(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
一対のワーク回収ステージが両端部に設けられ、中央部に光照射器が設けられ、ワーク回収ステージと光照射器の間であって、光照射器の両端近傍位置に一対のワーク搭載ステージが設けられ、
一方のワーク搭載ステージに搭載された一方のワークの移動に追従するように、他方のワーク搭載ステージに搭載された他方のワークを移動させるようにしたことを特徴とする光配向装置。
一端部側のワーク搭載ステージ、中央部の光照射器の照射領域、一端部側のワーク回収ステージの順でワークを往復させるとともに、他端部側のワーク搭載ステージ、中央部の光照射器の照射領域、他端部側のワーク回収ステージの順でワークを往復させる搬送機構を備え、
前記搬送機構は、一方のワークが照射領域を通過する際に、他方のワークをワーク搭載ステージから退避させていることを特徴とする請求項1に記載の光配向装置。
【発明を実施するための形態】
【0012】
<第1の実施形態>
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は第1の実施形態に係る光配向装置を備えた光配向システムを模式的に示す平面図であり、
図2は光配向装置を模式的に示す正面図である。
光配向システム100は、
図1及び
図2に示すように、光配向装置1と、搬入出装置20と、上流側ロボット装置30と、クリーナー40と、ターンユニット(角度調整装置)50と、下流側ロボット装置60と、制御装置(制御部)70とを備えて構成されている。この光配向システム100は、例えばクリーンルーム等の比較的異物の少ない環境に配置される。
光配向装置1は、平面視で矩形状に形成された板状もしくは、帯状の光配向対象物(ワーク)Wの光配向膜に偏光光を照射して光配向する光照射装置である。この光配向装置1は、ワークステージ(搬送ステージ、支持部材)2と、ステージ搬送架台3と、照射器設置架台4と、光照射器5とを備えている。
【0013】
ワークステージ2は、例えば略四角形板状のステージであり、ステージ搬送架台3に一対設けられている。ワークステージ2は、上面に下流側ロボット装置60によって光配向対象物Wが載置されて、光配向対象物Wを保持する。一対のワークステージ2は同一形状に形成され、各ワークステージ2は光配向対象物Wを配置可能な大きさに形成されている。
照射器設置架台4は、ステージ搬送架台3から所定距離離れた上方位置でステージ搬送架台3の幅方向(後述する直動機構の直動方向Xに垂直な方向)に横架される門体であり、その両柱がステージ搬送架台3に固定される。照射器設置架台4は、ワークステージ2が出入りする部分以外は遮光壁に形成されている。照射器設置架台4は光照射器5を内蔵し、光照射器5が直下に偏光光を照射する。なお、ワークステージ2の移動に伴う振動と光照射器5の冷却に起因する振動とを分離するために、照射器設置架台4をステージ搬送架台3に固定するのではなく当該ステージ搬送架台3と別置する構成でも良い。ステージ搬送架台3と、照射器設置架台4は防振構造を有しても良い。
【0014】
ステージ搬送架台3には、制御装置70の制御の下、直動方向Xに沿ってステージ搬送架台3の面上を光照射器5の直下を通過するようにワークステージ2を移送する直動機構(搬送機構)6が内設されている。光配向対象物Wの光配向にあっては、ワークステージ2に載置された光配向対象物Wが、直動機構6によって直動方向Xに沿って移送されて光照射器5の直下を通過し、この通過の際に偏光光に曝露されて光配向膜が配向される。直動機構6は、ワークステージ2を移動する速度を変更可能に構成されている。本実施形態の直動機構6は、例えばリニアモータ式やベルト駆動式として構成されるが、これらに限定されず、各種の機構を用いることが可能である。
【0015】
光照射器5は、
図2に示すように、下面に光出射開口部7Aを有する筐体7と、この筐体内に配置されるランプ(光源)8及び反射鏡9と、光出射開口部7Aに配置される偏光子ユニット10とを備えている。
筐体7は、光配向対象物Wから所定距離離れた上方位置で照射器設置架台4に支持されている。ランプ8は、少なくとも光配向対象物Wの長手方向の長さと同等以上に延びる直管型(棒状)の紫外線ランプが用いられている。すなわち、ランプ8の長軸Lは、直動方向Xに直交する方向に一致している。このランプ8は、放電灯であり、制御装置70の制御に基づいて点灯する。反射鏡9は、断面楕円形、かつランプ8の長手方向に沿って延びるシリンドリカル凹面反射鏡であり、ランプ8の光を集光して光出射開口部7Aから偏光子ユニット10に向けて照射する。
【0016】
光出射開口部7Aは、ランプ8の直下に形成された平面視で矩形状の開口部であり、長手方向がランプ8の長手方向に一致するように設けられている。また、図示は省略するが、光出射開口部7Aの内側には、透過する光の波長を選択する波長選択フィルタが設けられ、この波長選択フィルタによって光照射器5は所望の波長の光を照射するようになっている。本実施形態では、波長選択フィルタを設けたが、ランプ8自体で所望の波長の光を出射できる場合には、波長選択フィルタを省略してもよい。
