偏振轴检测器、偏振测定装置及方法、偏振光照射装置

摘要

一种偏振轴检测器、偏振测定装置、偏振测定方法和偏振光照射装置，在来自光源的光存在随时间的照度变动时，仍能高精度检测偏振光的偏振轴。偏振轴检测器具备：第一偏振光检测部(311)，具有用于检测偏振轴的可旋转的检测用偏振器(311a)和检测通过了检测用偏振器(311a)的来自光源的偏振光的照度信息的第一照度传感器(311b)；以及第二偏振光检测部(312)，与第一偏振光检测部(311)并列设置，具有直接检测来自光源的偏振光的照度信息的第二照度传感器(312a)。偏振测定装置根据第一偏振光检测部(311)检测到的照度信息和第二偏振光检测部(312)检测到的照度信息来运算来自光源的偏振光的偏振特性。

说明书

技术领域

本发明涉及用于测定偏振光的偏振轴的偏振轴检测器、偏振测定装置、 偏振测定方法以及偏振光照射装置。

背景技术

近年来，关于以液晶面板为代表的液晶显示元件的取向膜或视场角补 偿膜的取向层等的取向处理，采用照射预定波长的偏振光来进行取向的、 被称为光取向的技术。

光取向中使用的照射装置，通常具备光源和偏振器，使光源的光通过 偏振器，并照射由此得到的偏振光。在光取向技术中，从照射装置照射的 偏振光的偏振轴(光照射面上的偏振光的轴)是否成为所期望的偏振轴是 非常重要的。因此，将偏振器的角度设定为预定的角度之后，实际进行偏 振光照射而测定偏振轴，如果没有成为所期望的偏振轴，则需要进行校正 偏振器角度的作业。

作为现有的偏振轴测定方法，存在例如专利文献1记载的技术。在该 技术中，除了照射装置所具备的第一偏振器之外，还设置用于检测偏振轴 的第二偏振器，一边使第二偏振器旋转，一边检测依次通过了第一偏振器 和第二偏振器的光，根据该检测结果，测定偏振光的偏振特性。具体地讲， 求出表示第二偏振器旋转时的检测光的光量的周期性变化的变化曲线，根 据该变化曲线测定偏振轴和消光比，作为上述偏振特性。

专利文献1：日本特开2014-20890号公报

在上述专利文献1记载的技术中，作为光源利用放电灯。在放电灯中， 存在电弧的波动所引起的光量的经时变化，在使第2偏振器旋转的期间， 光量也时刻变化。但是，在上述专利文献1记载的技术中，由于没有考虑 该放电灯的电弧的波动，所以偏振光的偏振轴的测定精度低。

发明内容

在此，本发明的课题在于，提供一种偏振轴检测器、偏振测定装置、 偏振测定方法以及偏振光照射装置，在来自光源的光的照度随时间而变动 的情况下，也能够高精度地检测偏振光的偏振轴。

为了解决上述课题，本发明的一种偏振轴检测器，检测从光源照射的 偏振光的偏振轴，包括：第一偏振光检测部，具有用于检测所述偏振轴的 可旋转的检测用偏振器、以及检测通过了所述检测用偏振器的来自所述光 源的偏振光的照度信息的第一照度传感器；以及第二偏振光检测部，具有 直接检测来自所述光源的偏振光的照度信息的第二照度传感器，与所述第 一偏振光检测部并列设置。

像这样，与第一偏振光检测部并列设置检测不通过检测用偏振器的来 自光源的偏振光的第二偏振光检测部。因此，能够利用2个偏振光检测部 观看相同的偏振光的波动，能够将由第二偏振光检测部检测到的偏振光的 照度信息设为由第一偏振光检测部检测到的偏振光的照度信息的基准值。 因此，即使在因光源的出力偏差或波动等导致来自光源的偏振光的照度按 时间变动的情况下，也能够进行考虑了该照度变动的偏振轴的检测。

另外，在上述的偏振轴检测器中，优选所述光源是线状光源，所述第 一照度传感器和所述第二照度传感器沿着所述线状光源延伸的方向排列配 设。

像这样，将光源设为线状光源时，将2个照度传感器在线状光源的照 度变化少的方向上排列配置，所以能够减小各场所的依赖性，得到可靠性 高的测定结果。

此外，本发明的一种方式的偏振测定装置，具备：上述任意一个偏振 轴检测器；以及偏振光测定部，根据所述偏振轴检测器检测到的照度信息 来测定所述偏振光，所述偏振光测定部具备：旋转控制部，将所述检测用 偏振器旋转到多个指定角度；照度信息修正部，根据检测照度值和参考照 度值来运算修正后照度值，所述检测照度值是在所述多个指定角度由所述 第一照度传感器检测到的照度信息，所述参考照度值是与所述第一照度传 感器进行的该检测照度值的检测同步地由所述第二照度传感器检测到的照 度信息，所述修正后照度值是对所述检测照度值中包含的由从所述光源照 射的偏振光的随时间的照度变动引起的误差进行了修正后的照度值；以及 偏振特性运算部，运算表示所述检测用偏振器的旋转角度和由所述照度信 息修正部运算出的修正后照度值之间的关系的偏振光角度特性，根据该偏 振光角度特性，运算来自所述光源的偏振光的偏振特性。

像这样，使用由第二偏振光检测部检测到的参考照度值，对由第一偏 振光检测部检测到的检测照度值中包含的来自光源的偏振光的随时间的照 度变动引起的误差进行修正，所以能够运算出修正了上述误差的偏振光角 度特性。因此，即使在使检测用偏振器旋转的期间，来自光源的偏振光变 动的情况下，仍能够高精度地运算该偏振光的偏振特性。

