能にする。
【０００３】
プロジェクターに用いられる液晶パネルは、透過率が高く、コントラスト比が比較的高いＴＮ（ツイストネマチック）液晶が用いられることが多い。通常、コントラストピークは液晶パネルに対して直角（法線方向）に設定されている。従って、プロジェクターでは、光が液晶パネルに対して直角に進行する成分を強くするように配光分布を設定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際の配光分布にはムラがあり、液晶パネルに対する入射角度、入射面積、入射位置等は装置毎に相違する。透過型液晶パネルは、入射光の照度ムラ、入射角度等によって透過光量が変化することから、液晶装置の設計に当たっては、液晶パネルの特性を十分に把握しておく必要がある。
【０００５】
このような液晶パネルの透過率及びコントラスト等の測定は、従来、光学系測定器を用いて行われる。光学系測定器は、光源ランプからの光を実際に液晶パネルに入射させて、液晶パネルからの出射光を照度センサによって測定する。
【０００６】
しかしながら、光学系測定器の光源ランプの出射光角度、光源ランプからの光の配光分布のムラ、光源ランプの出力光の輝度誤差等によって、液晶パネルの特性についての測定結果は測定器毎に異なり、信頼性が低い。また、液晶パネルの実使用上は、入射角度及び入射面積等の設定条件が装置毎に異なり、必ずしも光学系測定器による測定結果が有用であるとは限らないという問題点があった。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、種々の入射角度及び入射面積による正確な測定を可能にすることができる光学特性評価装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光学特性評価装置は、光源と、前記光源の出射光が入射され入射された光を特性評価対象となるパネルに導く１つ以上のレンズからなるレンズ光学系と、前記パネルの出射光の照度を検出する照度検出手段と、前記レンズ光学系のうち前記光源側から奇数番目に配置されたレンズの出射光束の範囲を制限して前記パネルの入射光の範囲を制限する入射範囲制限絞りとを具備したことを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、光源からの出射光はレンズ光学系によってパネルに導かれる。レンズ光学系のうち光源側から奇数番目に配置されたレンズの出射光束は、入射範囲制限絞りによって範囲が制限される。入射範囲制限絞りの絞り量を変化させると、パネルに入射する光束の範囲が変化する。これにより、パネルの入射範囲毎に、照度検出手段による照度検出が可能である。
【００１０】
また、本発明に係る光学特性評価装置は、光源と、前記光源の出射光が入射され入射された光を特性評価対象となるパネルに導く複数のレンズからなるレンズ光学系と、前記パネルの出射光の照度を検出する照度検出手段と、前記レンズ光学系のうち前記パネル側から奇数番目に配置されたレンズの入射光束の範囲を制限して前記パネルの入射光の入射角度を制限する入射角度制限絞りとを具備したことを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、光源からの出射光はレンズ光学系によってパネルに導かれる。レンズ光学系のうちパネル側から奇数番目に配置されたレンズの入射光束は、入射角度制限絞りによって範囲が制限される。入射角度制限絞りの絞り量を変化させると、パネルに入射する光束の入射角度が変化する。これにより、パネルの入射角度毎に、照度検出手段による照度検出が可能である。
【００１２】
また、本発明に係る光学特性評価装置は、光源と、前記光源の出射光が入射され入射された光を特性評価対象となるパネルに導く複数のレンズからなるレンズ光学系と、前記パネルの出射光の照度を検出する照度検出手段と、前記レンズ光学系のうち前記光源側から偶数番目であり、且つ、前記パネル側から入射側へ偶数番目に配置された第１のレンズと、前記第１のレンズの入射光側の直前に配置され前記第１のレンズへの入射光束の範囲を制限して前記パネルの入射光の範囲を制限する入射範囲制限絞りと、前記第１のレンズの出射光側の直後に配置され前記第１のレンズからの出射光束の範囲を制限して前記パネルの入射光の入射角度を制限する入射角度制限絞りと、を具備したことを特徴とする。
