特許 5862616 光配向用偏光光照射装置及び光配向用偏光光照射方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5862616

(24)【登録日】2016年1月8日

(45)【発行日】2016年2月16日

(54)【発明の名称】光配向用偏光光照射装置及び光配向用偏光光照射方法

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/1337 20060101AFI20160202BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20160202BHJP

   G03F 9/00 20060101ALI20160202BHJP

【ＦＩ】

   G02F1/1337

   G03F7/20 501

   G03F9/00 Z

【請求項の数】10

【全頁数】31

(21)【出願番号】特願2013-148597(P2013-148597)

(22)【出願日】2013年7月17日

(65)【公開番号】特開2015-22068(P2015-22068A)

(43)【公開日】2015年2月2日

【審査請求日】2014年12月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102212

【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100097548

【弁理士】

【氏名又は名称】保立 浩一

(72)【発明者】

【氏名】木村 淳治

【審査官】 小林 俊久

(56)【参考文献】

【文献】 特許第５１０５５６７（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２００７−２１３０１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１１９５６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｆ １／１３３７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

照射面に配置されたワークに対して偏光素子を介して偏光光を照射する光照射器を備えた光配向用偏光光照射装置であって、
ワークには、光配向のために偏光光の偏光軸を指向させるべき方向として設定配向方向が設定されており、
照射面に照射された偏光光の偏光軸の方向を検出する偏光方向検出系を備えており、
偏光方向検出系は、装置において設定された基準方向である装置基準方向に対する角度として前記偏光軸の方向を検出することが可能であって、設定配向方向に偏光した偏光光が照射されるようワークは装置基準方向に対して所定の姿勢で照射面に配置されるようになっており、
偏光方向検出系は、照射面に照射される偏光光の偏光軸の方向である偏光方向を検出する位置に配置されることが可能な偏光方向検出器を備えており、
偏光方向検出器は、照射面に対して平行な姿勢となる検光子と、光照射器から出射された光を検光子を介して受光する受光器と、照射面に対して垂直な回転軸の周りに検光子を回転させる回転駆動源とを備え、受光器で受光される光の強度が検光子の回転に伴って変化する状態に基づいて偏光方向を検出するものであり、
検光子には、検光子アライナーが設けられており、
検光子アライナーは、偏光方向を検出するために検光子を回転させる際の回転原点における検光子の姿勢を装置基準方向に対して所定の方向に向いた姿勢とするものであることを特徴とする光配向用偏光光照射装置。

【請求項2】

前記検光子にはアライメントマークが設けられており、
前記検光子アライナーは、アライメントマークを検出する検光子センサと、検光子センサからの出力により前記所定の方向に対する検光子の姿勢のずれ量を求める演算処理部とを備え、求められたずれ量をなくすよう前記回転駆動源に制御するものであることを特徴とする請求項１記載の光配向用偏光光照射装置。

【請求項3】

前記偏光素子の配置角度を調整する偏光素子調整機構が設けられており、
偏光素子調整機構は、偏光方向検出系により検出された偏光方向と設定配向方向とのずれ量をなくすように前記偏光素子の配置角度を調整することが可能なものであることを特徴とする請求項１又は２記載の光配向用偏光光照射装置。

【請求項4】

前記照射面にワークを搬送するワーク搬送系と、ワークアライナーとを備えており、
前記設定配向方向は、ワークの特定の部位の延びる方向を基準にして設定されており、
ワークアライナーは、ワーク搬送系により前記照射面にワークが搬送された際、前記ワークの特定の部位の延びる方向が前記装置基準方向に対して所定の方向になるようワークの姿勢を調整するものであることを特徴とする請求項１、２又は３記載の光配向用偏光光照射装置。

【請求項5】

前記ワークアライナーとして第一第二の二つのワークアライナーが設けられており、
第一のワークアライナーは第一のワークをアライメントするものであって、第二のワークアライナーは第二のワークをアライメントするものであり、
第一のワークには第一第二の二つのアライメントマークが形成されているとともに、第二のワークには第一のワークと同じ位置に第一第二の二つのアライメントマークが形成されており、
第一のワークアライナーは、第一のワークの二つのアライメントマークの位置を検出し、二つのアライメントマークを結んだ線が延びる方向と前記装置基準方向とが成す角を算出し、この角が所定の角度なるように第一のワークの姿勢を調整することでアライメントを行うものであり、
第二のワークアライナーは、第一第二の二つのセンサと、演算処理部と、記憶部と、ステージ姿勢調整機構と、移送機構とを備えており、
第一第二の二つのセンサは、各ワークにおける二つのアライメントマークを同時に撮像可能な位置関係で配置されており、
移送機構は、第一のワークアライナーにより第一のワークのアライメントが完了した後、当該アライメントが完了した第一のワーク又は前記第一第二の二つのセンサを移送し、当該アライメントが完了した姿勢の状態で第一のワークの第一のアライメントマークを第一のセンサが撮像し得る状態とし、第二のアライメントマークを第二のセンサが撮像し得る状態とするものであり、
演算処理部は、第一のセンサが撮像した第一のワークの第一のアライメントマークの画像データを処理して当該第一のアライメントマークの位置情報を記憶部に記憶するとともに、第一のセンサが撮像した第一のワークの第二のアライメントマークの画像データを処理して当該第二のアライメントマークの位置情報を記憶部に記憶するものであり、
前記ワーク搬送系は、第一のアライメントマークが第一のセンサで撮像され、第二のアライメントマークが第二のセンサで撮像される位置に第二のワークを搬送するものであり、
ステージ姿勢調整機構は、記憶部から読み出された位置情報に従い、第一のワークの第一のアライメントマークが位置していた位置に第二のワークの第一のアライメントマークを位置させ、第一のワークの第二のアライメントマークが位置していた位置に第二のワークの第二のアライメントマークを位置させる機構であることを特徴とする請求項４記載の光配向用偏光光照射装置。

【請求項6】

ワークを照射面に配置し、偏光素子を介して照射面に光照射することでワークに対して偏光光を照射する偏光光照射工程と、
照射面に照射されている偏光光の偏光軸の方向である偏光方向を検出する偏光方向検出工程と
を有しており、
ワークには光配向のために偏光光の偏光軸を指向させるべき方向として設定配向方向が設定されているとともに、装置には装置基準方向が設定されており、
偏光光照射工程は、設定配向方向に偏光した偏光光が照射されるよう装置基準方向に対して所定の姿勢でワークを照射面に配置する工程であり、
偏光方向検出工程は、ワークに代えて照射面に偏光方向検出器を配置することで偏光方向を検出する工程であり、
偏光方向検出器は、照射面に対して平行な姿勢となる検光子と、光照射器から出射された光を検光子を介して受光する受光器と、照射面に対して垂直な回転軸の周りに検光子を回転させる回転駆動源とを備え、受光器で受光される光の強度が検光子の回転に伴って変化する状態に基づいて偏光方向を検出するものであり、
偏光方向を検出するために検光子を回転させる際の回転原点における検光子の姿勢を装置基準方向に対して所定の方向に向いた姿勢とする検光子アライメント工程が設けられており、
偏光方向検出工程は、検光子アライメント工程の後に偏光方向検出器に偏光方向を検出させる工程であることを特徴とする光配向用偏光光照射方法。

【請求項7】

前記検光子にはアライメントマークが設けられており、
前記検光子アライメント工程は、前記検光子のアライメントマークを検光子センサで検出し、当該検光子センサからの出力により前記所定の方向に対する検光子の姿勢のずれ量を演算処理部により求め、求められたずれ量をなくすよう前記回転駆動源を制御する工程であることを特徴とする請求項６記載の光配向用偏光光照射方法。

【請求項8】

前記偏光素子の配置角度を調整する偏光素子調整工程を有しており、
偏光素子調整工程は、偏光方向検出系により検出された偏光方向と設定配向方向とのずれ量をなくすように前記偏光素子の配置角度を偏光素子調整機構により調整する工程であることを特徴とする請求項６又は７記載の光配向用偏光光照射方法。

【請求項9】

前記照射面にワークを搬送するワーク搬送工程と、ワークアライメント工程とを有しており、
前記設定配向方向は、ワークの特定の部位の延びる方向を基準にして設定されており、
ワークアライメント工程は、ワーク搬送工程において前記照射面にワークが搬送された際、前記ワークの特定の部位の延びる方向が前記装置基準方向に対して所定の方向になるようワークの姿勢を調整する工程であることを特徴とする請求項６、７又は８記載の光配向用偏光光照射方法。

【請求項10】

前記ワークアライメント工程として第一第二の二つのワークアライメント工程を有しており、
第一のワークアライメント工程は第一のワークをアライメントする工程であって、第二のワークアライメント工程は第二のワークをアライメントする工程であり、
第一のワークには第一第二の二つのアライメントマークが形成されているとともに、第二のワークには第一のワークと同じ位置に第一第二の二つのアライメントマークが形成されており、
第一のワークアライメント工程は、第一のワークの二つのアライメントマークの位置を検出し、二つのアライメントマークを結んだ線が延びる方向と前記装置基準方向とが成す角を算出し、この角が所定の角度なるように第一のワークの姿勢を調整することでアライメントを行う工程であり、
第二のワークアライメント工程は、第一の撮像工程と、位置情報記憶工程と、第二の撮像工程と、アライメント工程とを有しており、
第一の撮像工程は、第一のワークのアライメントが完了した後、当該アライメントが完了した第一のワーク又は前記第一第二の二つのセンサを移送機構により移送し、当該アライメントが完了した姿勢の状態で第一のワークの第一のアライメントマークを第一のセンサにより撮像させると同時に、第二のアライメントマークを第二のセンサにより撮像させる工程であり、
位置情報記憶工程は、第一のセンサが撮像した第一のワークの第一のアライメントマークの画像データを処理して当該第一のアライメントマークの位置情報を記憶部に記憶するとともに、第一のセンサが撮像した第一のワークの第二のアライメントマークの画像データを処理して当該第二のアライメントマークの位置情報を記憶部に記憶する工程であり、
第二の撮像工程は、各センサの撮像位置に第二のワークを搬送し、第一のワークの第一のアライメントマークを第一のセンサにより撮像させると同時に第二のアライメントマークを第二のセンサにより撮像させる工程であり、
アライメント工程は、記憶部に記憶された位置情報を読み出し、読み出された位置情報に従い、第一のワークの第一のアライメントマークが位置していた位置に第二のワークの第一のアライメントマークを位置させ、第一のワークの第二のアライメントマークが位置していた位置に第二のワークの第二のアライメントマークを位置させる工程であることを特徴とする請求項９記載の光配向用偏光光照射方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願の発明は、光配向を行う際に行われる偏光光の照射技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、液晶表示素子用の配向膜や視野角補償フィルム用の配向層を得る際、光照射により配向を行なう光配向と呼ばれる技術が採用されるようになってきた。以下、光照射により配向を生じさせた膜や層を総称して光配向膜と呼ぶ。尚、「配向」ないし「配向処理」とは、対象物の何らかの性質について方向性を与えることである。

【0003】

光配向は、光配向膜用の膜（以下、膜材という）に対して偏光光を照射することにより行われる。膜材は、例えばポリイミドのような樹脂製であり、所望の方向に偏光させた偏光光が膜材に照射される。所定の波長の偏光光の照射により、膜材の分子構造（例えば側鎖）が偏光光の偏光軸の方向に揃った状態となり、光配向膜が得られる。