本実施形態では、筐体7は、光配向対象物Wと近接して設けられており、光出射開口部7Aの大きさが照射領域Rの大きさに相当する。また、照射領域Rの中心軸は、ランプ8の長軸Lに一致している。
【0017】
ステージ搬送架台3には、各ワークステージ2に対応して設けられ、ワークステージ2を回転駆動する回転駆動機構(不図示)が内設されている。この回転駆動機構は、制御装置70の制御の下、光配向対象物Wが、光配向対象物Wの一対の辺がランプ8の長軸Lに対して一致(平行)し、光配向対象物Wの他の一対の辺がランプ8の長軸Lに対して直交する正姿勢となるように、ワークステージ2を回転させて、光配向対象物Wの角度を微調整する。また、光配向対象物Wの照射に必要な偏光光の偏光軸角度がランプ8の長軸Lに対して所定の角度の場合、回転駆動機構は、ワークステージ2を所定角度回転させる。
【0018】
図3は、偏光子ユニット10の構成を示す図であり、
図3(A)は平面図、
図3(B)は側断面視図である。
偏光子ユニット10は、
図4に示すように、複数の単位偏光子ユニット12と、これら単位偏光子ユニット12を横並びに一列に整列するフレーム14とを備えている。フレーム14は、各単位偏光子ユニット12を連接配置する板状の枠体である。単位偏光子ユニット12は、略矩形板状に形成されたワイヤーグリッド偏光子(偏光子)16を備えている。
本実施形態では、各単位偏光子ユニット12は、ワイヤーグリッド偏光子16をワイヤー方向Aが直動方向Xと平行になるように支持し、このワイヤー方向Aと直交する方向と、ワイヤーグリッド偏光子16の配列方向Bとが一致するようになされている。
【0019】
ワイヤーグリッド偏光子16は、直線偏光子の一種であり、基板の表面にグリッドを形成したものである。上述の通り、ランプ8が棒状であることから、ワイヤーグリッド偏光子16には、さまざまな角度の光が入射するが、ワイヤーグリッド偏光子16は、斜めに入射する光であっても直線偏光化して透過する。
ワイヤーグリッド偏光子16は、その法線方向を回動軸にして面内で回動させて偏光軸C1の方向を微調整できるように単位偏光子ユニット12に支持されている。すなわち、複数のワイヤーグリッド偏光子16は、偏光軸C1の方向を微調整できるように互いに隙間を空けて配置されている。
【0020】
ステージ搬送架台3には、制御装置70の制御に基づいて偏光光を検出して偏光光の偏光方向、及び消光比を測定する測定ユニット18が設けられている。この測定ユニット18が測定した偏光光の偏光方向に基づいてワイヤーグリッド偏光子16の偏光軸C1の方向が調整される。
全ての単位偏光子ユニット12について、ワイヤーグリッド偏光子16の偏光軸C1が所定の照射基準方向に揃うように微調整されることで、偏光子ユニット10の長軸方向の全長に亘り偏光軸C1が高精度に揃えられた偏光光が得られ、高品位な光配向が可能となる。偏光軸C1が調整されたワイヤーグリッド偏光子16は、単位偏光子ユニット12の上端、及び下端がねじ(固定手段)19によってフレーム14に固定されることで、フレーム14に固定配置される。
【0021】
搬入出装置20は、
図1に示すように、ステージ搬送架台3に平行に設けられた本体21を備え、この本体21に複数の光配向対象物Wを載置する載置台22を備えている。この載置台22に外部から光配向対象物Wが搬入されるとともに、光配向された光配向対象物Wが載置台22に載置され、この載置台22から次の処理の装置に搬出される。本実施形態では、4つの載置台22が設けられているが、載置台22の数はこれに限定されるものではなく、例えば、搬入用の載置台22及び搬出用の載置台22を設けるようにしてもよい。
【0022】
上流側ロボット装置30は、ステージ搬送架台3に平行に設けられた定盤31と、この定盤31に支持されたロボット32と、ロボット32を直動方向Xに沿って往復移動する往復駆動機構33とを備えて構成されている。ロボット32は、回転及び伸縮可能なアーム32Aと、アーム32Aに固定され光配向対象物Wを保持する保持部32Bとを備えている。アーム32Aは、定盤31に水平面において回転可能に支持されている。本実施形態のアーム32Aは、回動自在な複数の関節を有して伸縮自在に構成された多関節アームであるが、アーム32Aの構成はこれに限定されるものではない。ロボット32は、制御装置70の制御の下、直動方向Xに移動するとともにアーム32Aを移動して、搬入出装置20、クリーナー40及びターンユニット50との間で光配向対象物Wを受け渡す。
【0023】