また、本発明に係る光学特性評価装置は、前記光源からの光の方向を前記レンズ光学系の入射方向へ導くように屈曲した液体ライトガイドを更に備えることを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、光源からの出射光はレンズ光学系によってパネルに導かれる。レンズ光学系のうち光源側から奇数番目に配置されたレンズの出射光束は、入射範囲制限絞りによって範囲が制限され、パネル側から奇数番目に配置されたレンズの入射光束は、入射角度制限絞りによって角度が制限される。入射範囲制限絞り及び入射角度制限絞りの絞り量を変化させると、パネルに入射する光束の入射範囲及び入射角度が変化する。これにより、パネルの入射範囲及び入射角度毎に、照度検出手段による照度検出が可能である。
【００１４】
前記レンズ光学系は、隣接するレンズ同士の前側焦点と後側焦点とが一致することを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、パネルに入射する入射光束の入射範囲及び入射角度を正確に制御することができる。
【００１６】
また、本発明に係る光学特性評価装置は、前記照度検出手段と前記パネルとの間に設けられる複数のレンズからなる測定レンズ光学系と、前記照度検出手段側から偶数番目であり、且つ、前記パネル側から出射側へ偶数番目に配置された第２のレンズと、前記第２のレンズの出射光側の直後に配置され入射光束の範囲を制限して照度検出手段の入射光の範囲を制限する測定範囲制限絞りと、前記第２のレンズの入射側の直前に配置され前記第２のレンズへの入射光束の範囲を制限して前記照度検出手段の入射光の入射角度を制限する測定角度制限絞りと、を更に具備したことを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば、測定範囲制限絞りによってパネルからの出射光の測定範囲が制限され、測定角度制限絞りによってパネルからの出射光の測定角度が制限される。測定範囲及び測定角度を規定した照度検出が可能であり、照度検出の再現性が向上する。
【００１８】
また、本発明に係る光学特性評価装置は、前記光源と前記パネルとの間に設けられた光学系の各レンズのうち少なくとも１つが交換式であることを特徴とする。この際には、交換したレンズの前側焦点と後側焦点を適正値に設定するために、移動式の交換レンズを具備することが必要である。
【００１９】
このような構成によれば、レンズ特性を特性評価対象となるパネルのサイズに応じて設定することができ、パネルサイズが変化した場合でも、比較的容易にパネル入射光の入射範囲及び入射角度を適正な値に設定することができる。
【００２０】
また、本発明に係る光学特性評価装置は、前記照度検出手段と前記パネルとの間に設けられた光学系の各レンズのうち少なくとも１つが交換式であることを特徴とする。この際には、交換したレンズの前側焦点と後側焦点を適正値に設定するために、移動式の交換レンズを具備することが必要である。
【００２１】
このような構成によれば、レンズ特性を特性評価対象となるパネルのサイズに応じて設定することができ、パネルサイズが変化した場合でも、比較的容易にパネル出射光の出射測定範囲及び出射測定角度を適正な値に設定することができる。
【００２２】
また、前記光源と前記レンズ光学系との間に、前記光源の出射光の照度を均一化する光学素子を設けることを特徴とする。
【００２３】
このような構成によれば、レンズ光学系に入射する光の照度が均一化されるので、パネル特性の検出精度を向上させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る光学特性評価装置を示す説明図である。図２は図１の装置によって特性が評価される光学装置である液晶装置の画素領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。図３はＴＦＴ基板等の素子基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図であり、図４は素子基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封入する組立工程終了後の液晶装置を、図３のＨ−Ｈ'線の位置で切断して示す断面図である。また、図５は液晶装置を詳細に示す断面図である。
【００２５】
先ず、図２乃至図５を参照して、特性評価の対象となる液晶パネルの構造について説明する。
【００２６】