【0004】

このような光配向用の偏光光を照射する偏光光照射装置として、例えば特許文献１や特許文献２に開示された装置がある。これら装置は、照射面の幅又はそれ以上の幅に相当する長さの棒状の光源と、この光源からの光を偏光するワイヤーグリッド偏光素子とを備え、光源の長さ方向に対して直交する方向に搬送される膜材に対して偏光光を照射する。光配向には可視から紫外域の波長の偏光光を照射する必要があることが多く、棒状の光源としては高圧水銀ランプのような紫外線光源が使用されることが多い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４９６８１６５号公報

【特許文献2】特許第４５０６４１２号公報

【特許文献3】特開２００７−１２７５６７公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

配向処理の品質の重要な指標は、言うまでもないことであるが、配向の方向精度である。配向の方向精度が悪いと、膜材の特定の性質が所望の向きに向いていないことになり、予定されていた配向処理の効果が得られないことになる。配向の方向精度の悪化とは、ある面内で全体に配向が所望の方向とは異なった方向にされてしまう場合と、ある面内で配向の方向がばらついてしまう場合とがある。
例えば液晶表示素子用の配向膜を得る際の光配向処理では、配向の方向に液晶の各分子が配列されるため、配向の方向精度の悪化が全体として生じると、画面全体の視認性が悪化する。また、精度悪化が配向のばらつきとして生じると、画面の部分的なちらつきや表示むらが発生することになる。

【0007】

このような配向の方向精度は、製品の高性能化、高機能化を背景として非常に厳しい要求がされている。例えば、スマートフォン等のモバイル機器で多用されているタッチパネル（タッチスクリーンディスプレイ）では、僅かな配向の方向精度の悪化が画面の視認性低下や表示むらにつながるため、光配向の方向精度をより高くすることが求められている。
光配向の方向精度は、膜材に対して照射される偏光光の偏光軸の方向精度によって決まる。要求されている方向精度を満足するには、照射される偏光光の偏光軸の所望の方向からのずれを非常に小さい所定の範囲内に抑え込まなければならない。したがって、光配向用偏光光照射装置は、そのように軸ずれが小さく抑え込まれた状態で偏光光を膜材に照射する必要があるし、そのためには、照射面において偏光光の偏光軸に所望の向きに精度良く向いているか監視する手段が必要になってくる。

【0008】

照射面における偏光光の偏光軸の監視には、偏光光の偏光軸の方向の検出が不可欠となるが、偏光軸の方向の検出を精度良く行う点については、要求を満足できる実用的な提案はこれまでのところ特にされていない。例えば特許文献３では、検光子を回転させることなく偏光軸の向きが検出できる構造が提案されているが、偏光軸の方向の検出精度をより高くする点については多くの教示はされていない。特許文献３では、検光子を回転させないので検光子の回転停止精度の影響は受けないとしているが、検光子の回転原点の姿勢の精度が悪ければ測定精度の悪化につながる。
本願の発明は、上記の点を考慮して為されたものであり、光配向用の偏光光の照射技術において、照射される偏光光の偏光軸の方向を精度良く検出できるようにし、方向精度の点で高品質の光配向処理を可能にすることを解決課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するため、本願の請求項１記載の発明は、照射面に配置されたワークに対して偏光素子を介して偏光光を照射する光照射器を備えた光配向用偏光光照射装置であって、
ワークには、光配向のために偏光光の偏光軸を指向させるべき方向として設定配向方向が設定されており、
照射面に照射された偏光光の偏光軸の方向を検出する偏光方向検出系を備えており、
偏光方向検出系は、装置において設定された基準方向である装置基準方向に対する角度として前記偏光軸の方向を検出することが可能であって、設定配向方向に偏光した偏光光が照射されるようワークは装置基準方向に対して所定の姿勢で照射面に配置されるようになっており、
偏光方向検出系は、照射面に照射される偏光光の偏光軸の方向である偏光方向を検出する位置に配置されることが可能な偏光方向検出器を備えており、
偏光方向検出器は、照射面に対して平行な姿勢となる検光子と、光照射器から出射された光を検光子を介して受光する受光器と、照射面に対して垂直な回転軸の周りに検光子を回転させる回転駆動源とを備え、受光器で受光される光の強度が検光子の回転に伴って変化する状態に基づいて偏光方向を検出するものであり、
検光子には、検光子アライナーが設けられており、
検光子アライナーは、偏光方向を検出するために検光子を回転させる際の回転原点における検光子の姿勢を装置基準方向に対して所定の方向に向いた姿勢とするものであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記検光子にはアライメントマークが設けられており、
前記検光子アライナーは、アライメントマークを検出する検光子センサと、検光子センサからの出力により前記所定の方向に対する検光子の姿勢のずれ量を求める演算処理部とを備え、求められたずれ量をなくすよう前記回転駆動源に制御するものである
という構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、前記請求項１又は２の構成において、前記偏光素子の配置角度を調整する偏光素子調整機構が設けられており、
偏光素子調整機構は、偏光方向検出系により検出された偏光方向と設定配向方向とのずれ量をなくすように前記偏光素子の配置角度を調整することが可能なものであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、前記請求項１、２又は３の構成において、前記照射面にワークを搬送するワーク搬送系と、ワークアライナーとを備えており、
前記設定配向方向は、ワークの特定の部位の延びる方向を基準にして設定されており、
ワークアライナーは、ワーク搬送系により前記照射面にワークが搬送された際、前記ワークの特定の部位の延びる方向が前記装置基準方向に対して所定の方向になるようワークの姿勢を調整するものである
という構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、前記請求項４の構成において、前記ワークアライナーとして第一第二の二つのワークアライナーが設けられており、
第一のワークアライナーは第一のワークをアライメントするものであって、第二のワークアライナーは第二のワークをアライメントするものであり、
第一のワークには第一第二の二つのアライメントマークが形成されているとともに、第二のワークには第一のワークと同じ位置に第一第二の二つのアライメントマークが形成されており、
第一のワークアライナーは、第一のワークの二つのアライメントマークの位置を検出し、二つのアライメントマークを結んだ線が延びる方向と前記装置基準方向とが成す角を算出し、この角が所定の角度なるように第一のワークの姿勢を調整することでアライメントを行うものであり、
第二のワークアライナーは、第一第二の二つのセンサと、演算処理部と、記憶部と、ステージ姿勢調整機構と、移送機構とを備えており、
第一第二の二つのセンサは、各ワークにおける二つのアライメントマークを同時に撮像可能な位置関係で配置されており、
移送機構は、第一のワークアライナーにより第一のワークのアライメントが完了した後、当該アライメントが完了した第一のワーク又は前記第一第二の二つのセンサを移送し、当該アライメントが完了した姿勢の状態で第一のワークの第一のアライメントマークを第一のセンサが撮像し得る状態とし、第二のアライメントマークを第二のセンサが撮像し得る状態とするものであり、
演算処理部は、第一のセンサが撮像した第一のワークの第一のアライメントマークの画像データを処理して当該第一のアライメントマークの位置情報を記憶部に記憶するとともに、第一のセンサが撮像した第一のワークの第二のアライメントマークの画像データを処理して当該第二のアライメントマークの位置情報を記憶部に記憶するものであり、
前記ワーク搬送系は、第一のアライメントマークが第一のセンサで撮像され、第二のアライメントマークが第二のセンサで撮像される位置に第二のワークを搬送するものであり、
ステージ姿勢調整機構は、記憶部から読み出された位置情報に従い、第一のワークの第一のアライメントマークが位置していた位置に第二のワークの第一のアライメントマークを位置させ、第一のワークの第二のアライメントマークが位置していた位置に第二のワークの第二のアライメントマークを位置させる機構であるという構成を有する。

【0010】

また、上記課題を解決するため、請求項６記載の発明は、ワークを照射面に配置し、偏光素子を介して照射面に光照射することでワークに対して偏光光を照射する偏光光照射工程と、
照射面に照射されている偏光光の偏光軸の方向である偏光方向を検出する偏光方向検出工程と
を有しており、
ワークには光配向のために偏光光の偏光軸を指向させるべき方向として設定配向方向が設定されているとともに、装置には装置基準方向が設定されており、
偏光光照射工程は、設定配向方向に偏光した偏光光が照射されるよう装置基準方向に対して所定の姿勢でワークを照射面に配置する工程であり、
偏光方向検出工程は、ワークに代えて照射面に偏光方向検出器を配置することで偏光方向を検出する工程であり、
偏光方向検出器は、照射面に対して平行な姿勢となる検光子と、光照射器から出射された光を検光子を介して受光する受光器と、照射面に対して垂直な回転軸の周りに検光子を回転させる回転駆動源とを備え、受光器で受光される光の強度が検光子の回転に伴って変化する状態に基づいて偏光方向を検出するものであり、
偏光方向を検出するために検光子を回転させる際の回転原点における検光子の姿勢を装置基準方向に対して所定の方向に向いた姿勢とする検光子アライメント工程が設けられており、
偏光方向検出工程は、検光子アライメント工程の後に偏光方向検出器に偏光方向を検出させる工程であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項７記載の発明は、前記請求項６の構成において、前記検光子にはアライメントマークが設けられており、
前記検光子アライメント工程は、前記検光子のアライメントマークを検光子センサで検出し、当該検光子センサからの出力により前記所定の方向に対する検光子の姿勢のずれ量を演算処理部により求め、求められたずれ量をなくすよう前記回転駆動源を制御する工程である
という構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項８記載の発明は、前記請求項６又は７の構成において、前記偏光素子の配置角度を調整する偏光素子調整工程を有しており、
偏光素子調整工程は、偏光方向検出系により検出された偏光方向と設定配向方向とのずれ量をなくすように前記偏光素子の配置角度を偏光素子調整機構により調整する工程であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項９記載の発明は、前記請求項６、７又は８の構成において、前記照射面にワークを搬送するワーク搬送工程と、ワークアライメント工程とを有しており、
前記設定配向方向は、ワークの特定の部位の延びる方向を基準にして設定されており、
ワークアライメント工程は、ワーク搬送工程において前記照射面にワークが搬送された際、前記ワークの特定の部位の延びる方向が前記装置基準方向に対して所定の方向になるようワークの姿勢を調整する工程である
という構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１０記載の発明は、前記請求項９の構成において、前記ワークアライメント工程として第一第二の二つのワークアライメント工程を有しており、
第一のワークアライメント工程は第一のワークをアライメントする工程であって、第二のワークアライメント工程は第二のワークをアライメントする工程であり、
第一のワークには第一第二の二つのアライメントマークが形成されているとともに、第二のワークには第一のワークと同じ位置に第一第二の二つのアライメントマークが形成されており、
第一のワークアライメント工程は、第一のワークの二つのアライメントマークの位置を検出し、二つのアライメントマークを結んだ線が延びる方向と前記装置基準方向とが成す角を算出し、この角が所定の角度なるように第一のワークの姿勢を調整することでアライメントを行う工程であり、
第二のワークアライメント工程は、第一の撮像工程と、位置情報記憶工程と、第二の撮像工程と、アライメント工程とを有しており、
第一の撮像工程は、第一のワークのアライメントが完了した後、当該アライメントが完了した第一のワーク又は前記第一第二の二つのセンサを移送機構により移送し、当該アライメントが完了した姿勢の状態で第一のワークの第一のアライメントマークを第一のセンサにより撮像させると同時に、第二のアライメントマークを第二のセンサにより撮像させる工程であり、
位置情報記憶工程は、第一のセンサが撮像した第一のワークの第一のアライメントマークの画像データを処理して当該第一のアライメントマークの位置情報を記憶部に記憶するとともに、第一のセンサが撮像した第一のワークの第二のアライメントマークの画像データを処理して当該第二のアライメントマークの位置情報を記憶部に記憶する工程であり、
第二の撮像工程は、各センサの撮像位置に第二のワークを搬送し、第二のワークの第一のアライメントマークを第一のセンサにより撮像させると同時に第二のアライメントマークを第二のセンサにより撮像させる工程であり、
アライメント工程は、記憶部に記憶された位置情報を読み出し、読み出された位置情報に従い、第一のワークの第一のアライメントマークが位置していた位置に第二のワークの第一のアライメントマークを位置させ、第一のワークの第二のアライメントマークが位置していた位置に第二のワークの第二のアライメントマークを位置させる工程であるという構成を有する。