另外，在上述的偏振测定装置中，优选所述照度信息修正部将由所述 第一照度传感器检测到的所述检测照度值，除以与该检测照度值的检测同 步地由所述第二照度传感器检测到的所述参考照度值，从而运算所述修正 后照度值。像这样，能够利用除法这样的较简单的手法，适当地对检测照 度值中包含的来自光源的偏振光的照度变动引起的误差进行修正。

此外，在上述的偏振测定装置中，优选所述照度信息修正部通过从由 所述第一照度传感器检测到的所述检测照度值，减去在所述多个指定角度 由所述第二照度传感器检测到的各参考照度值的平均值和与所述检测照度 值的检测同步地由所述第二照度传感器检测到的所述参考照度值之差，从 而运算所述修正后照度值。像这样，利用减法和平均值计算这样的较简单 的手法，能够适当地对检测照度值中包含的由来自光源的偏振光的照度变 动引起的误差进行修正。

此外，在上述的偏振测定装置中，优选所述偏振特性运算部具备偏振 轴角度运算部，该偏振轴角度运算部根据所述偏振光角度特性，确定通过 了所述检测用偏振器的来自所述光源的偏振光的照度成为极值的所述检测 用偏振器的旋转角度，根据所确定的旋转角度，运算所述偏振光的偏振轴 角度来作为所述偏振特性。由此，能够高精度地运算偏振轴角度。

另外，在上述的偏振测定装置中，优选所述偏振特性运算部具备消光 比运算部，该消光比运算部根据所述偏振光角度特性，确定通过了所述检 测用偏振器的来自所述光源的偏振光的照度的最大值和最小值，根据所确 定的最大值和最小值，运算所述偏振光的消光比作为所述偏振特性。由此， 能够高精度地运算消光比。

此外，本发明的一种方式的偏振测定方法，测定从光源照射的偏振光， 包括如下步骤：使用于检测偏振轴的检测用偏振器旋转到多个指定角度， 在各指定角度检测通过了所述检测用偏振器的来自所述光源的偏振光的照 度信息、即检测照度值；以及与检测通过了所述检测用偏振器的来自所述 光源的偏振光的照度信息的定时同步地，直接检测未通过所述检测用偏振 器的来自所述光源的偏振光的照度信息、即参考照度值。

像这样，同步检测通过了检测用偏振器的来自光源的偏振光和不通过 检测用偏振器的来自光源的偏振光。因此，将参考照度值设为检测照度值 的基准值，即使在来自光源的偏振光的照度按时间变动的情况下，也能够 进行考虑了该照度变动的偏振轴的检测。

另外，在上述的偏振测定方法中，包括如下步骤：根据在所述多个指 定角度检测到的所述检测照度值和所述参考照度值，运算对所述检测照度 值中包含的由从所述光源照射的偏振光的随时间的照度变动引起的误差进 行了修正的修正后照度值；运算表示所述检测用偏振器的旋转角度与所述 修正后照度值之间的关系的偏振光角度特性；以及根据所述偏振光角度特 性来运算来自所述光源的偏振光的偏振特性。

像这样，能够使用参考照度值对检测照度值中包含的来自光源的偏振 光的随时间的照度变动引起的误差进行修正。因此，能够运算出对上述误 差进行了修正的偏振光角度特性。因此，即使在检测用偏振器旋转的期间， 来自光源的偏振光变动了的情况下，仍能够高精度地检测该偏振光的偏振 特性。

此外，本发明的一种方式的偏振光照射装置，向取向膜照射偏振光而 进行光取向，具有：线状光源；多个偏振器，沿着所述线状光源延伸的方 向配设；光照射部，照射利用所述偏振器将所述线状光源的光偏振后的偏 振光；以及上述任一项所述的偏振测定装置，测定所述光照射部照射的偏 振光。

由此，偏振测定装置能够高精度地测定从光照射部照射的偏振光的偏 振特性。因此，能够恰当地判断从光照射部照射的偏振光的偏振轴是否成 为所需的偏振轴。

发明效果

在本发明的偏振轴检测器中，与检测通过了检测用偏振器的来自光源 的偏振光的第一偏振光检测部并列设置检测不通过检测用偏振器的来自光 源的偏振光的第二偏振光检测部。因此，即使在来自光源的偏振光的照度 按时间变动的情况下，能够进行考虑了该照度变动的偏振轴的检测。

另外，在具备该偏振轴检测器的偏振测定装置中，能够使用由第二偏 振光检测部检测到的参考照度值，对由第一偏振光检测部检测到的检测照 度值进行修正，所以即使在检测用偏振器旋转的期间，来自光源的偏振光 变动的情况下，能够高精度地运算该偏振光的偏振特性。

附图说明

图1是示出本实施方式的偏振光照射装置的概要结构图。

图2是光照射部的与长边方向正交的方向的截面图。

图3是光照射部的长边方向的截面图。

图4是示出偏振器的配置例的图。

图5是示出偏振轴检测器的主要部分的立体图。

图6是示出偏振轴检测器的主要部分的截面立体图。

图7是示出第一偏振光检测部的构成的示意图。

图8是示出偏振测定装置的构成的框图。

图9是示出由控制部执行的偏振测定处理步骤的流程图。

图10是示出偏振光的角度特性的一个例子的图。

图11是用于说明本实施方式的效果的图。

附图标记说明：

10A、10B…光照射部；11…放电灯；12…反射镜；13A、13B…偏振器 单元；13Aa、13Ba…偏振器；13Ab、13Bb…框架；14…灯罩；20…搬运部； 21…工作台；22…导向件；23…电磁铁；30…偏振测定装置；31…偏振轴 检测器；311…第一偏振光检测部；311a…检测用偏振器(检光器)；311b… 第一照度传感器；311c…受光部；311d…支承部件；311e…旋转式致动器； 311f…转子；311g…开口部；311h…冷气供给部；312…第二偏振光检测部； 312a…第二照度传感器；312b…受光部；312c…支承部件；312d…开口部； 312e…32…X方向搬运部；33…Y方向搬运部；34…控制部；34a…转子控 制部；34b…输入信号转换部；34c…偏振特性运算部；34d…图像显示部； 34e…搬运控制部；35…监视器；100…偏振光照射装置