液晶パネルは、図３及び図４に示すように、ＴＦＴ基板等の素子基板１０と対向基板２０との間に液晶５０を封入して構成される。素子基板１０上には画素を構成する画素電極等がマトリクス状に配置される。図２は画素を構成する素子基板１０上の素子の等価回路を示している。
【００２７】
図２に示すように、画素領域においては、複数本の走査線３ａと複数本のデータ線６ａとが交差するように配線され、走査線３ａとデータ線６ａとで区画された領域に画素電極９ａがマトリクス状に配置される。そして、走査線３ａとデータ線６ａの各交差部分に対応してＴＦＴ３０が設けられ、このＴＦＴ３０に画素電極９ａが接続される。
【００２８】
ＴＦＴ３０は走査線３ａのＯＮ信号によってオンとなり、これにより、データ線６ａに供給された画像信号が画素電極９ａに供給される。この画素電極９ａと対向基板２０に設けられた対向電極２１との間の電圧が液晶５０に印加される。また、画素電極９ａと並列に蓄積容量７０が設けられており、蓄積容量７０によって、画素電極９ａの電圧はソース電圧が印加された時間よりも例えば３桁も長い時間の保持が可能となる。蓄積容量７０によって、電圧保持特性が改善され、コントラスト比の高い画像表示が可能となる。
【００２９】
図５は、一つの画素に着目した液晶パネルの模式的断面図である。
【００３０】
ガラスや石英等の素子基板１０には、ＬＤＤ構造をなすＴＦＴ３０が設けられている。ＴＦＴ３０は、チャネル領域１ａ、ソース領域１ｄ、ドレイン領域１ｅが形成された半導体層に絶縁膜２を介してゲート電極をなす走査線３ａが設けられてなる。ＴＦＴ３０上には第１層間絶縁膜４を介してデータ線６ａが積層され、データ線６ａはコンタクトホール５を介してソース領域１ｄに電気的に接続される。データ線６ａ上には第２層間絶縁膜７を介して画素電極９ａが積層され、画素電極９ａはコンタクトホール８を介してドレイン領域１ｅに電気的に接続される。
【００３１】
走査線３ａ（ゲート電極）にＯＮ信号が供給されることで、チャネル領域１ａが導通状態となり、ソース領域１ｄとドレイン領域１ｅとが接続されて、データ線６ａに供給された画像信号が画素電極９ａに与えられる。
【００３２】
また、半導体層にはドレイン領域１ｅから延びる蓄積容量電極１ｆが形成されている。蓄積容量電極１ｆは、誘電体膜である絶縁膜２を介して容量線３ｂが対向配置され、これにより蓄積容量７０を構成している。画素電極９ａ上にはポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜１６が積層され、所定方向にラビング処理されている。
【００３３】
一方、対向基板２０には、ＴＦＴアレイ基板のデータ線６ａ、走査線３ａ及びＴＦＴ３０の形成領域に対向する領域、即ち各画素の非表示領域において第１遮光膜２３が設けられている。この第１遮光膜２３によって、対向基板２０側からの入射光がＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ、ソース領域１ｄ及びドレイン領域１ｅに入射することが防止される。第１遮光膜２３上に、対向電極（共通電極）２１が基板２０全面に亘って形成されている。対向電極２１上にポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜２２が積層され、所定方向にラビング処理されている。
【００３４】
そして、素子基板１０と対向基板２０との間に液晶５０が封入されている。これにより、ＴＦＴ３０は所定のタイミングでデータ線６ａから供給される画像信号を画素電極９ａに書き込む。書き込まれた画素電極９ａと対向電極２１との電位差に応じて液晶５０の分子集合の配向や秩序が変化して、光を変調し、階調表示を可能にする。
【００３５】
図３及び図４に示すように、対向基板２０には表示領域を区画する額縁としての第２遮光膜４２が設けられている。第２遮光膜４２は例えば第１遮光膜２３と同一又は異なる遮光性材料によって形成されている。
【００３６】
第２遮光膜４２の外側の領域に液晶を封入するシール材４１が、素子基板１０と対向基板２０間に形成されている。シール材４１は対向基板２０の輪郭形状に略一致するように配置され、素子基板１０と対向基板２０を相互に固着する。シール材４１は、素子基板１０の１辺の一部において欠落しており、貼り合わされた素子基板１０及び対向基板２０相互の間隙には、液晶５０を注入するための液晶注入口７８が形成される。液晶注入口７８より液晶が注入された後、液晶注入口７８を封止材７９で封止するようになっている。