【発明の効果】

【0011】

以下に説明する通り、本願の請求項１又は請求項６の発明によれば、実際に照射面で照射されている偏光光の偏光軸の方向が偏光方向検出系により検出されるので、装置基準方向に対して所定の方向に向いているかをチェックすることができる。この際、偏光方向を検出するために検光子を回転させる際の回転原点における検光子の姿勢が装置基準方向に対して所定の方向に向いた姿勢とされるので、偏光方向の検出精度がより高くなる。
また、請求項２又は請求項７の発明によれば、上記効果に加え、検光子にアライメントマークが設けられており、検光子センサがこのアライメントマークを検出することで検光子のアライメントが行われるので、検光子の回転原点の精度がより高くなる。この点で、偏光方向の検出精度がより高くなる。
また、請求項３又は請求項８の発明によれば、上記効果に加え、偏光方向検出系により検出された偏光光の方向と設定配向方向とのずれ量をなくすように偏光素子の配置角度が調整されるので、より方向精度の高い光配向処理が実現できる。
また、請求項４又は請求項９の発明によれば、上記効果に加え、ワークがワークアライナーによりアライメントされた状態で偏光光が照射されるので、ロボットによりワークが装置に投入される場合のように装置に投入された際のワークの姿勢精度が低い場合であっても高い方向精度で光配向が行われる。
また、請求項５又は請求項１０の発明によれば、上記効果に加え、第二のワークアライナーにおいて、二つのセンサにより二つのアライメントマークを同時に撮像することでワークのアライメントが行われるので、アライメントに要する時間が短くなる。このため、生産性が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本願発明の第一の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置の斜視概略図である。

【図2】図１に示す光照射器１の断面概略図であり、（１）は、照射面Ｒの短手方向での断面概略図、（２）は照射面Ｒの長手方向での断面概略図である。

【図3】実施形態の光配向用偏光光照射装置で用いられている偏光素子１２１の構造及び作用を示した斜視概略図である。

【図4】ワークアライナー３の概略構成を示した斜視図である。

【図5】図４のワークアライナー３によるワークＷのアライメントの原理について示した図である。

【図6】図４のワークアライナー３によるワークＷのアライメントの原理について示した図である。

【図7】図１に示す偏光方向検出器４０の正面断面概略図である。

【図8】検光子４２のアライメントが必要な理由について示した平面概略図である。

【図9】検光子アライナー６の概略構成を示した斜視図である。

【図10】図９の検光子アライナー６による検光子４２のアライメントの原理について示した図である。

【図11】偏光素子調整機構７の概略構成を示した平面図である。

【図12】第二の実施形態の光配向用偏光光照射装置の平面概略図である。

【図13】第二の実施形態の装置における第二のワークアライナー８２の構成を示した斜視概略図である。

【図14】図１３に示す第二のワークアライナー８におけるセンサ８２１，８２２の調整について示した図である。

【図15】図１３に示す第二のワークアライナー８におけるセンサ８２１，８２２の調整について示した図である。

【図16】量産時のアライメント動作について示した平面概略図であり、第二のワークＷ２の各ワークマークＷＭ１、ＷＭ２を第二のワークアライナー８２の各センサ８２１，８２２が撮像した状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0013】

次に、本願発明を実施するための形態（以下、実施形態）について説明する。
図１は、本願発明の第一の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置の斜視概略図である。図１に示す偏光光照射装置は、膜材付き液晶基板のような板状のワークＷを光配向処理するための装置であり、ワークＷに対して偏光光を照射する光照射器１を備えている。
この実施形態では、ワークＷは長方形である。前述したように、光配向においては、偏光光は、配向すべき方向に偏光軸が精度良く向いている必要がある。配向の方向は、任意に設定し得るものであり、以下、設定配向方向という。設定配向方向は、ワークＷの特定の部位が延びる方向を基準にして設定される。以下の説明では、一例として、ワークＷの短辺の方向を設定配向方向とする。

【0014】

光照射器１は、設定配向方向に偏光軸が向いた偏光光を照射面Ｒに照射するものである。図１に示すように、照射面Ｒは、長方形の領域として設定される。
図２は、図１に示す光照射器１の断面概略図であり、（１）は、照射面Ｒの短手方向での断面概略図、（２）は照射面Ｒの長手方向での断面概略図である。図２に示すように、光照射器１は、光源１１と、光源１１と照射面Ｒに間に配置された偏光素子ユニット１２とを備えている。

【0015】

光源１１としては、この実施形態では、長尺な発光部を成すものが使用されている。光源１１は、発光部の長手方向が設定配向方向に垂直な水平方向に向くよう配置される。この実施形態では、光源１１には棒状の高圧水銀ランプが使用されているが、メタルハライドランプやＬＥＤが使用されることもある。尚、点光源１１を一列に並べて長尺な発光部としたものが使用されることもある。

【0016】

光源１１の背後（照射面Ｒとは反対側）には、ミラー１３が配置されている。ミラー１３は、光源１１の長手方向に延びた長尺なものであり、光源１１の背後を覆って光を照射面Ｒの側に反射させて光の利用効率を高めるものである。ミラー１３は、一対のものであり、反射面の断面形状が楕円の円弧又は放物線を成している。尚、光源１１やミラー１３は、ランプハウス１４内に収容されている。

【0017】

偏光素子ユニット１２は、複数の偏光素子１２１と、複数の偏光素子１２１を保持したフレーム１２２とより成るものである。各偏光素子１２１は、方形の板状であり、光源１１の長さ方向に沿って並べられている。図２に示すように、偏光素子ユニット１２は、ランプハウス１４の下端開口に装着されており、光源１１と照射面Ｒとの間に位置している。
この実施形態では、各偏光素子１２１は、ワイヤーグリッド偏光素子である。但し、グリッドの材質は金属（ワイヤー）には限られないので、以下、単にグリッド偏光素子という。

【0018】

図３は、実施形態の光配向用偏光光照射装置で用いられている偏光素子１２１の構造及び作用を示した斜視概略図である。図３中に示すように、グリッド偏光素子１２１は、透明な板材１２３の上に導電性の縞状のグリッド１２４が形成された構造を有する。グリッド１２４の離間間隔（図３にｇで示す）は、偏光光の波長程度又はそれより短い間隔とされる。

【0019】

直線偏光光のうち、グリッド１２４の長さ方向に偏光軸が向いた偏光光（ｓ偏光光と言い、Ｌｓで示す）は、電界成分がグリッド１２４の長さ方向に沿っているためにグリッド１２４を通過できない。その一方、透明な板材１２３の表面に沿った方向であってグリッド１２４の長さ方向に垂直な方向に偏光軸が向いた偏光光（ｐ偏光光といい、図３にＬｐで示す）は、電界がグリッド１２４の長さ方向に直交しているので、グリッド１２４を通過できる。このため、グリッド偏光素子１２１からは、ｐ偏光光が専ら出射する。したがって、板材１２３の表面に沿った方向であってグリッド１２４の長さ方向に垂直な方向（以下、グリッド幅方向という）を設定配向方向にしておけば、照射面Ｒにおいて設定配向方向に偏光軸が向いたｐ偏光光が専ら照射され、光配向が実現されることになる。

【0020】

尚、「専ら」と説明したが、ｐ偏光光のみを照射面Ｒに照射することは理想的であるものの、実際には難しい。偏光素子１２１の性能の一つである消光比（ｓ偏光光の出射量に対するｐ偏光光の出射量の比）に応じ、ｐ偏光光がｓ偏光光に比べて多く照射されるということである。
したがって、図３に示すように、照射面ＲにワークＷを配置する際、ワークＷの短辺の方向がｐ偏光光の偏光軸の方向（グリッド幅方向）に一致していれば、設定配向方向に向いた偏光軸がワークＷに照射されることになり、設定配向方向に正しく光配向処理がされることになる。

【0021】

上記のように、偏光光照射装置では、ワークＷを照射面Ｒに配置する際、偏光光の偏光軸が設定配向方向に向いた状態とする必要がある。この実施形態では、設定配向方向はワークＷの短辺方向であるので、照射されている偏光光の偏光軸の方向に短辺方向が一致した状態でワークＷを照射面Ｒに配置することになる。この際、照射面Ｒ上にワークＷを静止させた状態で偏光光を照射しても良いのであるが、実施形態の装置は、光照射量の面内均一化などの観点から、ワークＷが照射面Ｒを通過するようにし、通過の際に偏光光の照射がされる構成を採用している。

【0022】

具体的に説明すると、実施形態の装置は、ワークＷを照射面Ｒの位置まで搬送し、さらに照射面Ｒを通過するようにワークＷを移動させるワーク搬送系２を備えている。図１には、ワーク搬送系２の概略構成が示されている。
ワーク搬送系２は、ワークＷが載置されるステージ２１と、ステージ２１を移動させるステージ移動機構とを備えている。

【0023】

ステージ２１は、複数の不図示の支持ピンを備えたものである。各支持ピンは、ステージ２１の上面から少し突出している。各支持ピンは管状であり、真空吸着のための吸気を行うようになっている。ステージ２１は、各支持ピン上で真空吸着されながら保持される。尚、この明細書において「ステージ」の語は広い意味で使用されており、ワークＷを載せる台状のものには限られず、ワークＷを保持し得る部材であれば「ステージ」と呼び得る。
このようなステージ２１に対しては、ワークＷの搭載と回収を行う不図示のロボットが併設されている。ロボットは、設定された搭載位置において一枚のワークＷをステージ２１に搭載し、偏光光照射済みのワークＷを設定された回収位置において回収するようティーチングされる。

【0024】

ステージ移動機構は、ステージ２１を直線移動させるものとなっている。この実施形態では、ワークＷの搭載位置と回収位置は同じ位置（以下、搭載回収位置という）となっており、照射面Ｒの一方の側に設定されている。搭載回収位置から照射面Ｒを貫くようにして水平な搬送ラインが設定されている。
ワーク搬送系２は、搬送ラインに沿って配設された搬送用駆動軸２２及び一対のリニアガイド２３を備えている。リニアガイド２３は、搬送用駆動軸２２の両側で平行に直線性良く延びた状態で配設されている。