具体实施方式

以下基于附图说明本发明的实施方式。

图1是示出本实施方式的偏振光照射装置的概要结构图。

偏振光照射装置100具备光照射部10A和10B、以及搬运工件W的搬运 部20。在此，工件W是形成有光取向膜的、例如被加工为液晶面板的大小 的矩形基板。

偏振光照射装置100从光照射部10A和10B照射预定波长的偏振光(已 偏振的光)，同时通过搬运部20使工件W直线移动，向工件W的光取向膜 照射上述偏振光，进行光取向处理。

光照射部10A和10B分别具备作为线状光源的放电灯11、以及将放电 灯11的光反射的反射镜12。另外，光照射部10A具备配置于其光射出侧的 偏振器单元13A，光照射部10B具备配置于其光射出侧的偏振器单元13B。 此外，光照射部10A和10B分别具备灯罩14。放电灯11、反射镜12以及 偏振器单元13A(或者13B)被收纳在灯罩14中。

光照射部10A和光照射部10B在使放电灯11的长边方向与正交于工件 W的搬运方向(X方向)的方向(Y方向)一致的状态下，沿着工件W的搬 运方向(X方向)并列设置。

在此，说明光照射部10A的具体构成。

图2是示出光照射部10A的与长边方向正交的方向的截面图，图3是 光照射部10A的长边方向的截面图。光照射部10A和光照射部10B具有相 同的构成，所以在此说明光照射部10A的构成。

放电灯11是长条状的长弧型放电灯。放电灯11照射例如波长200nm～ 400nm的紫外光。

作为光取向膜的材料，已知用波长254nm的光取向的材料、用波长313nm 的光取向的材料、用波长365nm的光取向的材料等，光源的种类根据需要 的波长适当选择。

另外，作为光源，可以使用将照射紫外光的LED或LD排成直线状配置 的线状光源。在该情况下，LED、LD的排列方向相当于灯的长边方向。

反射镜12将来自放电灯11的放射光向预定的方向反射，如图2所示， 是截面为椭圆形的流槽状聚光镜。反射镜12被配置为，其长边方向与放电 灯11的长边方向一致。

灯罩14在其底面具有供从光照射部10A照射的光通过的光射出口14a。 在光射出口14a安装有偏振器单元13A，该偏振器单元13A具有用于使通过 光射出口14a的光偏振的偏振器。

如图4所示，偏振器单元13A通过将多个偏振器13Aa在框架13Ab内 排列配置而构成。像这样，在放电灯11的正下方，多个偏振器13Aa沿着 该放电灯11的长边方向排列配置。

偏振器13Aa是线栅型偏振元件，偏振器13Aa的个数根据照射偏振光 的区域的大小而适当选择。另外，各偏振器13Aa分别配置成透光轴朝向同 一方向。

偏振器单元13B也具有与偏振器单元13A相同的构成。

但是，在采用将光照射部排列成2段的2灯式的情况下，如图4所示， 以偏振器13Aa的接缝和偏振器13Ba的接缝在工件W的搬运方向(X方向) 上彼此不重叠的方式，将偏振器单元13B的偏振器13Ba在与搬运方向正交 的方向(Y方向)上错开位置而配置。由此，光照射部10A和10B能够以均 匀的能量分布照射偏振光。

返回到图1，搬运部20具备：通过真空吸附等方法将工件W吸附保持 的平板状的工作台21、沿着工作台21的移动方向延伸的2个导向件22、 以及作为一个例子构成工作台21的移动机构的电磁铁23。

在此，作为上述移动机构，采用例如磁悬浮马达工作台。磁悬浮马达 工作台通过空气使移动体(工作台)在平面状的台板(platen)上浮起， 在该台板上以围棋盘状设置有强磁体的凸极，对移动体施加磁力，改变移 动体与台板的凸极之间的磁力，从而使移动体(工作台)移动。

工作台21配置成其一边方向朝向工作台移动方向(X方向)，并且通过 导向件22在补偿了直线度的状态下被可往复移动地支承。

在本说明书中，工作台21的移动方向是X方向，与X方向垂直的水平 方向是Y方向，铅垂方向是Z方向。另外，工件W为矩形，以一边的方向 朝向X方向、另一边朝向Y方向的姿势，被保持到工作台21上。

工作台21的移动路径被设计成通过光照射部10A和10B的正下方。于 是，搬运部20将工件W搬运到由光照射部10A和10B照射偏振光的照射位 置、且通过该照射位置。在该通过的过程中，对工件W的光取向膜进行光 取向处理。

另外，偏振光照射装置100具备偏振测定装置30。偏振测定装置30具 备偏振轴检测器31、用于将偏振轴检测器31沿着导向件22在X方向上搬 运的X方向搬运部32、以及用于将偏振轴检测器31在Y方向上搬运的Y方 向搬运部33。此外，该偏振测定装置30除了偏振轴检测器31、X方向搬运 部32、Y方向搬运部33之外，还具备后述的控制部34以及监视器35。

偏振轴检测器31检测从光照射部10A和10B照射的偏振光的偏振轴(光 照射面上的偏振光的轴)。

X方向搬运部32是使偏振轴检测器31在X方向上移动的移动机构，例 如具有与上述的搬运部20相同的构造。也就是说，偏振轴检测器31的移 动路径被设计成通过光照射部10A和10B的正下方。X方向搬运部32在X 方向上将偏振轴检测器31搬运到由光照射部10A和10B照射偏振光的照射 位置。