【００３７】
素子基板１０のシール材４１の外側の領域には、データ線駆動回路６１及び実装端子６２が素子基板１０の一辺に沿って設けられており、この一辺に隣接する２辺に沿って、走査線駆動回路６３が設けられている。素子基板１０の残る一辺には、画面表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路６３間を接続するための複数の配線６４が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、素子基板１０と対向基板２０との間を電気的に導通させるための導通材６５が設けられている。
【００３８】
図１において、特性評価の対象となるパネル８９としては、例えば上述した図２乃至図５に示す液晶パネルを採用する。光源８１は、所定の光を発生する。光源としては、例えば、キセノンランプや高圧水銀ランプ等が用いられる。なお、光源８１は、その出射光量を適宜設定可能である。本実施の形態においては、光源８１からの光を液体ライトガイド８２によって伝送するようになっている。液体ライトガイド８２は入射した光源８１からの光を乱反射させながら進行させ、出射面側に略均一化した照度バランスが良好な光を得る。なお、液体ライトガイド８２に代えて光ファイバーやライトガイド等を採用してもよい。
【００３９】
出射部８３は、液体ライトガイド８２を介して伝送された光を前方に出射する。レンズ８４は、凸レンズであり、出射部８３からの光の光路上に設けられて、出射部８３からの光のうち所定の入射角範囲内の光を前方に出射する。
【００４０】
本実施の形態においては、レンズ８４とパネル８９との間に、２つのレンズ８６，８８、入射範囲制限絞り８５及び入射角度制限絞り８７を配設するようになっている。レンズ８４は入射光を所定の焦点距離で収束させて前方に出射する。レンズ８４の出射光の光路上にはレンズ８６が設けられており、レンズ８６はレンズ８４からの入射光を所定の焦点距離で収束させて前方に出射する。レンズ８４の後側焦点とレンズ８６の前側焦点の位置は一致している。
【００４１】
本実施の形態においては、レンズ８４の後側焦点（レンズ８６の前側焦点）上に入射範囲制限絞り８５が配設されている。入射範囲制限絞り８５は、レンズ８４の出射光の光束が通過する範囲を制限する。入射範囲制限絞り８５の絞り量は適宜設定可能である。
【００４２】
レンズ８６の出射光の光路上にはレンズ８８が設けられており、レンズ８８はレンズ８６からの入射光を所定の焦点距離で収束させて前方に出射する。レンズ８６の後側焦点とレンズ８８の前側焦点の位置は一致している。
【００４３】
本実施の形態においては、レンズ８６の後側焦点（レンズ８８の前側焦点）上に入射角度制限絞り８７が配設されている。入射角度制限絞り８７は、レンズ８６の出射光の光束が通過する範囲を制限する。入射角度制限絞り８７の絞り量は適宜設定可能である。
【００４４】
レンズ８８の後側焦点上には、入射面がレンズ８８の出射光の光軸に垂直に設けられたパネル８９が配設されている。パネル８９は入射光をその特性に応じて通過させて前方に出射する。
【００４５】
パネル８９の出射光の光路上にはレンズ９０が配設されている。レンズ９０の前側焦点はレンズ８８の後側焦点に一致する。レンズ９０は入射光を所定の焦点距離で収束させて前方に出射する。レンズ９０の出射光の光路上には照度センサ９１が設けられている。照度センサ９１は、入射光の照度を検出することができるようになっている。
【００４６】
次に、このように構成された実施の形態の作用について説明する。
【００４７】
光源８１からの光は液体ライトガイド８２によって伝送されて、出射部８３からは比較的照度バランスに優れた均一化された光が出射される。出射部８３からの光はレンズ８４によって所定の範囲の光が収束されて前方に出射される。
【００４８】
操作者は、入射範囲制限絞り８５の絞り量及び入射角度制限絞り８７の絞り量を適宜設定しながら、照度センサ９１の検出結果を得る。入射範囲制限絞り８５及び入射角度制限絞り８７は、図１の塗り潰し部分相互間の範囲の光束を通過させるものである。図１の実線は、入射範囲制限絞り８５が図１の状態の場合に、パネル８９に入射する光の範囲（入射範囲）を示している。
【００４９】