【0025】

ステージ２１は、下側に設けられたベース板２１０上に取り付けられている。搬送用駆動軸２２はボールねじであり、ベース板２１０の下面に固定された被駆動ブロック２１１が螺合している。ベース板２１０の下面両端には、リニアガイド２３に嵌合したスライダ２１２が固定されている。搬送用駆動軸２２にはサーボモータのような搬送用駆動源２４が連結されており、搬送用駆動源２４が搬送用駆動軸２２を回転させることでベース板２１０と一体にステージ２１が直線移動するようになっている。

【0026】

ワーク搬送系２によるステージ２１の移動距離は、ステージ２１上のワークＷが照射面Ｒに達し、照射面Ｒを完全に通過する距離となっている。完全に通過とは、ワークＷの後端が照射面Ｒを通過するということである。
この実施形態では、ワークＷは搭載回収位置に戻る際にも偏光光の照射を受けるようになっている。即ち、上記のように照射面Ｒを完全に通過する位置に移動の前進到達位置が設定されており、前進到達位置にステージ２１が位置した後、搬送用駆動源２４は搬送用駆動軸２２を逆向きに回転させ、ステージ２１を搭載回収位置まで後退させる。この後退の際、ワークＷは照射面Ｒを再度通過し、偏光光の照射を受ける。

【0027】

尚、装置は、装置全体を制御する主制御部９を備えている。上記のようなステージ２１の移動は、主制御部９が搬送用駆動源２４に対して適宜制御信号を送ることで行われる。
このような構成により、実施形態の装置においては、ワークＷに対して偏光光が照射される。この際、前述したように、照射される偏光光の偏光軸の方向精度を高くすることが要請される。

【0028】

この実施形態では、前述したように設定配向方向はワークＷの短辺方向であり、ワークＷの短辺方向に偏光軸が向いた状態で偏光光を照射する必要がある。このため、装置において基準となる方向（以下、装置基準方向という）が定められており、装置基準方向に対して偏光光の偏光軸が所定の角度を向くように光照射器１が設置される。この所定の角度は、設定配向方向に応じて任意に設定し得るが、以下の説明では、一例として０度とする。即ち、偏光軸の方向が装置基準方向に一致するよう光照射器１が配置される。そして、装置基準方向にワークＷの短辺方向が向くようにワークＷはステージ２１に搭載され、照射面Ｒに搬送される。

【0029】

装置基準方向は、装置の設計の際には観念上の方向ということになるが、装置の組み立てや調整、実際の制御の際には、装置において現実の存在する部材に基づいた方向を基準とする。この現実に存在する部材は、直線性良く加工された部材が選定され、この実施形態ではリニアガイド２３となっている。即ち、リニアガイド２３が延びる方向が、この実施形態では装置基準方向となっている。
光照射器１については、特に偏光素子１２１の姿勢が重要であり、この例では、前述したグリッド幅方向が装置基準方向に一致するよう精度良く取り付けられる。

【0030】

一方、ワークＷについては、上述したようにロボットによりステージ２１に搭載されるが、短辺方向が装置基準方向に向いた姿勢でワークＷを搭載するようにロボットをティーチングしても、搭載の際のワークＷの姿勢は高い精度で同一という訳にはいかず、僅かに異なり得る。このため、実施形態の装置は、ステージ２１に搭載されたワークＷを装置基準方向に対して所定の姿勢になるようにするワークアライナー３を備えている。所定の姿勢とは、前述したように短辺方向が装置基準方向に一致する姿勢であり、ワークアライナー３は、ワークＷの短辺方向が装置基準方向に向くようにアライメントするものとなっている。

【0031】

図４はワークアライナー３の概略構成を示した斜視図であり、図５及び図６は図４のワークアライナー３によるワークＷのアライメントの原理について示した図である。図４に示すように、ワークＷには、アライメントマーク（以下、ワークマーク）ＷＭ１，ＷＭ２が設けられている。ワークアライナー３は、ワークマークＷＭ１，ＷＭ２を検出するワークマークセンサ３１と、ステージ２１の姿勢を調整するステージ姿勢調整機構３２と、ワークマークセンサ３１からの出力データを処理してステージ姿勢調整機構３２を制御するワークアライメント制御部３３とから主に構成されている。

【0032】

ワークマークＷＭ１，ＷＭ２は、ワークＷ上の製造プロセスに影響の無い箇所に形成されており、例えばワークＷの一方の短辺の縁に沿って設けられている。この実施形態では、各ワークマークＷＭ１，ＷＭ２は、十の字状のパターンとなっている。
ワークマークセンサ３１はＣＣＤのようなイメージセンサであり、ワークＷが搬送される際にワークマークＷＭ１，ＷＭ２を撮像するものである。図１に示すように、ワークマークセンサ３１は、搭載回収位置と照射面Ｒとの間の搬送ライン上を臨む位置に設けられている。ワークＷがステージ２１に搭載されて搬送される際、ワークマークＷＭ１，ＷＭ２がワークマークセンサ３１の直下の位置を通りするよう、ワークマークセンサ３１が取り付けられている。

【0033】

ステージ２１上に搭載されたワークＷがワーク搬送系２によって搬送される際、ワークマークセンサ３１がワークマークＷＭ１，ＷＭ２を撮像する。説明の都合上、搬送方向の前側のワークマークＷＭ１を第一のワークマークとし、後ろ側のワークマークＷＭ２を第二のワークマークと呼ぶ。
ワークＷがリニアガイド２３に沿って搬送されると、まず第一のワークマークＷＭ１がワークマークセンサ３１で撮像され、次に第二のワークマークＷＭ２がワークマークセンサ３１で撮像される。図５（１）に第一のワークマークＷＭ１の画像を示し、（２）に第二のワークマークＷＭ２の画像を示す。

【0034】

ワークマークセンサ３１には、撮像面の基準方向として図５に示すようにＸＹ座標が与えられている。この実施形態では、撮像面のＹ軸は装置基準方向に一致している。即ち、撮像面のＹ軸が装置基準方向に一致するようワークマークセンサ３１は姿勢精度良く取り付けられている。
ワークマークセンサ３１の撮像データは、ワークアライメント制御部３３に送られる。ワークアライメント制御部３３は、画像処理を行う演算処理部を含んでおり、撮像データとして図５（１）に示す静止画のデータを取得する。そして、二つのワークマークＷＭ１，ＷＭ２の中心間の距離Ｌ_１分だけワークステージ２１を移動させて図５（２）に示す静止画のデータを取得する。

【0035】

演算処理部は、各静止画のデータを処理し、各ワークマークＷＭ１，ＷＭ２の像の中心の座標を特定する。そして、二つのワークマークＷＭ１，ＷＭ２の像の中心の離間距離を算出する。図５（１）に示す第一のワークマークＷＭ１のデータにおいて第一のワークマークＷＭ１の中心の座標をＣ_１とし、図５（２）に示す第二のワークマークＷＭ２のデータにおいて、第一のワークマークＷＭ１の中心の座標をＣ_１’とすると、図６に示すように、Ｃ_１’とＣ_２の離間距離Ｌ_２を算出する。

【0036】

二つのワークマークＷＭ１，ＷＭ２の中心Ｃ_１，Ｃ_２間の距離Ｌ_１は、設計値であって既知である。したがって、Ｙ軸に対するワークＷのずれ角θ_１は、θ_１＝ｔａｎ^−１（Ｌ_２／Ｌ_１）で求められる。演算処理部は、このような演算を行ってワークＷのずれ角θ_１を求めるよう構成されている。二つのワークマークＷＭ１，ＷＭ２の中心を結ぶ方向がワークＷの短辺方向に一致しており、ワークマークセンサ３１のＹ軸は装置基準方向に一致しているから、求められたずれ角θ_１は、ワークＷの短辺方向の装置基準方向に対するずれ角ということになる。

【0037】

ワークアライメント制御部３３は、求められたずれ角θ_１をゼロにする制御信号を生成し、ステージ姿勢調整機構３２に送信する。ステージ姿勢調整機構３２は、少なくとも鉛直な回転軸の回りにステージ２１を回転させることができる機構である。ステージ姿勢調整機構３２は、ワークアライメント制御部３３からの信号に従い、ステージ２１を回転させてずれ角θ_１をゼロにする（即ち、ワークＷの短辺方向を装置基準方向に一致させる）。

【0038】

ワークアライメント制御部３３は、例えばＰＬＣ（Programable Logic Controler）のようなデバイスであり、前述した画像処理や制御信号の生成を行うよう回路が定義づけされる。ステージ姿勢調整機構３２としては、市販のＸＹθ機構が使用できる。θ方向の姿勢制御の他、必要に応じてＸＹ方向にステージ２１を移動させ、ワークＷをＸＹ方向で最適な位置に位置させるようにする。

【0039】

このようにしてワークＷのアライメントが行われると、ワークＷは真空吸着された状態で搬送されるので、照射面ＲにおいてワークＷは短辺方向が装置基準方向に向いた姿勢となる。したがって、装置基準方向に偏光軸が精度良く向いている偏光光が照射面Ｒに照射される限り、ワークＷは方向精度良く光配向処理されることになる。

【0040】

ここで問題となるのが、従来の装置では、照射面Ｒにおいて偏光光の偏光軸が確かに設定配向方向に精度良く向いていることを確認する手段が無いことである。前述したように、照射面Ｒにおける偏光光の偏光軸の方向は、偏光素子１２１のグリッド幅方向で決まる。したがって、装置の組み立ての際には、フレームで保持された各偏光素子１２１のグリッド幅方向が装置基準方向に精度良く一致するように光照射器１を配置する。しかしながら、装置の組み立て後、実際に照射面Ｒに照射される偏光光の偏光軸が設定配向方向に向いているかを検証する手段を従来の装置は備えていない。そして、要請されている高い測定精度で偏光軸を測定する技術は、いずれの先行文献にも開示されていない。

【0041】

この実施形態の装置は、上記の点を考慮し、図１に示すように、光照射器１から照射される偏光光の偏光軸の方向を検出する偏光方向検出系４を備えており、偏光方向検出系４は偏光方向検出器４０を含んでいる。偏光方向検出器４０の構成について、図１及び図７を使用して説明する。図７は、図１に示す偏光方向検出器４０の正面断面概略図である。
偏光方向検出器４０は、検光子回転法によって偏光方向を検出するものである。即ち、偏光方向検出器４０は、光照射器１から出射される光を受光する検出用受光器４１と、検出用受光器４１の入射側に配置された検光子４２と、照射面Ｒに対して垂直な回転軸の周りに検光子４２を回転させる回転機構４３とを備えている。

【0042】

検出用受光器４１は、偏光光の波長に感度があるものであれば特に制限なく用いることができ、例えばシリコンフォトダイオードが使用される。図７に示すように、検出用受光器４１は、支柱４１１によって保持されている。

【0043】

検光子４２としては、この実施形態では偏光板が使用されており、光照射器１が備える偏光素子ユニット１２と同様に、グリッド偏光素子が検光子４２として使用されている。検光子４２は、枠板４２１によって保持されている。枠板４２１は検光子４２の上側に位置し、下側で検光子４２を保持している。枠板４２１には、検光子４２に光を入射させるための開口（以下、光入射口）４２２が形成されている。