Y方向搬运部33是使偏振轴检测器31在Y方向上移动的移动机构。Y 方向搬运部33在偏振轴检测器31处于由光照射部10A和10B照射偏振光 的照射位置的状态下使偏振轴检测器31在Y方向(偏振器单元13A和13B 的偏振器的配列方向)上移动。

在本实施方式中，将偏振器单元13A和13B的各偏振器的正下方(各 偏振器的中央位置)分别作为测定偏振轴的位置(以下称为“偏振测定位 置”)，偏振轴检测器31在各偏振测定位置测定偏振轴。

下面参照图5和图6说明偏振轴检测器31的具体构成。

偏振轴检测器31具备第一偏振光检测部311和第二偏振光检测部312。

第一偏振光检测部311具备用于检测偏振轴的检测用偏振器(下面称 为“检光器”)311a、以及用于检测通过了检测用偏振器311a的偏振光的 第一照度传感器311b。第一照度传感器311b具备用于接受通过了检测用偏 振器311a的偏振光的受光部311c(图6)。受光部311c通过支承部材311d 被固定到偏振轴检测器31的框体。

图7是示出第一偏振光检测部311的构成的示意图。在该图7中示出 由第一偏振光检测部311检测从光照射部10A照射的偏振光时的构造。

如图7所示，来自光照射部10A的放电灯11的光(放射光L1)通过偏 振器单元13A而被直线偏振，该偏振光L2入射到检测用偏振器311a。受光 部311c将此时通过了检测用偏振器311a的光作为检测光L3受光。

检测用偏振器311a是例如线栅型偏振元件。另外，检测用偏振器311a 只要是直线偏振器即可，能够使用任意的偏振器。

另外，检测用偏振器311a构成为以其法线方向S为旋转轴，在180° 以上的检测测定范围内自由旋转。检测用偏振器311a的旋转由从预先设定 的基准位置P0起的旋转角度θ规定。

检测用偏振器311a的旋转角度θ是构成偏振器单元13A的偏振器13Aa 的透光轴T1的方向与检测用偏振器311a的透光轴T2的方向一致的角度时， 由受光部311c受光的光的照度最大。另外，检测用偏振器311a的旋转角 度θ是透光轴T2与透光轴T1正交的角度时，由受光部311c受光的光的 照度最小。

也就是说，由受光部311c受光的光的照度根据检测用偏振器311a的 旋转角度而周期性地变动。因此，通过一边使检测用偏振器311a旋转，一 边监视由受光部311c受光的光的照度，能够测定从光照射部10A、10B照 射的偏振光的偏振轴角度。

为了将检测用偏振器311a构成为可旋转，第一偏振光检测部311具备 用于使检出用偏振器311a旋转的旋转机构。该旋转机构例如具备图5和图 6所示的旋转式致动器311e和被固定到旋转式致动器311e上的转子311f。

旋转式致动器311e被后述的控制部34进行驱动控制。检出用偏振器 311a被固定在转子311f上，控制部34对旋转式致动器311e进行驱动控制， 使转子311f旋转，由此，检测用偏振器311a旋转。由此，检测用偏振器 311a和第一照度传感器311b(受光部311c)相对旋转。

此外，如图6所示，第一照度传感器311b具有限制向受光部311c的 入射光的开口部311g。开口部311g形成为如下的形状：光照射部10A、10B 的偏振器单元13A、13B还使倾斜入射的光通过而生成偏振光，为了取得这 些倾斜入射的成分产生的偏振光，使入射角为例如0°～65°范围的偏振光 入射到受光部311c。

另外，第一偏振光检测部311具备用于冷却第一照度传感器311b的冷 却机构。该冷却机构例如是空冷方式，具备从外部获取冷气的冷气供给部 311h。

另外，冷却机构也可以采用水冷方式。但是，考虑到水冷阀破损时的 影响等，优选采用空冷方式。

另外，第二偏振光检测部312除了不具备第一偏振光检测部311中的 检测用偏振器311a和用于使该检测用偏振器311a旋转的旋转机构之外， 具有与第一偏振光检测部311相同的构成。

也就是说，如图5和图6所示，第二偏振光检测部312具备第二照度 传感器312a，来自光照射部10A、10B的偏振光直接入射到第二照度传感器 312a，并由第二照度传感器312a检测该偏振光的照度。第二照度传感器312a 具备直接接受来自光照射部10A、10B的偏振光的受光部312b(图6)。

第二照度传感器312a被支承部件312c以受光部312b的高度位置与第 一照度传感器311b的受光部311c的高度位置相同的方式支承。支承部件 312c被固定到偏振光检测器31的框体。

另外，如图6所示，第二照度传感器312a具有抑制向受光部312b的 入射光的开口部312d。与上述的开口部311f同样地，开口部312d形成为 将入射角为例如0°～65°范围的偏振光入射到受光部312b的形状。

此外，第二偏振光检测部312具备用于冷却第二照度传感器312a的冷 却机构。该冷却机构例如采用空冷方式，具备从外部获取冷气的冷气供给 部312e。

另外，冷却机构也可以采用水冷方式。但是，考虑到水冷阀破损时的 影响等，优选采用空冷方式。

第二照度传感器312a优选在与第一照度传感器311b相同的波段具有 感度。但是，只要能够同时检测放电灯11的放射光，也可以在不同的波段 具有感度。

具体地讲，第一照度传感器311b和第二照度传感器312a优选在例如 200nm～400nm的波段具有感度。更具体地说，第一照度传感器311b和第二 照度传感器312a优选容易测定例如254nm、313nm、365nm波长的照度。