即ち、レンズ８４の出射光は、入射範囲制限絞り８５の制限によって、光束のうちの光軸近傍の所定の範囲内の光のみレンズ８６側に進行する。入射範囲制限絞り８５を通過した光のうちレンズ８６，８８を通過した光がパネル８９に入射する。入射範囲制限絞り８５の絞り量を変化させ、光束が通過する範囲を狭くすると、レンズ８６，８８を通過する光束も狭くなり、パネル８９の入射範囲が狭くなる。逆に、入射範囲制限絞り８５の絞り量を変化させて光束が通過する範囲を広くすると、レンズ８６，８８を通過する光束も広くなり、パネル８９の入射範囲も広くなる。こうして、入射範囲制限絞り８５の絞り量を変更することで、パネル８９の入射範囲を変化させ、各入射範囲毎に照度センサ９１の検出結果を得ることができる。
【００５０】
図１の破線は、入射角度制限絞り８７が図１の状態の場合に、パネル８９の所定の点に入射する光の入射角度を示している。パネル８９の各点に入射する光はレンズ８８によって収束される。レンズ８８の入射光の光束の範囲を制限することによって、パネル８９の所定の点に入射する光の入射角度を制限することができる。
【００５１】
レンズ８６の出射光は、入射角度制限絞り８７によって、光束のうちの光軸近傍の所定の範囲内の光のみレンズ８８側に進行する。入射角度制限絞り８７を通過した光は、レンズ８８によって収束されてパネル８９に入射する。入射角度制限絞り８７の絞り量を変化させ、光束が通過する範囲を狭くすると、レンズ８８に入射する光束も狭くなり、パネル８９の所定の点には比較的小さい入射角度で光が入射する。逆に、入射角度制限絞り８７の絞り量を変化させ、光束が通過する範囲を広くすると、レンズ８８に入射する光束も広くなり、パネル８９の所定の点には比較的大きい入射角度で光が入射する。こうして、入射角度制限絞り８７の絞り量を変更することで、パネル８９の各点への入射角度を変化させ、各入射角度毎に照度センサ９１の検出結果を得ることができる。
【００５２】
このように、本実施の形態においては、光源からの光を収束させる複数のレンズを設けると共に、入射範囲を制限する入射範囲制限絞り及び入射角度を制限する入射角度制限絞りを設けており、特性評価対象のパネルに入射する光の入射範囲及び入射角度を正確且つ自由に設定可能である。これにより、パネルの入射範囲及び入射角度毎に照度センサの検出結果を取得することができる。即ち、測定機器間の誤差の影響を受けることなく、光量、入射角度、入射範囲を設定して、高い再現性でパネルの透過率特性、コントラスト特性等の特性を測定することができ、極めて正確且つ有用な光学特性の評価が可能である。
【００５３】
なお、レンズ８４，８６，８８，９０としては両凸レンズを用いたが、光を収束させるものであれば片凸レンズや凸凹レンズ等でもよいことは明らかである。また、本実施の形態においては、入射範囲及び入射角度は２つの絞りの絞り量によって制御したが、各レンズのレンズ特性を変更することによっても変化させることができることは明らかである。
【００５４】
また、レンズ８６，８８及び入射角度制限絞り８７を省略した場合でも、入射範囲制限絞り８５によってパネル８９への入射範囲については変更可能であることは明らかである。
【００５５】
図６は本発明の第２の実施の形態を示す説明図である。図６において図１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態はパネル８９からの出射光を照度センサ９１に入射させる際に、パネル８９からの出射光の取込み角度（以下、測定角度という）及び取込み面積（以下、測定面積という）を正確に規定することを可能にしたものである。パネル８９の出射光に変化がない場合でも、照度センサ９１の入射面に取込まれる光の測定角度及び測定面積が異なると、照度センサ９１の照度検出結果も変化する。そこで、測定角度及び測定面積を適宜設定可能とすることにより、正確で且つ信頼性、再現性が高い照度結果が得られるようにしたものである。
【００５６】
本実施の形態はレンズ１０１，１０３、測定角度制限絞り１０２及び測定範囲制限絞り１０４を付加した点が第１の実施の形態と異なる。パネル８９とレンズ９０との間にはレンズ１０１，１０３が配設されている。
【００５７】
レンズ１０１はパネル８９の出射光を所定の焦点距離で収束させて前方に出射する。レンズ１０１の出射光の光路上にはレンズ１０３が設けられており、レンズ１０３はレンズ１０１からの入射光を所定の焦点距離で収束させて前方に出射する。レンズ１０１の後側焦点とレンズ１０３の前側焦点の位置は一致している。
【００５８】