【0044】

回転機構４３は、上端に枠板４２１を固定した円筒形の保持体４３１と、保持体４３１の下端に固定された回転体４３２と、回転体４３２の周面に固定された被駆動ギヤ４３３と、被駆動ギヤ４３３に噛み合う駆動ギヤ４３４と、駆動ギヤ４３４を出力軸に連結した回転駆動源４３５から構成されている。回転駆動源４３５が動作すると、駆動ギヤ４３４の回転が被駆動ギヤを４３３及び回転体４３２を介して保持体４３１に伝わり、検光子４２が枠板４２１とともに回転する。回転機構４３の回転軸は、保持体４３１や回転体４３２と同軸の鉛直方向である。

【0045】

図７に示すように、偏光方向検出系４は、検出系制御部４５を有している。検出系制御部４５は、演算処理部を含んでおり、検出用受光器４１の出力は検出系制御部４５に送られて演算処理されるようになっている。
回転駆動源４３５は、検出系制御部４５によって制御される。即ち、検出系制御部４５は、回転駆動源４３５を動作させて検光子４２を回転原点（回転角度０°）の姿勢とした上で、偏光光を受光させ、その姿勢から検光子４２を１８０度回転させる。検出用受光器４１は、この回転の際に受光した偏光光の強度を測定して出力する。検光子４２のグリッドの方向が偏光素子２１２のグリッドの方向と平行になれば、受光器４１に入射する偏光光の強度は最大になり、検光子４２のグリッドの方向が偏光素子２１２のグリッドの方向と直交すれば、受光器４１に入射する偏光光の強度は最小になる。演算処理部は、出力された偏光光の強度を逐次比較し、偏光光の強度が最大となった際の角度を検出結果とする。回転角度については、回転駆動源４３５をパルスモータとしてそのパルス数から算出しても良いし、回転駆動源４３５にロータリーエンコーダーを設けて検出しても良い。

【0046】

実施形態の偏光光照射装置は、上記のような偏光方向検出器４０により照射面Ｒでの偏光光の偏光軸の方向を検出するが、単に偏光方向検出器４０を配置して偏光軸の方向を検出するだけでは、方向精度が十分に高い光配向処理は実現できない。というのは、偏光方向検出器４０自体の配置精度が問題になるからである。以下、この点を図８を使用して説明する。図８は、検光子４２のアライメントが必要な理由について示した平面概略図である。

【0047】

検光子回転法による偏光方向の検出においては、図８に示すように、検出される偏光軸の方向は、回転原点を基準とした相対的な角度である。図８において、回転原点はθ＝０°（Ｘ軸）である。例えば、回転原点の検出が可能なロータリーエンコーダーを使用し、検光子４００の姿勢を回転原点にしてから偏光角度の測定をする。しかしながら、その場合には、ロータリーエンコーダーが持っている回転原点が装置基準方向に対して既知の角度にアライメントされていなければならない。回転原点が装置基準方向に一致（角度０°）であれば、検出された偏光軸の方向は装置基準方向に対する角度ということになり、許容される精度の範囲内で設定配向方向に一致しているかどうか判断することができる。
しかしながら、回転原点が装置基準方向に一致しておらず、また回転原点が装置基準方向に対して何度の角度であるかわからない場合、装置基準方向に対する角度として偏光軸の方向を検出することができない。例えば、回転原点から回転を始めてθ_ｍの回転角度の際に受光器の出力が最大になったとしても、装置基準方向に対する回転原点の角度がわからなければ、装置基準方向に対する角度としては偏光方向を求めることはできず。したがって許容精度の範囲内で設定配向方向に一致しているかどうか判断することができない。

【0048】

勿論、装置の組み立ての際、ロータリーエンコーダーを偏光方向検出器４０において基準となる部材に対して所定の姿勢で組み込み、その基準となる部材が装置基準方向に対して所定の角度となるよう偏光方向検出器４０を取り付ければ、偏光軸の方向を精度良く検出することはできる。しかし、検出する偏光軸の方向は、実際の光配向のための照射面Ｒでの偏光光の偏光軸の方向であり、偏光軸の方向の検出を行って正しい方向に向いていることが確認できたら、偏光方向検出器４０を照射面Ｒから取り除かなければならない。つまり、生産ラインへの装置の設置時の調整や、生産の合間での偏光光の偏光軸の監視などの状況においては、偏光方向検出器４０の配置（セッティング）と取り去りとを行う必要があることを考慮しなければならない。

【0049】

この実施形態の装置は、これらの点に鑑み、偏光方向検出器４０を照射面Ｒへの配置や照射面Ｒからの取り去りを行う検出器移送系と、検出器移送系による偏光方向検出器４０の照射面Ｒへの配置の際に検光子４２のアライメントを行う検光子アライナー６とを備えている。
検出器移送系は、移送機構５と、不図示の横方向移動機構とを備えている。移送機構５は、照射面Ｒ上の位置と、退避位置との間で偏光方向検出器４０を移送させるものである。横方向移動機構は、照射面Ｒ上で検出位置を変更するため、移送系による移送方向と垂直な方向に偏光方向検出器４０を移動させるものである。

【0050】

移送機構５は、構造の簡略化のため、ワーク搬送系２の要素を一部兼用している。具体的に説明すると、この実施形態では、偏光方向検出器４０の退避位置は、照射面Ｒを挟んでワークＷの搭載回収位置とは反対側に設定されている。退避位置は、照射面Ｒとほぼ同じ水平面上である。
図１に示すように、ワーク搬送系２の一対のリニアガイド２３は、照射面Ｒを貫き、反対側の退避位置まで延びている。また、退避位置から照射面Ｒを貫くようにして延びる移送用駆動軸５１が設けられている。移送用駆動軸５１はボールねじであり、両側のリニアガイド２３と平行に延びている。移送用駆動軸５１には、移送用駆動源５２が連結されている。

【0051】

偏光方向検出器４０は、水平な姿勢の架台（以下、検出器架台）４０１に装着されている。図１に示すように、一対のリニアガイド２３及び移送用駆動軸５１にまたがって横方向移動レール５３が横架されている。横方向移送レール５３は、リニアガイド２３及び移送用駆動軸５１に対して垂直な水平方向に延びている。検出器架台４０１は、横方向移動レール５３の上に乗っており、不図示の横方向移動機構は、横方向移動レール５３上で検出器架台４０１を直線移動させる機構である。不図示の横方向移動機構は、例えば自走式の機構を検出器架台４０１の下面に設けたり、横方向移動レール５３と平行にボールねじを設けたりすることで実現することができる。

【0052】

また、横方向移動レール５３の下面の両端には各々スライダ５４が設けられていてリニアガイド２３上を滑動するようになっている。横方向移動レール５３の下面中央には被駆動ブロック５５が設けられており、ボールねじである移送用駆動軸５１が螺合している。したがって、移送用駆動源５２により移送用駆動軸５１が回転すると、リニアガイド２３にガイドされながら横方向移動レール５３が直線移動し、横方向移動レール５３上の検出器架台４０１やその上の偏光方向検出器４０もリニアガイド２３に沿って直線移動する。

【0053】

図１に示す主制御部９は、移送用駆動源５２に制御信号を送り、退避位置にある偏光方向検出器４０を照射面Ｒ上の位置まで移送したり、退避位置まで戻したりする制御を行うようになっている。
尚、図１から解るように、横方向移動レール５３は、光源１１の長さ方向と平行であり、不図示の横方向移動機構は、光源１１の長さ方向においてどの位置を検出位置とするのかを選択する機構である。

【0054】

図９は、検光子アライナー６の概略構成を示した斜視図である。偏光方向検出器４０には、検光子４２の姿勢を検出するためのアライメントマーク（以下、検光子マーク）４６１，４６２が設けられている。検光子アライナー６は、各検光子マーク４６１，４６２を検出するセンサ（以下、検光子センサ）６１と、検光子センサ６１からの出力データに従って検光子４２の姿勢を制御する制御部によって構成されている。制御部は、前述した検出系制御部４５である。尚、図９では、理解を容易にするため、検光子４２と枠板４２１とは離して描かれているが、実際には、図７に示すように両者は接近して配置されている。

【0055】

この実施形態では、検光子マーク４６１，４６２は、検光子４２自体に設けられている。より具体的に説明すると、検光子４２としては、偏光素子ユニット１２と同様にグリッド偏光素子が使用されている。検光子４２は、図９中に拡大して示すように透明な板材の表面に微細なグリッド４２０を形成した構造である。検光子４２は、グリッド４２０を形成した領域であるグリッド部４２２と、グリッドを形成していない領域であるマージン部４２３とを有し、グリッド部４２２が偏光作用を為す。尚、図９に示すように、検光子４２は、全体としては方形の板状の部材であり、枠板４２１によって保持されている。

【0056】

図９に示すように、検光子マーク４６１，４６２はマージン部４２２に形成されている。この実施形態では、検光子マーク４６１，４６２は二つ設けられている。各検光子マーク４６１，４６２は、種々のパターンで形成し得るが、この実施形態では、同じ大きさの正方形のパターンとなっている。尚、枠板４２１は、各検光子マーク４６１，４６２を見通すための開口４２４を有している。

【0057】

この実施形態では、各検光子マーク４６１，４６２の中心Ｄ_１，Ｄ_２を検出することでアライメントを行うようになっており、各検光子マーク４６１，４６２の中心Ｄ_１，Ｄ_２を結ぶ直線ＤＬがグリッド部４２２におけるグリッド幅方向に一致するように精度良く形成されている。

【0058】

また、検光子４２は、前述したように回転駆動源４３５によって回転するが、二つの検光子マーク４６１，４６２は、回転中心Ｃに対して均等の位置に形成されている。即ち、回転中心Ｃから各検光子マーク４６１，４６２の中心Ｄ_１，Ｄ_２を結ぶ直線ＤＬに対して引いた垂線が直線ＤＬと交わる点は、二つの検光子マーク４６１，４６２の間の中点に位置する。

【0059】

一方、検出系制御部４５が有する演算処理部は、検光子センサ６１の出力データを処理して検光子４２のずれ量を算出し、制御データを生成する画像処理を行うものとなっている。図１０は、図９の検光子アライナー６による検光子４２のアライメントの原理について示した図である。このうち、図１０は、検光子センサ６１で撮像された検光子マーク４６１，４６２の像の一例を示し、検光子マーク４６１，４６２の像のデータから検光子４２のアライメントを行う原理について示している。

【0060】

この実施形態では、検光子アライナー６は、移送機構５によって偏光方向検出器４０が移送される際に検光子４２のアライメントをするようになっている。具体的に説明すると、移送機構５によって偏光方向検出器４０が移送される際、検光子マーク４６１，４６２が検光子センサ６１の真下を通る。この際、検光子センサ６１によって各検光子マーク４６１，４６２が順次撮像される。

【0061】

説明の都合上、照射面Ｒに近い側の検光子マーク４６１を第一の検光子マークと呼び、退避位置に近い側の検光子マーク４６２を第二の検光子マークと呼ぶ。図１０（１）には、第一の検光子マーク４６１，４６２の画像が示され、（２）には第二の検光子マーク４６１，４６２の画像が示されている。
検光子センサ６１は、ワークマークセンサ３１と同様にＣＣＤのようなイメージセンサであり、検出系制御部４５の演算処理部は、検光子センサ６１から図１０に示すような静止画のデータを取得する。