另外，第一照度传感器311b的受光部311c和第二照度传感器312a的 受光部312b沿着放电灯11的管轴方向(长边方向)并列设置。放电灯11 的管轴方向与使偏振轴检测器31移动的Y方向相同。

这是因为，从放电灯11放射的光在管径方向上照度变化大，在管轴方 向上照度变化小。像这样，通过将受光部311c和受光部312b沿着放电灯 11的管轴方向(长边方向)并列设置，能够减少第一照度传感器311b和第 二照度传感器312a检测的光的照度差。

另外，以上说明了第一偏振光检测部311和第二偏振光检测部312分 别具有用于冷却受光部的冷却机构的情况，但是从放电灯11放射的热还经 由Y方向搬运部32等从偏振轴检测部31的下侧传递。因此，也可以在偏 振轴检测部31的框体的底部设置绝热部件，或者使旋转机构浮起。

接下来，说明构成偏振测定装置30的控制部34。

图8是示出偏振测定装置30的构成的框图。

如上所述，偏振测定装置30具备偏振轴检测器31、X方向搬运部32、 Y方向搬运部33、控制部34以及监视器35。

控制部34具备转子控制部34a、输入信号转换部34b、偏振特性运算 部34c、图像显示部34d、以及搬运控制部34e。

转子控制部34a向第一偏振光检测部311输出用于对旋转式致动器 311d进行驱动控制的驱动指令。在本实施方式中，在各偏振测定位置，使 检光器311a在预先设定的旋转角度范围θ1≤θ≤θ2内旋转到多个指定 角度，第一照度传感器311b在各指定角度测定偏振光。旋转角度范围跨过 第一照度传感器311b检测的偏振光的照度理论上最小的检光器311a的角 度(设定基准值θa)而设定为例如±20°的范围。

例如，在设定基准值θa被设定为120°的情况下，旋转角度范围为 100°≤θ≤140°。

另外，在本实施方式中，在上述旋转角度范围中，例如除了θ＝θa之 外，还设定以10°刻度测定偏振光的角度位置。也就是说，在旋转角度范 围为100°≤θ≤140°的情况下，以θ＝θ1＝100°、θ＝110°、θ＝ 130°、θ＝θ2＝140°测定偏振光。转子控制部34a为了将检光器311a 设为上述4个角度位置的某一个，向旋转式致动器311d输出驱动指令。

输入信号转换部34b输出检测照度值(照度计数值)Cd和参考照度值 (照度计数值)Cr，将这些检测信号放大后输出到偏振特性运算部34c，上 述检测照度值Cd是第一照度传感器311b检测到的照度信息，上述参考照 度值Cr是第二照度传感器312a检测到的照度信息。

在此，第一照度传感器311b和第二照度传感器312a在同一定时检测 所接受的光的照度，输入信号转换部34b构成为输入由2个传感器同时检 测到的2个检测信号。

偏振特性运算部34c根据从输入信号转换部34b输入的照度信息，运 算从光照射部10A、10B照射的偏振光的偏振特性。在本实施方式中，作为 上述偏振特性，偏振特性运算部34c测定偏振轴角度和消光比。

图像显示部34d将由偏振特性运算部34c运算的偏振特性输出到监视 器35。

搬运控制部34e对X方向搬运部32和Y方向搬运部33进行驱动控制， 使偏振轴检出器31沿着XY方向移动到预定的偏振测定位置。

控制部34和监视器35被设置在远离偏振轴检测器31、X方向搬运部 32及Y方向搬运部33的位置，以免受到从放电灯11放射的紫外光的影响 (主要是热的影响)。控制部34通过未图示的缆线来向偏振轴检测器31输 出驱动指令、或者从偏振轴检测器31取得检测信号等。

图9是示出控制部34执行的偏振测定处理步骤的一个例子的流程图。 该偏振测定处理示出预定的偏振测定位置上的偏振光的测定步骤。

首先，在步骤S1中，控制部34从转子控制部34a向旋转式致动器311d 输出驱动指令，将检光器311a旋转到指定角度。在此，指定角度的初始值 被设定为θ＝θ1。

接着，在步骤S2中，控制部34从第一照度传感器311b取得检测照度 值Cd，从第二照度传感器312a取得参考照度值Cr，转移到步骤S3。

在步骤S3中，将所述步骤S2中取得的检测照度值Cd除以参考照度值 Cr，计算修正后照度值Cc(Cc＝Cr/Cd)。该修正后照度值Cc是用参考照度 值Cr对检出照度值Cd中包含的由来自放电灯11的光的随时间的照度变动 引起的误差进行了修正后的值。

接着，在步骤S4中，控制部34判断是否在预先设定的全部角度位置 完成了照度测定。而且，在判断为未完成照度测定的情况下，重新设定指 定角度，转移到所述步骤S1，在判断为完成了照度测定的情况下，转移到 步骤S5。

在步骤S5中，控制部34根据在所述步骤S3中计算出的各角度位置的 修正后照度值Cc，计算偏振光的偏振轴。

在本实施方式中，根据各修正后照度值Cc进行曲线拟合(curve fitting)，求出表示检光器311a的旋转角度与修正后照度值Cc之间的关 系的偏振光角度特性(以下简称为“角度特性”)。该偏振光角度特性表示 使检光器311a旋转时通过了检光器311a的偏振光的照度的周期性变化， 是将上述的照度变动引起的误差修正了的适当特性。然后，由求出的角度 特性计算偏振轴角度。

在此，作为拟合函数，使用例如Acos²(θ+B)+C的函数。另外，作 为拟合函数，也能够使用其他函数。

图10是示出上述角度特性的一个例子的图。在此，测定偏振光的角度 位置为θ＝120°±10°、θ＝120°±20°的4点。

在该图10中，纵轴是监视器照度计数值[％]，横轴是检光器311a的旋 转角度θ[度]。图中的虚线是参考照度值Cr，点a～d是描绘在各角度位 置算出的修正后照度值Cc的点。另外，曲线F是根据这4个测定点a～d 的值，通过最小二乘法和牛顿法进行曲线拟合求出常数A、B、C得到的曲 线，相当于上述偏振光角度特性。