本実施の形態においては、レンズ１０１の後側焦点（レンズ１０３の前側焦点）上に測定角度制限絞り１０２が配設されている。測定角度制限絞り１０２は、レンズ１０１の出射光の光束が通過する範囲を制限するもので、図６の塗り潰し部分相互間の範囲の光束を通過させる。測定角度制限絞り１０２の絞り量は適宜設定可能である。
【００５９】
レンズ１０３の出射光の光路上にはレンズ９０が設けられている。レンズ１０３の後側焦点とレンズ９０の前側焦点の位置は一致している。レンズ１０３の後側焦点（レンズ９０の前側焦点）上に測定範囲制限絞り１０４が配設されている。測定範囲制限絞り１０４は、レンズ１０３の出射光の光束が通過する範囲を制限するもので、図６の塗り潰し部分相互間の範囲の光束を通過させる。測定範囲制限絞り１０４の絞り量は適宜設定可能である。
【００６０】
次に、このように構成された実施の形態の作用について説明する。
【００６１】
光源８１の出射光に基づく光がパネル８９に入射するまでの作用は第１の実施の形態と同様である。パネル８９には入射範囲制限絞り８５の絞り量に基づく入射範囲で、入射角度制限絞り８７の絞り量に基づく入射角度の光が入射する。
【００６２】
操作者は、入射範囲制限絞り８５の絞り量及び入射角度制限絞り８７の絞り量を適宜設定すると共に、測定角度制限絞り１０２及び測定範囲制限絞り１０４の絞り量も適宜設定する。
【００６３】
図６の実線は、測定範囲制限絞り１０４が図６の状態の場合に、パネル８９からの出射光を照度センサ９１に入射させる際に、パネル８９からの出射光のレンズ１０１への取込み面積（測定範囲）を示している。パネル８９の出射光はレンズ１０１，１０３を介してレンズ９０に入射する。レンズ９０は入射光を収束させて照度センサ９１に導く。レンズ９０の入射光束の範囲を変化させることによって、パネル８９からの出射光の測定範囲を変化させることができる。
【００６４】
測定範囲制限絞り１０４の絞り量を変化させ、光束が通過する範囲を狭くすると、レンズ９０に入射する光束も狭くなり、パネル８９からの出射光の測定範囲が狭くなる。逆に、測定範囲制限絞り１０４の絞り量を変化させて光束が通過する範囲を広くすると、レンズ９０に入射する光束も広くなり、パネル８９からの出射光の測定範囲も広くなる。こうして、測定範囲制限絞り１０４の絞り量を変更することで、パネル８９からの出射光の測定範囲を変化させ、各測定範囲毎に照度センサ９１の検出結果を得ることができる。
【００６５】
図６の破線は、測定角度制限絞り１０２が図６の状態の場合に、パネル８９からの出射光を照度センサ９１に入射させる際に、パネル８９からの出射光のレンズ１０１への取込み角度（測定角度）を示している。照度センサ９１の各点には、レンズ１０３の出射光がレンズ９０を介して入射される。レンズ１０３の入射光束の範囲を制限することによって、パネル８９からの出射光のレンズ１０１への取込み角度（測定角度）を変化させることができる。
【００６６】
レンズ１０１の出射光は、測定角度制限絞り１０２の制限によって、光束のうちの光軸近傍の所定の範囲内の光のみレンズ１０３側に進行する。測定角度制限絞り１０２を通過した光は、レンズ１０３，９０によって収束されて照度センサ９１に入射する。測定角度制限絞り１０２の絞り量を変化させ、光束が通過する範囲を狭くすると、レンズ１０３に入射する光束も狭くなり、パネル８９からの出射光のレンズ１０１への取込み角度（測定角度）が小さくなる。逆に、測定角度制限絞り１０２の絞り量を変化させ、光束が通過する範囲を広くすると、レンズ１０３に入射する光束も広くなり、パネル８９からの出射光のレンズ１０１への取込み角度（測定角度）が大きくなる。こうして、測定角度制限絞り１０２の絞り量を変更することで、パネル８９からの出射光のレンズ１０１への取込み角度（測定角度）を変化させ、各測定角度毎に照度センサ９１の検出結果を得ることができる。
【００６７】
このように、本実施の形態においては、パネル８９からの光を収束させる複数のレンズを設けると共に、測定範囲を制限する測定範囲制限絞り及び測定角度を制限する測定角度制限絞りを設けており、パネル８９から出射する光の測定範囲及び測定角度を正確且つ自由に設定可能である。これにより、パネル８９からの出射光の測定範囲及び測定角度毎に照度センサの検出結果を取得することができ、極めて正確且つ有用な光学特性の評価が可能である。
【００６８】
なお、本実施の形態においても、レンズ１０１，１０３としては凸レンズ以外のレンズを用いてもよい。
【００６９】