【0062】

演算処理部は、各画像を処理し、図５の場合と同様、検光子マーク４６１，４６２の中心位置座標Ｄ_１（Ｄ_１’），Ｄ_２を特定し、Ｄ_１’とＤ_２の離間距離Ｍ_２を算出する。そして、既知である二つの検光子マーク４６１，４６２の中心Ｄ_１，Ｄ_２間の距離Ｍ_１より、Ｙ軸に対する検光子４２のずれ角θ_２は、θ_２＝ｔａｎ^−１（Ｍ_２／Ｍ_１）で求められる。

【0063】

検光子センサ６１は、図１０に示す座標系のＹ軸が装置基準方向に一致するよう姿勢精度良く配置されている。そして、検出線ＤＬの方向は、前述したようにグリッド幅方向であるから、算出された検出線ＤＬ（図１０も線分Ｍ_１）の傾きθ_２は、装置基準方向に対する検光子４２のグリッド幅方向の角度であり、検光子４２のずれ量（以下、検光子ずれ角θ_２という）である。

【0064】

演算処理部は、検光子ずれ角θ_２を算出した後、検光子ずれ角θ_２をゼロにするよう（−θ_２だけ姿勢を変更するよう）制御信号を生成するよう構成されている。
検光子ずれ角θ_２をゼロにするように−θ_２だけ検光子４２を回転させれば、二つの検光子マーク４６１，４６２の中心Ｄ_１，Ｄ_２を結ぶ直線ＤＬはＹ軸に一致し、装置基準方向に一致することになる。即ち、検光子４２におけるグリッドの長手方向が装置基準方向に一致した状態になり、検光子４２がアライメントされたことになる。この場合、演算処理部は、−θ_２を制御データとして生成し、検出系制御部４５は、−θ_２だけ回転させる制御信号を回転駆動源４３５に送るよう構成される。また、直線ＤＬの傾きが負である場合、＋θ_２だけ回転させれば基準線はＹ軸に一致するので、画像処理部は＋θ_２を制御データとして出力し、制御信号送信部は＋θ_２だけ検光子４２を回転させる制御信号を回転駆動源４３５に送るよう構成される。

【0065】

次に、上記のような構成を有する偏光方向検出系４を使用して偏光光の偏光軸の方向を検出する動作について説明する。
主制御部９は、移送用駆動源５２を動作させ、偏光方向検出器４０を退避位置から照射面Ｒ上の位置まで移送する。この際、検出系制御部４５は、検光子アライナー６を動作させ、下方で通過する検光子マーク４６１，４６２を検光子センサ６１で撮像させる。そして、検光子センサ６１からの出力を検出系制御部４５内の演算処理部が処理して制御データを生成し、制御信号として回転駆動源４３５に送る。この結果、検光子４２がアライメントされる。したがって、偏光方向検出器４０が照射面Ｒ上の位置に位置した際には、検光子４２のグリッド幅方向は装置基準方向に精度良く一致した状態となる。

【0066】

この位置で偏光方向の検出を行う場合もあるが、不図示の横方向移動機構を必要に応じて動作させ、偏光方向検出器４０を光源１１の長さ方向に移動させて照射面Ｒ上の任意の位置（たとえば中央位置）を位置させる。
この状態で、検出系制御部４５は、偏光方向検出器４０に検出開始の信号を送り、回転駆動源４３５を回転させる。そして、検出系制御部４５は、回転に伴って変化する受光器４１からの出力値において最大となった回転角度を特定し、その角度を偏光方向の検出結果とする。光源１１の長さ方向のある位置で偏光方向の検出を行った後、不図示の横方向移動機構を動作させ、別の位置で偏光方向の検出を行う場合もある。

【0067】

実施形態の偏光光照射装置は、上記のような構成及び動作に係る偏光方向検出系４、検出器移送系及び検光子アライナー６を備えおり、照射面Ｒに照射される偏光光の偏光軸の方向を精度良く検出することを可能としている。実施形態の装置は、偏光方向検出系４をさらに活かすため、光照射器１が備える偏光素子１２１の配置角度を調整する機構（以下、偏光素子調整機構）７を備えている。以下、この点について説明する。

【0068】

図１１は、偏光素子調整機構７の概略構成を示した平面図である。
偏光素子調整機構７は、偏光方向検出系４により検出された偏光方向が装置基準方向からずれていた場合、偏光素子１２１の配置角度を調整し、偏光方向が装置基準方向に精度良く一致するようにするものである。偏光素子１２１だけ配置角度を調整するようにすれば足りるが、この実施形態では、光照射器１全体の配置角度を調整する機構が採用されている。

【0069】

図２に示すように、偏光素子ユニット１２はランプハウス１４に対して取り付けられており、光照射器１の一要素となっている。偏光素子調整機構７は、この実施形態では、ランプハウス１４の一方の側の端面（平面視で長方形を成す側面のうち短辺に位置する面）に設けられた受けピン７１と、ランプハウス１４の他方の側においてランプハウス１４の端面を押したり引いたりするよう設けられた二つの進退ピン７２と、各進退ピン７２を駆動するピン駆動源７３等から構成されている。ランプハウス１４の一方の端面には、受け具７４が固定されており、受けピン７１は、先端が受け具７４に当接して設けられている。二つの進退ピン７２は、これとは反対側の端面に当接して設けられている。受けピン７１は、一方の端面の中央で当接しており、二つの進退ピン７２は他方の端面の中央から互いの等距離の位置で当接している。

【0070】

受けピン７１は位置が固定されたもので、先端の当接箇所がランプハウス１４の回転の支点（回転中心）である。二つの進退ピン７２は、装置基準方向に垂直な水平方向に進退するものであり、一方の進退ピン７２が前進するとその距離だけ他方の進退ピン７２が後退し、他方の進退ピン７２が前進すると一方の進退ピン７２がその距離だけ後退するよう設けられている。各進退ピン７２は、マイクロメータのような精密なねじ機構により進退を行うものであり、指定された距離だけピン駆動源７３によって進退する。この他、二つの進退ピン７２は手動動作によっても進退が可能となっている。

【0071】

一方の進退ピン７２が前進し他方の進退ピン７２が後退すると、光照射器１が全体に受けピン７１の先端を中心にして回転する。これにより、光照射器１内の偏光素子ユニット１２も回転し、偏光素子１２１の姿勢が調整される。回転の角度は、偏光素子１２１の姿勢調整が目的なので僅かな角度であり、例えば±０．５°程度までの範囲で回転可能とされる。

【0072】

このよう偏光素子調整機構７は、装置の生産ラインへの設置の際や装置の点検の際等に使用される。例えば、光照射器１を設置した際、光源１１を点灯して照射面Ｒに偏光光を照射し、偏光方向検出系４により偏光軸の方向を検出する。偏光ずれ角が許容範囲に入っていなければ、偏光ずれ角をゼロにするよう偏光素子調整機構７を動作させるか手動で調整する。
また、装置の稼働中、光配向が方向精度良く行われているか、随時チェックされる。即ち、装置の稼働をいったん停止し、偏光方向検出系４によって偏光軸の方向を検出する。そして偏光ずれ角が許容値以内であるかどうかチェックし、許容値を超えていれば、偏光素子調整機構７により調整を行う。

【0073】

このような調整を随時行うことで、照射面Ｒには偏光軸の方向が装置基準方向に精度良く向いた偏光光が常時照射されることになる。したがって、前述したようにワークアライナー３によってワークＷをアライメントし、設定配向方向が装置基準方向に精度良く向くようにワークＷをステージ２１に搭載して照射面Ｒに搬送すれば、ワークＷは設定配向方向に精度良く光配向されることになる。

【0074】

次に、実施形態の光配向用偏光光照射装置の全体の動作について説明する。以下の説明は、光配向用偏光光照射方法の発明の実施形態の説明でもある。
ワークＷは、ＡＧＶ（Auto Guided Vehicle)のようなロット搬送機構、又はエアコンベアのような枚葉搬送機構により不図示のロボットの位置まで搬送される。ロボットは一枚のワークＷをステージ２１に搭載する。
主制御部９は、ワークアライナー３を動作させ、ワークＷのアライメントを行わせる。ワークＷのアライメントが済んだら、主制御部９はワーク搬送系２に制御信号を送り、搬送用駆動源２４を動作させてステージ２１を搭載回収位置から照射面Ｒに移動させ、さらに照射面Ｒを通過させて前進限界位置に位置させる。この際、光照射器１の光源１１は予め点灯しており、照射面Ｒの通過の際にワークＷに偏光光が照射される。

【0075】

ステージ２１が前進限界位置に達したのが不図示のセンサで確認されると、主制御部９は、搬送用駆動源２４を逆転動作させ、搬送用駆動軸２２を逆向きに回転させてステージ２１を後退させる。主制御部９は、ステージ２１が照射面Ｒを通過し、搭載回収位置まで戻ると停止させる。この復路搬送の際にも照射面Ｒを通過する際にワークＷには偏光光が照射される。搭載回収位置まで戻ったワークＷは、ロボットによりステージ２１から取り上げられ、次の未処理のワークＷがロボットによりステージ２１に搭載される。以後、同様の動作が繰り返される。

【0076】

このような偏光光照射による光配向処理を繰り返す過程で、照射面Ｒでの偏光光の偏光軸の方向のチェックが随時行われる。即ち、主制御部９は、繰り返し処理をいったん停止させ、ステージ２１が搭載回収位置に退避している状態で偏光方向検出系４を動作させる。主制御部９は、検出器移送系を動作させて偏光方向検出器４０を退避位置から検出位置まで移送する。これらの移送動作の際、検出系制御部４５は、検光子アライナー６を動作させ、検出線ＤＬが装置基準方向に一致した状態とし、回転駆動源４３５にこの状態を保持させる。尚、移送機構５により光源１１の直下の位置に偏光方向検出器４０を位置させた後、必要に応じて不図示の横方向移動機構を動作させ、光源１１の長さ方向の任意の検出位置に偏光方向検出器４０を位置させる。

【0077】

偏光方向検出器４０が検出位置に達したら、回転駆動源４３５が回転を開始する。偏光方向検出器４０は、１８０度の回転の後、検出用受光器４１の出力が最も高くなった角度を偏光軸の方向とし、装置基準方向に対するずれ角（偏光ずれ角）を算出する。偏光方向検出系４は、算出された偏光ずれ角を主制御部９に送る。
主制御部９は、検出された偏光ずれ角が許容値以内であるかどうか判断し、許容値を超えていれば、偏光素子調整機構７を動作させ、偏光ずれ角をゼロにするよう光照射器１の姿勢を調整する。主制御部９は、不図示のディスプレイを備えており、送信された偏光ずれ角や許容値内かどうかの情報がディスプレイに表示されるようになっている。尚、主制御部９のディスプレイに偏光ずれ角が表示されるのみで、偏光素子調整機構７の動作は手動で行わせる場合もある。このような偏光軸の方向精度のチェック、必要な偏光素子１２１の姿勢調整が行われた後、ワークＷに対する偏光光照射の枚葉処理が再開される。