在该角度特性F中，监视器照度计数值最小的角度是检光器311a的透 光轴与偏振器13Aa(或者13Ba)的透光轴实际正交的检光器311a的旋转 角度。另外，从监视器照度计数值最小的角度减去了90°后的角度是监视 器照度计数值最大的角度，是检光器311a的透光轴与偏振器13Aa(或者 13Ba)的透光轴实际上一致的检光器311a的旋转角度。

在此，监视器照度计数值最小的角度是通过上述的曲线拟合求出的参 数B，包括相对于设定基准值θa偏移预定的偏角θb而成为(B＝θa+ θb)。于是，控制部34根据角度(θa+θb)，输出实际的偏振轴角度(偏 振器13Aa、13Ba的透光轴的方向)。

如上所述，检光器311a的旋转角度由相对于基准位置P0的角度θ来 规定。而且，与检光器311a同样地，在偏振轴角度由相对于基准位置P0 的角度规定的情况下，控制部34将从角度(θa+θb)减去了90°后的角 度作为实际的偏振轴角度输出。另外，在偏振轴角度由相对于从基准位置 P0偏移了90°的位置的角度规定的情况下，控制部34将角度(θa+θb) 直接作为实际的偏振轴角度输出。

接着，在步骤S6中，控制部34将检光器311a旋转到在所述步骤S5 中计算出的监视器照度计数值为最小的角度(θa+θb)，转移到步骤S7。

在步骤S7中，控制部34从第一照度传感器311b取得检测照度值Cd (图10的测定点e)，将其设为偏振光的最小照度，转移到步骤S8。

在步骤S8中，控制部34将检光器311a旋转到在所述步骤S5中计算 出的、监视器照度计数值为最小的角度(θa+θb－90°)，转移到步骤S9。

在步骤S9中，控制部34从第一照度传感器311b取得检测照度值Cd (图10的测定点f)，将其作为偏振光的最大照度，转移到步骤S10。

在步骤S10中，控制部34根据在所述步骤S7中取得的最小照度与在 所述步骤S9中取得的最大照度之比(最大照度/最小照度)来计算消光比。

在步骤S11中，控制部34从图像显示部34d向监视器35输出在所述 步骤S5中运算的偏振轴角度和在所述步骤S10中运算的消光比。由此，在 监视器35上显示偏振特性的测定结果。

另外，图9的步骤S1～S4与旋转控制部对应，步骤S5～S10与偏振特 性运算部对应。另外，步骤S5与偏振轴角度运算部对应，步骤S6～S10与 消光比运算部对应。

接着，说明本实施方式的动作和效果。

首先，控制部34对X方向搬运部32和Y方向搬运部33进行驱动控制， 将偏振光检出器31配置在偏振器单元13A的多个偏振器13Aa之中的位于Y 方向的最端部的偏振器13Aa的正下方。像这样，控制部34将偏振光检测 器31配置在通过了作为偏振特性的测定对象的偏振器13Aa的偏振光的照 射区域。

在设定基准值θa＝120°的情况下，检光器311a为θ＝120°时，第 一照度传感器311b检测到的偏振光的照度应该是最小。因此，首先，控制 部34对旋转式致动器311d进行驱动控制，将检光器311a旋转到θ＝θa －20°＝100°。

然后，在该状态下，由第一照度传感器311b和第二照度传感器312a 同时测定偏振光的照度，控制部34取得由这2个传感器测定的照度信息。 也就是说，控制部34从第一照度传感器311b取得通过了检光器311a的偏 振光的照度信息即检测照度值Cd，从第二照度传感器312a取得未通过检光 器311a的偏振光的照度信息即参考照度值Cr。

接着，控制部34对旋转式致动器311d进行驱动控制，使检光器311a 从θ＝100°的位置旋转到θ＝110°。然后，在该位置，控制部34取得 利用第一照度传感器311b和第二照度传感器312a测定的检测照度值Cd和 参考照度值Cr。

然后，控制部34使检光器311a分别旋转到θ＝130°和θ＝140°， 同样地取得由第一照度传感器311b和第二照度传感器312a测定的检测照 度值Cd和参考照度值Cr。

然后，控制部34根据在各角度位置取得的检测照度值Cd和参考照度 值Cr，计算图10所示的角度特性。

检测照度值Cd是通过了检光器311a的偏振光的照度值，所以照度值 根据偏振器13Aa的透光轴与检光器311a的透光轴所成的角度而变动。因 此，通过一边使检光器311a的旋转角度θ变化一边监视检测照度值Cd的 变动，能够计算表示检光器311a的旋转角度与通过了检光器311a的偏振 光的照度信息之间的关系的角度特性。

然而，由于作为光源的放电灯11的光量根据电弧的波动而时刻变化， 所以在改变检光器311a的旋转角度θ的期间，会出现从放电灯11的放射 光的光量变化的现象。

因此，不考虑该放电灯的电弧的波动而直接使用检测照度值Cd来计算 角度特性时，会计算出包含了从放电灯11照射的光的随时间的照度变动引 起的误差的角度特性，偏振测定精度显著下降。

于是，在本实施方式中，利用第一照度传感器311b测定通过了检光器 311a的来自光照射部的偏振光的照度，同时利用第二照度传感器312a测定 未通过检光器311a的来自光照射部的偏振光的照度。也就是说，利用两者 来检测相同的电弧的波动，从而将由第二照度传感器312a得到的参考照度 值Cr用作由第一照度传感器311b得到的检测照度值Cd的基准值。