図７は本発明の第３の実施の形態を示す説明図である。図７において図１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。第１の実施の形態においては、レンズの特性及び配置が決定されると、特性評価が可能なパネルサイズが決定されてしまう。本実施の形態は特性評価対象のパネルのサイズが変化する場合でも、特性評価を可能にしたものである。
【００７０】
本実施の形態における各光学部材は、図１の各光学部材と同様の機能を有する。即ち、光源１１１、液体ライトガイド１１２、出射部１１３，レンズ１１４，１１６，１１８，１２０、入射範囲制限絞り１１５、入射角度制限絞り１１７及び照度計１２１は、図１の光源８１、液体ライトガイド８２、出射部８３，レンズ８４，８６，８８，９０、入射範囲制限絞り８５、入射角度制限絞り８７及び照度センサ９１と同様の機能を呈する。
【００７１】
本実施の形態は、レンズ１１４，１１６が固定レンズであるのに対し、レンズ１１８が交換式のレンズであり、パネル１１９、レンズ１２０、照度計１２１、測定範囲制限絞り１２２が移動式である点が図１のレンズ８４，８６，８８，９０と異なる。即ち、レンズ１１４は、設置位置が固定の集光レンズであり、レンズ１１６は、設置位置が固定のリレーレンズである。レンズ１１４，１１６は、レンズの種類及びサイズも固定されている。
【００７２】
レンズ１１８は交換式であり、パネル１１９のサイズに応じた特性及びサイズのレンズに交換される。なお、レンズ１１８の前側焦点はレンズ１１６の後側焦点に一致するものが選択される。
【００７３】
パネル１１９、レンズ１２０、照度計１２１、測定範囲制限絞り１２２は移動式であり、レンズ１１８を交換した際に、レンズ１１８の後側焦点がパネル１１９の上になるように位置を調整する。
【００７４】
また、レンズ１２０と照度計１２１との間には、測定範囲制限絞り１２２が設けられている。測定範囲制限絞り１２２は、図６の測定範囲制限絞り１０４と同様の機能を呈する。
【００７５】
次に、このように構成された実施の形態の作用について説明する。
【００７６】
本実施の形態においては、レンズ１１８はパネル１１９のサイズに応じて交換する。レンズは入射面及び出射面において屈折率に応じて光を屈折させる。レンズ１１８に入射する入射光の光束が変化しない場合でも、レンズ１１８の入射側曲面、出射側曲面の形状や厚さ等によって、レンズ１１８の出射光の光束の範囲は異なり、出射側焦点距離等も変化する。
【００７７】
例えば、比較的大きいサイズのパネル１１９についての特性評価測定を行う場合には、レンズ１１８としては出射光の光束が比較的広いものを用い、比較的小さいサイズのパネル１１９についての特性評価測定を行う場合には、レンズ１１８としては出射光の光束が比較的狭いものを用いる。
【００７８】
このように、本実施の形態においては、光学系を構成するレンズの一部を交換式及び移動式にすることにより、異なるパネルサイズのパネルについての特性評価測定を高精度に行うことができる。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、パネルのサイズにかかわり無く、種々の入射角度及び入射面積、種々の出射角度及び出射面積による正確な特性評価測定を可能にすることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光学特性評価装置を示す説明図。
【図２】液晶装置の画素領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図。
【図３】ＴＦＴ基板等の素子基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図。
【図４】素子基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封入する組立工程終了後の液晶装置を、図３のＨ−Ｈ'線の位置で切断して示す断面図。
【図５】液晶装置を詳細に示す断面図。
【図６】本発明の第２の実施の形態を示す説明図。
【図７】本発明の第３の実施の形態を示す説明図。
【符号の説明】
８１…光源
８２…液体ライトガイド
８４，８６，８８，９０…レンズ
８５…入射範囲制限絞り
８７…入射角度制限絞り
８９…パネル
９１…照度センサ
【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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