【0078】

実施形態の光配向用偏光光照射装置によれば、偏光軸の方向が装置基準方向に対して所定の角度になるように配置された光照射器１により照射面Ｒに偏光光がされ、装置基準方向に対して設定配向方向が所定の角度を成すようワークＷがアライメントされた状態で照射面Ｒを通過するので、ワークＷには偏光軸の方向精度が高い偏光光が照射され、良質な光配向処理が実現される。

【0079】

その上、偏光方向検出系４を使用することで実際に照射面Ｒで照射されている偏光光の偏光軸を検出でき、装置基準方向に対して所定の方向に向いているかをチェックすることができる。そしてこの際、検光子アライナー６が検光子４２の姿勢を調整し、検光子４２の偏光軸が装置基準方向に対して所定の角度を成す姿勢を回転原点とするので、偏光方向の検出精度がより高くなる。このため、偏光ずれ角も高い精度で算出されることになり、偏光素子調整機構７による偏光ずれ角の補正も高い精度で行える。このため、より方向精度の高い光配向処理が実現できる。

【0080】

また、検光子４２自体にアライメントマークが設けられているので、検光子４２のアライメント精度がより高くなる。検光子マーク４６１，４６２については、検光子４２以外の部材（例えば枠板４２１）に設けることも可能であり、当該他の部材上のマークを検出して検光子４２のアライメントを行うようにしてもよい。但し、この場合、当該他の部材に対して検光子４２を姿勢精度よく取り付ける必要があり、取り付け精度が低下すると、検光子４２のアライメント精度低下に直結する。この実施形態では、検光子４２自体にアライメントマークが設けられているので、このような煩雑さや問題はない。

【0081】

尚、この実施形態では、検光子４２はグリッド偏光素子であり、検光子マーク４６１，４６２は、透明基板上にグリッド４２０を形成するフォトリソグラフィ工程において併せて形成することができる。即ち、グリッド形成用のフォトマスクに検光子マーク形成用のパターンも併せて設けておけば、検光子マーク４６１，４６２もグリッドと同時に形成でき、且つその位置精度やパターン精度は、グリッド４２０と同様の高い精度とすることができる。

【0082】

また、実施形態の装置では、偏光方向検出器４０の照射面Ｒ上の検出位置へのセッティングと取り去りを行う検出器移送系が設けられているので、装置の生産ラインへの設置時の他に量産の合間に偏光方向の監視を行うのに適している。装置の稼働をいったん停止して作業者が手作業にて検出位置に偏光方向検出器４０を配置しても良いが、面倒であるし、クリーンルーム内に作業者が立ち入るため、生産性が低下する問題もある。実施形態によれば、このような問題はない。

【0083】

また、移送機構５がワーク搬送系２の機構を一部兼用しているので、装置の構造が簡略化され、コストが安くなる。特に、この実施形態では、移送機構５は、ワーク搬送系２のリニアガイド２３を利用して偏光方向検出器４０を照射面Ｒ上に検出位置に位置させるので、偏光方向検出器４０の位置精度や姿勢精度が高くなる。

【0084】

また、移送機構５に加え、移送機構５による移送方向に垂直な照射面Ｒ上の方向に偏光方向検出器４０を移動させる横方向移動機構が設けられているので、照射面Ｒ上の任意の位置を検出位置とすることができ、例えば光源１１の長さ方向において検出位置を選択したり、複数の位置で偏光方向の検出を行ったりすることが可能である。このため、照射面Ｒにおける偏光軸の状態を詳しく調べるのに適している。

【0085】

上記第一の実施形態の装置において、ワークアライナー３のセンサと検光子アライナー６のセンサとを一つのセンサで兼用することも可能である。例えば、ワークマークセンサ３１の位置まで検出器移送系が偏光方向検出器４０を移送するようにし、検光子４２のアライメントの後、照射面Ｒまで戻して偏光方向の検出を行わせるようにしてもよい。

【0086】

次に、第二の実施形態の光配向用偏光光照射装置について説明する。
図１２は、第二の実施形態の光配向用偏光光照射装置の平面概略図である。第二の実施形態の装置は、第一第二の二つのワークアライナー８１，８２が設けられている点で第一の実施形態と異なっており、他の点では第一の実施形態とほぼ同様である。第一のワークアライナー８１は第一のワークＷ１のアライメントを行い、第二のワークアライナー８２は第二のワークＷ２のアライメントを行うものである。また、図１２に示すように、二つのワークアライナー８１，８２を制御してワークＷ１，Ｗ２のアライメントを行わせる制御部（以下、ワークアライメント制御部という）８０が設けられている。

【0087】

この実施形態では、第一のワークアライナー８１は調整用のものであり、第一のワークＷ１は調整用として用意されるワークである。また、第二のワークアライナー８２は量産用のものであり、第二のワークＷ２は光配向処理を行う対象物としての通常のワークである。第一第二のワークＷ１，Ｗ２には、二つのアライメントマークが設けられているが、二つのアライメントマークのパターンや形成位置は、第一の実施形態と同様である。尚、第一第二のワークＷ１，Ｗ２において、二つのアライメントマークは同じ位置に形成されている。

【0088】

第二の実施形態の装置も偏光方向検出系４を備えており、偏光方向検出系４は検光子アライナー６を含んでいる。検光子アライナー６が備える検光子センサ６１は、同様にＣＣＤのようなイメージセンサであり、第一のワークアライナー８１はこの検光子センサ６１をワークマークの検出用に兼用している。以下、このセンサを調整用センサと呼ぶ。一方、第二のワークアライナー８２は、二つのワークマーク検出用のセンサ８２１，８２２を備えている。各センサ８２１，８２２も、同様にＣＣＤのようなイメージセンサであり、以下、第一のセンサ８２１、第二のセンサ８２２とする。

【0089】

この実施形態においても、ワークアライメント制御部８０が設けられている。ワークアライメント制御部８０には、調整用センサ６１からの信号と、第一第二のセンサ８２１，８２２からの信号とが入力されるようになっている。
調整用センサ６１を使用した第一のワークＷ１のアライメントのための構成や動作は、第一の実施形態の場合と同様である。但し、調整用センサ６１の配置位置が照射面Ｒを過ぎた位置にあるので、アライメントの際には、主制御部９はこの位置までステージ２１を搬送する。

【0090】

第一第二のセンサ８２１，８２２を使用した第二のワークアライナー８２の構成について、図１２及び図１３を使用して説明する。図１３は、第二の実施形態の装置における第二のワークアライナー８２の構成を示した斜視概略図である。
図１３に示すように、第二のワークアライナー８２は、第一第二の二つのセンサ８２１，８２２と、演算処理部と、記憶部と、ステージ姿勢調整機構８３と、調整用搬送機構とを備えている。演算処理部及び記憶部は、ワークアライメント制御部８０内に設けられている。ステージ姿勢調整機構８３は、第一のワークアライナー８１や第一の実施形態におけるワークアライナー３が備えたものと同様であり、ＸＹθ方向にステージ２１を移動させてワークＷ１，Ｗ２の姿勢を調整する機構である。

【0091】

調整用搬送機構は、第一のワークＷ１について、調整用センサ６１が撮像している状態に代えて第一第二のセンサ８２１，８２２が撮像している状態にするための機構である。センサを入れ替えるようにすることも原理的には可能であるが、精度上の問題を考慮し、この実施形態では、アライメント済みの第一のワークＷ１を第一第二のセンサ８２１，８２２の撮像位置まで移送する調整用搬送機構を採用しており、ワーク搬送系２を兼用している。即ち、ワーク搬送系２は、アライメント済みの第一のワークＷ１を、調整用センサ６１による撮像位置から第一第二のセンサ８２１，８２２による撮像位置まで搬送することが可能となっている。

【0092】

より具体的に説明すると、図１２に示すように、調整用センサ６１による撮像位置は、照射面Ｒを挟んで搭載回収位置とは反対側に設定されている。一対のリニアガイド２３及び搬送用駆動軸２２は、搭載回収位置から照射面Ｒを貫くようにして延びており、調整用センサ６１は、一方のリニアガイド２３のほぼ真上に位置している。したがって、ワーク搬送系２は、第一のワークＷ１が搭載されたステージ２１を調整用センサ６１による撮像位置まで搬送することが可能である。

【0093】

一方、図１２に示すように、第一第二のセンサ８２１，８２２は、搭載回収位置と照射面Ｒとの間の位置を臨むようにして設けられている。第一第二のセンサ８２１，８２２は、大まかには搬送ラインに沿って並んでおり、第一のセンサ８２１は照射面Ｒに近い側、第二のセンサ８２２は搭載回収位置に近い側に配置されている。第一第二のセンサ８２１、８２２の離間距離は、第一第二のワークマークＷＭ１、ＷＭ２の離間距離にほぼ相当している。したがって、調整用センサ６１により第一のワークＷ１についてアライメントが完了した後、搬送用駆動軸２２を逆回転させてステージ２１を所定距離後退させれば、第一のワークＷ１を各ワークマークＷＭ１，ＷＭ２を各センサ８２１，８２２の直下の位置にすることができる。

【0094】

この後退における所定距離（以下、設定後退距離）は、第一第二のセンサ８２１，８２２の搬送方向での配置位置による。調整用センサ６１によるアライメントの際には、第一のワークＷ１は調整用センサ６１の撮像エリアを通過し、前進到達位置で停止する。この前進到達位置と、第一第二のセンサ８２１，８２２による撮像位置との距離が設定後退距離である。

【0095】

図１４及び図１５は、図１３に示す第二のワークアライナー８におけるセンサ８２１，８２２の調整について示した図である。このうち、図１４は、上記のようにアライメント済みの第一のワークＷ１を搭載したステージ２１を設定後退距離だけ後退させてセンサ８２１，８２２で撮像させたワークマークの像の一例を示した図である。また、図１５は、図１４に示す各ワークマークの像にしたがって行うセンサ８２１，８２２の姿勢や位置の調整について示した図である。

【0096】

図１４において、図１４（１）が第一のセンサ８２１により撮像された第一のワークマークＷＭ１の画像、（２）が第二のセンサ８２２により撮像された第二のワークマークＷＭ２の画像である。第一のワークＷ１はアライメント済みであるので、第一のワークマークＷＭ１と第二のワークマークＷＭ２は、装置基準方向に精度良く一致している。図１４（１）（２）において、第一第二のワークマークＷＭ１，ＷＭ２は、Ｘ軸方向にずれているが、これは第一第二のセンサ８２１，８２２が並んでいる方向が装置基準方向に一致していないためである。また、この例では、第二のワークマークＷＭ２の画像がＸＹ軸から傾いている。これも、第二のセンサ８２２が装置基準方向に対して傾いて配置されていることによる。

【0097】

この状態で二つのワークマークＷＭ１，ＷＭ２の位置情報を記憶してもよいのであるが、量産時のアライメントをより容易にするため、二つのセンサ８２１，８２２の姿勢や位置を調整する。即ち、図１５に示すように、第二のセンサ８２２の姿勢を調整し、ＸＹ軸が第二のワークマークＷＭ２のＸＹ軸と一致するようにする。そして、各センサ８２１，８２２のＸＹ方向の位置を調整し、第一第二のワークマークＷＭ１，ＷＭ２が各センサ８２１，８２２の撮像面においてほぼ原点の位置に位置するようにする。図１５において、調整前のセンサ８２１，８２２が破線で示され、調整後のセンサ８２１，８２２が実線で示されている。