控制部34将从第一照度传感器311b得到的检测照度值Cd除以从第二 照度传感器312a得到的参考照度值Cr，从而能够对检测照度值Cd中包含 的由电弧的波动引起的照度变动产生的误差进行修正。而且，基于修正后 的照度值(修正后照度值Cc)，使用曲线拟合的手法计算图10所示的角度 特性F。

如上所述，同时测定的检测照度值Cd和参考照度值Cr，电弧的波动条 件相同。因此，通过使用修正后照度值Cc，即使在检光器311a旋转的期间 电弧变化，仍能够精度良好地计算角度特性。

控制部34计算图10所示的角度特性F时，根据该角度特性F来计算 偏振轴角度。具体地讲，根据角度特性F，确定通过了检光器311a的偏振 光的照度为最小的检光器311a的旋转角度(θa+θb)，根据该旋转角度 输出实际的偏振轴角度。

接着，控制部34使用角度特性F来计算偏振光的消光比。首先，控制 部34为了检测偏振光的最小照度，对旋转式致动器311d进行驱动控制， 将检光器311a旋转到θ＝(θa+θb)。在该状态下，控制部34从第一照 度传感器311b取得作为最小照度值的检测照度值Cd(图10的测定点e)。

接着，控制部34为了检测偏振光的最大照度，对旋转式致动器311d 进行驱动控制，将检光器311a旋转到θ＝(θa+θb－90°)。在该状态 下，控制部34从第一照度传感器311b取得作为最大照度值的检测照度值 Cd(图10的测定点f)。

然后，控制部34根据最小照度值与最大照度值之比(最大照度值/最 小照度值)计算消光比。

通过以上处理，得到通过了偏振器单元13A的多个偏振器13Aa之中的 位于Y方向的最端部的偏振器13Aa的偏振光的偏振特性。接着，控制部34 对Y方向搬运部33进行驱动控制，将偏振光检测器31配置到与之前测定 了偏振特性的偏振器13Aa相邻的偏振器13Aa的正下方。像这样，依次切 换偏振特性的测定对象来测定偏振特性。

当对偏振器单元13A的全部偏振器13Aa完成了偏振特性测定时，控制 部34对X方向搬运部33和Y方向搬运部33进行驱动控制，将偏振光检测 器31配置在偏振器单元13B的多个偏振器13Ba之中的位于Y方向的最端 部的偏振器13Ba的正下方。而且，与偏振器单元13A的情况同样，对各偏 振器13Ba分别测定偏振特性。

在定点中，如上述那样检测出检测照度值Cd和参考照度值Cr，基于用 检测照度值Cd对参考照度值Cr进行了修正的数据来测定偏振轴角度，并 将其结果示于图11的α。在此，图11的纵轴是偏振轴角度，横轴是偏振 轴角度的测定次数。如实验结果α所示，在本实施方式中，测定到的偏振 轴角度几乎没有偏差，标准偏差3σ为0.004。也就是说，测定到的偏振轴 角度在±0.004°有99.7％包含在这样的极小偏差范围内。

作为比较例，不像本实施方式这样进行基于参考照度值Cr的修正，只 使用检测照度值Cd测定偏振轴角度。将其结果示于图11的β。

如实验结果β所示，在比较例中，测定结果变动，偶尔出现很大的突 出值。这是因为，使检光器311a旋转而在角度不同的4点测定偏振光的期 间产生电弧的波动，不能够稳定地测定偏振轴角度。像这样，能够直观地 理解因电弧的波动而测定结果出现的偏差。

另外，将比较例的测定结果进行统计后，测定到的偏振轴角度的标准 偏差3σ为0.035。即，测定到的偏振轴角度具有±0.035°这样的偏差。

在偏振光照射装置100中，从光配光处理的要求精度的观点出发，优 选将偏振轴角度相对于设定值调整到±0.05°以内。也就是说，优选偏振 测定的要求精度为±0.01°左右。但是，在上述比较例中，不能满足偏振 测定的要求精度。

在本实施方式中，除了具有检光器的第一偏振光检测部311之外，还 具备不经由检光器而直接检测偏振光的第二偏振光检测部312，利用第一偏 振光检测部311和第二偏振光检测部312同时检测相同的偏振光。

因此，将由第二偏振光检测部312检测到的照度信息设为偏振光的基 准照度信息，对由第一偏振光检测部311检测到的照度信息中包含的、放 电灯11的电弧的波动引起的随时间的照度变动造成的误差进行修正。因此， 能够高精度地计算使第一偏振光检测部311的检光器311a旋转时的检测光 的照度的周期性变化的角度特性，能够高精度地计算偏振轴角度和消光比。

另外，第一偏振光检测部311和第二偏振光检测部312沿着放电灯11 的长边方向配置。像这样，由于在放电灯11的照度变化少的方向上排列配 置，所以能够减少对场所的依赖性，能够得到可靠性高的测定结果。

特别是，在作为光源采用了2灯式以上的灯的情况下，如果第一偏振 光检测部311和第二偏振光检测部312在灯的管径方向上排列配置，则容 易受到从与测定对象的灯相邻的灯放射的光的影响，不能得到可靠性高的 测定结果。在本实施方式中，将第一偏振光检测部311和第二偏振光检测 部312在放电灯11的长边方向上配置，所以即使在作为光源采用了2灯式 以上的灯的情况下，也能够得到可靠性高的测定结果。

此外，第一偏振光检测部311和第二偏振光检测部312在配置于放电 灯11的正下方的状态下使用，热条件严苛。例如，用铝等形成对检光器311a 进行保持的保持部件的情况下，受到从放电灯11放射的紫外光(热)的影 响，该保持部件热膨胀，检光器311a与受光部311c之间的相对位置偏移， 受光部311c检测到的光的照度有可能改变。

在本实施方式中，在第一偏振光检测部311和第二偏振光检测部312 中分别设置有用于冷却第一照度传感器311b和第二照度传感器312a的冷 却机构，所以能够稳定地检测偏振光。

另外，根据由第二偏振光检测部312检测到的照度信息(参考照度值 Cr)对由第一偏振光检测部311检测到的照度信息(检测照度值Cd)进行 修正时，将检测照度值Cd除以参考照度值Cr，从而计算对由放电灯11的 电弧波动引起的随时间的照度变动产生的误差进行了修正的修正后照度值 Cc。像这样，能够用比较简单的手法修正上述误差。

此外，偏振光的测定点是跨过设定基准值θa的预定旋转角度范围内 的4点，该设定基准值θa被设定为使第一偏振光检测部311的检光器311a 旋转时的检测光的照度为最小。而且，根据这4各测定点的照度信息，计 算表示使第一偏振光检测部311的检光器311a旋转时的检测光的照度的周 期性变化的角度特性。

像这样，在角度特性的计算中使用在检测光的照度为最小的角度附近 测定到的照度信息，所以能够计算抑制了噪声成分的影响的角度特性。

另外，由于设置直接测定来自光照射部10A、10B的偏振光的第二偏振 光检测部，所以在测定偏振光的偏振轴角度和消光比的同时，还能够测定 偏振光的照度。像这样，能够同时进行偏振光的偏振特性的测定和偏振光 的照度的测定，效率较高。

如上所述，在本实施方式中，即使在使用了具有随时间的照度变动的 光源的情况下，也能够不受该照度变动的影响而简单且高精度地测定偏振 光的偏振轴角度以及消光比。

因此，能够适当地判断从光照射部照射的偏振光的偏振轴是否成为所 需的偏振轴。而且，在没有成为所需的偏振轴的情况下，能够进行为了设 定为所需的偏振轴而调整光照射部的偏振器的配置角度等的处理，能够进 行适当的光取向处理。

(变形例)

在上述实施方式中，说明了将检测照度值Cd除以参考照度值Cr来计 算修正后照度值Cc的情况，但例如也能够采用其他方式。

下面，作为其他方式，说明使用减法运算和平均值进行修正的方式。

首先，在θ＝θa±20°、θ＝θa±10°的共计4点，第一偏振光检 测部311和第二偏振光检测部312分别测定检测照度值Cd和参考照度值Cr。 在此，将在各指定角度测定到的检测照度值Cd设为Cd1、Cd2、Cd3、Cd4， 将在各指定角度测定到的参考照度值Cr设为Cr1、Cr2、Cr3、Cr4。

然后，控制部34计算在各指定角度测定到的参考照度值Cr1～Cr4的 平均值Cra，计算从检测照度值Cdn减去了平均值Cra与参考照度值Crn之 差得到的值作为修正后照度值Cc。也就是说，修正后照度值Cc为Cc1＝Cd1 －(Cra－Cr1)、Cc2＝Cd2－(Cra－Cr2)、Cc3＝Cd3－(Cra－Cr3)、Cc4 ＝Cd4－(Cra－Cr4)。

之后的处理与图9的步骤S5之后的处理相同。也就是说，控制部34 根据修正后照度值Cc1～Cc4，通过最小二乘法和牛顿法进行曲线拟合，求 出拟合函数Acos²(θ+B)+C的常数A、B、C。控制部34采用这种方式 计算偏振光角度特性。

在这种情况下，根据对检测照度值Cd中包含的由放电灯11的电弧波 动引起的随时间的照度变动造成的误差进行了修正的照度值，求出偏振光 角度特性，能够高精度地测定偏振轴角度以及消光比。

此外，在上述实施方式中，说明在θ＝θa±20°和θ＝θa±10°处 各1次共计4次利用第一偏振光检测部311测定照度的情况，但测定次数 可以根据允许测定时间适当设定。基于最小二乘法的计算在测定点为3点 时也能够进行，所以测定次数也可以为3次。在测定了4点的情况下，使 用4组3点组合，对各组进行角度特性等，从而提高测定结果的精度。另 外，测定次数当然也可以是5次以上。

另外，上述实施方式中，说明了在进行照度测定时以10°刻度旋转检 光器311a的情况，也可以适当设定单位角度。

此外，在上述实施方式中，说明了将偏振测定位置设定在各偏振器 13Aa、13Ba的中央的1处的情况，但考虑到在1个偏振器内的偏振轴角度 的偏差，也可以对于各偏振器设置多处偏振测定位置。这种情况下，也可 以通过对各偏振测定位置的测定结果进行加权平均等，计算最终偏振特性。

另外，在上述实施方式中，也可以设置根据由偏振测定装置30测定到 的偏振轴角度来自动调整偏振器13Aa和偏振器13Ba的角度而使偏振器 13Aa和偏振器13Ba的偏振轴角度成为所需偏振轴角度的机构。另外，偏振 器13Aa和偏振器13Ba的角度调整也可以由操作者手动进行。

此外，在上述实施方式中，说明了通过支承部件311d将第一照度传感 器311b的受光部311c固定到偏振轴检测器31的框体的情况，但是受光部 311c也可以构成为与检光器311a一起旋转。其中，为了稳定地测定照度， 优选如上述实施方式那样，将受光部311c固定，使检光器311a和受光部 311c相对旋转。

另外，在上述实施方式中，说明了作为光源采用2灯式的放电灯11的 情况，但也可以采用1灯式，也可以是3灯式以上。

此外，在上述实施方式中，说明了作为工件W使用形成了光取向膜的 液晶面板的情况，也可以是例如、视场角补偿膜这样的缠绕到滚子上的长 条带状的工件。