【0098】

各センサ８２１，８２２は、マイクロメータによりＸＹθ方向に位置や姿勢を調整可能な機構を備えた台座（不図示）の上に取り付けられており、この機構を操作することで図１５に示す状態とする。尚、図１２に示すように、ワークアライメント制御部８０は、ディスプレイ８０１を備えており、各センサ８２１，８２２が撮像している各ワークマークＷＭ１，ＷＭ２が各センサ８２１，８２２のＸＹ軸とともに表示されるようになっている。ディスプレイ８０１で各ワークマークＷＭ１，ＷＭ２の像をみながら、作業者は調整機構を操作し、図１５に示す状態とする。

【0099】

各センサ８２１，８２３の位置の調整により図１５に実線で示す状態となったら、作業者は、画像処理部に動作指令を送り、各センサ８２１，８２２による第一のワークＷ１の各ワークマークＷＭ１，ＷＭ２の画像データを処理させ、その中心の位置を記憶部に記憶させる。尚、ディスプレイ８０１はタッチパネルとなっており、ディスプレイ８０１を介して指令を入力する。以下、このようにして位置が記憶されたアライメント済みの第一のワークＷ１の各ワークマークＷＭ１，ＷＭ２の中心を第一の基準マーク中心Ｃ_ｓ１、第二の基準マーク中心Ｃ_ｓ２という。尚、この調整は、調整機構を使用した手動の調整であり、各基準マーク中心Ｃ_ｓ１，Ｃ_ｓ２は、ＸＹ座標の原点付近には位置するものの、原点の座標に完全に一致している訳ではない。

【0100】

また、このようにして各基準マーク中心Ｃ_ｓ１，Ｃ_ｓ２の位置を記憶した際のステージ２１の位置は、量産時のアライメントを行う際にステージ２１を位置させるべき位置である。以下、ステージ２１についてのこの位置を量産時アライメント位置という。量産時アライメント位置の情報は、搭載回収位置を起点とした搬送距離の情報であり、主制御部９内に記憶部に記憶される。
ワークアライメント制御部８０内の記憶部には、量産時のアライメント用のシーケンス制御プログラム（以下、量産用アライメントプログラム）が実装されている。主制御部９は、量産時のワークＷ２のアライメントの際にはステージ２１を量産時アライメント位置に位置させるようになっている。量産用アライメントプログラムは、第二のワークＷ２が搭載されたステージ２１が量産時アライメント位置に位置した状態で実行される。図１６は、量産時のアライメント動作について示した平面概略図であり、第二のワークＷ２の各ワークマークＷＭ１、ＷＭ２を第二のワークアライナー８２の各センサ８２１，８２２が撮像した状態が示されている。

【0101】

前述したように、ステージ２１にはロボットによりワークＷが搭載されるから、ワークＷの姿勢は装置基準方向に向いておらず、ずれている。このずれは、一例として、図１６に示すような各ワークマークＷＭ１，ＷＭの画像として認識される。図１６には、参考のため、記憶部に中心位置が記憶された第一のワークＷ１の各ワークマークＷＭ１，ＷＭ２の像が波線で示されている。

【0102】

演算処理部は、第二のワークＷ２の第一のワークマークＷＭ１の像の中心（以下、第一の検出像中心）Ｃ_ｄ１が、第一の基準マーク中心Ｃ_ｓ１に一致し、第二のワークＷ２の第二のワークマークＷＭ２の像の中心（以下、第二の検出像中心）Ｃ_ｄ２が第二の基準マーク中心Ｃ_ｓ２に一致するのに必要なステージ２１のＸＹθの移動距離を算出する。このアルゴリズムはいくつかあり得るが、例えば、第一の検出像中心Ｃ_ｄ１と第二の検出像中心Ｃ_ｄ２とを結ぶ線分（以下、検出線分）の傾きを求め、この線分が、第一第二の基準マーク中心Ｃ_ｓ１，Ｃ_ｓ２とを結ぶ線分（以下、基準線分）に対してが成す角θを求める。そして、−θだけ回転させた検出線分について、基準線分に一致させるために必要なＸＹ方向の移動距離を求め、このＸＹ方向の距離と−θを制御信号として出力する。

【0103】

ワークアライメント制御部８０は、演算処理部が出力した制御信号をステージ姿勢調整機構３２に送り、算出されたＸＹθの距離だけステージ２１を移動させワークＷのアライメントを行う。これにより、第二のワークＷ２について第一のワークＷ１の姿勢及び位置が再現されたことになる。
尚、二つのセンサ８２１，８２２は、アライメント済みの第一のワークＷ１により位置や姿勢が調整されているので、ステージ２１が量産時アライメント位置に位置した際、ロボットによる配置精度が限度以上に悪化しない限り、ワークマークＷＭ１，ＷＭ２が撮像エリアを外れてしまってアライメント不能になることはない。もしワークマークＷＭ１，ＷＭ２が撮像エリアを外れてしまってアライメント不能になった場合には、ステージ２１を適宜移動させてワークマークＷＭ１，ＷＭ２が捕捉される位置を探すようにすれば良い。

【0104】

量産時の装置全体の制御や動作は、第二のワークアライナー８２を使用してワークＷ２のアライメントをする点を除き、第一の実施形態と同様である。主制御部９は、ロボットによりステージ２１への第二のワークＷ２の搭載完了を確認した後、ワーク搬送系２に制御信号を送ってステージ２１を量産時アライメント位置まで前進させる。そして、上記のように第二のワークアライナー８を使用してアライメントをする。アライメントが完了すると、主制御部９は、ワーク搬送系２に制御信号を送ってさらにステージ２１を前進させ、照射面Ｒを通過させる。ステージ２１が前進到達位置に達したら、主制御部９はステージ２１を反転、後端させる。ステージ２１は、後退しながら照射面Ｒを通過し、搭載回収位置まで戻ると停止する。その後、ロボットは露光済みのワークＷ２を回収する。次のワークＷ２に対しても同様の動作を繰り返し、枚葉処理が行われる。

【0105】

この実施形態では、量産時のワークＷ２のアライメントを、二つのセンサ８２１，８２２を備えた第二のワークアライナー８２により行うので、アライメントに要する時間が短くなり、生産性が高くなる。第一の実施形態では、一つのセンサ３１でワークマークＷＭ１，ＷＭ２を撮像し、ワークずれ角を算出するので、ワークＷをセンサ３１に対して所定の方向に移動（スキャン）させる動作が必要で、且つワークずれ角の算出のための演算も複雑になり易い。このため、アライメントに要する時間が長くなる傾向がある。第二の実施形態では、量産時には二つのセンサ８２１，８２２を使用して二つのワークマークＷＭ１，ＷＭ２を同時に撮像してワークずれ角を求めるので、ワークＷ２のスキャン動作は不要であり、演算処理も比較的簡単である。このため、アライメントに要する時間は短くて済む。したがって、第二の実施形態の装置によれば、光配向処理を高い方向精度で且つ高い生産性で行うことができる。

【0106】

また、この際、第二の実施形態では、アライメントされた状態の調整用のワークＷ１を利用して各センサ８２１，８２２の位置や姿勢を調整するので、量産時に第二のワークＷ２のワークマークＷＭ１，ＷＭ２がセンサの撮像エリアを外れてしまうことがなく、アライメント不能になることはない。アライメント不能になったら、前述したようにステージ２１を適宜移動させて撮像できるようにするが、第二の実施形態の装置は、この動作が必要になることはなく、この点でも生産性が高くなる。

【0107】

上記各実施形態において、設定配向方向は長方形のワークの短辺方向であったが、これは一例であり、長辺方向や対角線の方向など、ワークの特定の部位の延びる方向を基準にして他の任意の方向を設定配向方向とし得る。
装置基準方向も同様であり、リニアガイド２３の長さ方向（ワークの搬送方向）以外にも、リニアガイド２３の長さ方向に垂直な水平方向など、任意の方向を装置基準方向とし得る。

【0108】

装置基準方向に対する設定配向方向の角度は、上記各実施形態では０度（両者は一致）であったが、これも任意に設定できる。装置基準方向に対して設定配向方向を斜めにする場合には、特許文献２に記載したような、光照射器１の姿勢を大きく変更する機構が採用されることもある。
尚、偏光方向検出器４０は、検光子４２が照射面Ｒに一致した状態（照射面Ｒと同じ他高さ）とされることが望ましいが、これはとりわけ必須の条件ではない。照射面Ｒと検光子４２が平行である限り、照射面Ｒに対して多少上又は下の位置であっても良い。多少上下しても、偏光光の偏光方向は照射面Ｒ上と大差ないからである。

【0109】

また、各センサ３1,６１，８２１，８２２はＣＣＤセンサであったが、ＣＣＤセンサ以外のイメージセンサを使用しても良く、イメージセンサ以外のセンサを使用しても良い。例えば、一対のフォトセンサを使用し、ワークＷや検光子４２に設けられた各アライメントマークによる反射光の変化を捉えて各アライメントマークの位置を検出する構成を採用しても良く、アライメントマークの形状、フォトセンサの数や配置位置を工夫すれば、アライメントマークの中心を検出したり、アライメントマークの特定の線分（検出線分）を検出したりすることも可能であり、イメージセンサによる撮像と等価な構成とすることができる。

【0110】

ワークについては、板状のものを想定して説明したが、偏光方向の検出や検光子のアライメントに関する限り、特許文献１や特許文献２に開示されているような長尺なワークをロールツーロールで搬送するものについても同様に実施できる。
また、第二の実施形態において、アライメント済みの第一のワークＷ１の二つのワークマークの像を二つのセンサ８２１，８２２で撮像させる構成については、第一のワークＷ１を搬送する場合の他、二つのセンサ８２１，８２２を移送するようにしても良い。但し、第一のワークＷ１を搬送する構成の方が、ワーク搬送系２を兼用できるので、構造が簡略化できる。

【符号の説明】

【0111】

１ 光照射器
１１ 光源
１２ 偏光素子ユニット
１２１ 偏光素子
２ ワーク搬送系
２１ ステージ
２２ 搬送用駆動軸
２３ リニアガイド
２４ 搬送用駆動源
３ ワークアライナー
３１ センサ
３２ ステージ姿勢調整機構
３３ ワークアラインメント制御部
４ 偏光方向検出系
４０ 偏光方向検出器
４１ 検出用受光器
４２ 検光子
４３ 回転機構
４３５ 回転駆動源
４５ 検出系制御部
４６１ 検光子マーク
４６２ 検光子マーク
５ 移送機構
５１ 移送用駆動軸
５２ 移送用駆動源
５３ 横方向移動レール
６ 検光子アライナー
６１ 検光子センサ
７ 偏光素子調整機構
７１ 受けピン
７２ 進退ピン
８０ ワークアライメント制御部
８０１ ディスプレイ
８１ 第一のワークアライナー
８２ 第二のワークアライナー
８２１ 第一のセンサ
８２２ 第二のセンサ
９ 主制御部
Ｗ，Ｗ１，Ｗ２ ワーク
ＷＭ１，ＷＭ２ アライメントマーク
Ｒ 照射領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】