クリーナー40は、上流側ロボット装置30の定盤31に平行に且つ隣接して設けられた定盤41と、光配向対象物Wの表面の異物を除去するクリーニングユニット42と、光配向対象物Wをクリーニングユニット42に向けて移動する移動機構43とを備えて構成されている。クリーニングユニット42は、定盤41の上方に、直動方向Xに直交する方向(長軸Lの方向)に沿って設けられている。クリーニングユニット42は、制御装置70の制御に基づいて、下方から空気等の気体を吹き出し可能に構成されている。移動機構43は、制御装置70の制御の下、直動方向Xに沿って定盤41の面上をクリーニングユニット42の直下を通過するように光配向対象物Wを移動する機構であり、例えばベルト式に構成されている。
【0024】
光配向対象物Wは、移動機構43によって直動方向Xに沿って移送されてクリーニングユニット42の直下を通過し、この通過の際に気体が吹き付けられて、光配向対象物Wに付着していた異物が除去される。また、クリーナー40には、図示は省略するが、静電気を除去する静電気除去器が設けられており、クリーナー40において、光配向対象物Wの静電気も除去される。なお、本実施形態では、クリーナー40は、移動機構43を備えていたが、クリーニングユニット42が光配向対象物Wの光配向膜全面に亘って気体を吹き出し可能に構成されていれば、この移動機構43は省略してもよい。また、光配向対象物Wを移動する移動機構43に代えて、クリーニングユニット42を直動方向Xに移動可能な移動機構(不図示)を設けてもよい。
【0025】
ターンユニット50は、上流側ロボット装置30の定盤31に隣接して、クリーナー40と並設して設けられている。ターンユニット50は、制御装置70の制御に基づいて光配向対象物Wが載置されて光配向対象物Wの角度を調整する調整ステージ51を備えている。ターンユニット50は、光配向対象物Wの一対の辺がランプ8の長軸Lに対して一致(平行)し、光配向対象物Wの他の一対の辺がランプ8の長軸Lに対して直交する正姿勢となるように、光配向対象物Wの角度を調整する。
【0026】
下流側ロボット装置60は、ステージ搬送架台3に平行に設けられた定盤61と、この定盤61に支持されたロボット62と、ロボット62を直動方向Xに沿って往復移動する往復駆動機構63とを備えて構成されている。ロボット62は、回転及び伸縮可能なアーム62Aと、アーム62Aに固定され光配向対象物Wを保持する一対の保持部62Bとを備えている。アーム62Aは、定盤61に水平面において回転可能に支持されている。本実施形態のアーム62Aは、回動自在な複数の関節を有して伸縮自在に構成された多関節アームであるが、アーム62Aの構成はこれに限定されるものではない。保持部62Bは、複数の保持バー62B1を平行に配列して構成され、光配向対象物Wはこれらの保持バー62B1上に配置されて保持される。一対の保持部62Bは、本実施形態では上下に設けられており、ロボット62は、2つの光配向対象物Wを上下並列で保持可能に構成されている。なお、一対の保持部62Bを水平に並設して設けてもよい。ロボット62は、制御装置70の制御の下、直動方向Xに移動するとともにアーム62Aを移動して、一対のワークステージ及びターンユニット50との間で光配向対象物Wを受け渡す。
【0027】
光配向装置1のワークステージ2には、下流側ロボット装置60との間で光配向対象物Wを受け渡しするための駆動ピン(不図示)が複数設けられている。これらの駆動ピンは、複数の保持バー62B1の間の位置に、光配向対象物Wを保持可能な間隔で配置され、ピン駆動機構(不図示)によって上下に移動する。駆動ピンが、ワークステージ2の上面から突出して下流側ロボット装置60から光配向対象物Wを受け取り、その後、ワークステージ2内に収納されることで、光配向対象物Wがワークステージ2の上面に載置される。また、駆動ピンがワークステージ2の上面から突出することで、光配向対象物Wは、ワークステージ2から離間し、下流側ロボット装置60によって保持される。これらの駆動ピンにより、ターンユニット50で調整した光配向対象物Wの角度を維持した状態で、ワークステージ2と下流側ロボット装置60との間で光配向対象物Wを受け渡すことができる。
光配向装置1と、搬入出装置20と、上流側ロボット装置30と、クリーナー40及びターンユニット50と、下流側ロボット装置60とは、ランプ8の長軸L方向に互いに並列して配置されている。
【0028】
制御装置70は、光配向システム100全体を制御する制御部であり、直動機構6等の各部を制御する制御プログラムを記憶する記憶部71と、制御プログラムを実行する実行部72とを備えている。なお、制御プログラムをコンピュータ読取可能に構成し、制御装置70は、この制御プログラムを例えばパーソナルコンピュータに実行させることで実施することもできる。
なお、光配向システム100は、搬入出装置20及び上流側ロボット装置30を備えていたが、搬入出装置20及び上流側ロボット装置30を光配向システム100とは別の供給システムとして構成してもよい。この場合、光配向システム100及び供給システムの制御装置を設けてもよいし、例えば、光配向システム100及び供給システムの制御装置を個別に設け、各制御装置を協働させてもよい。
【0029】
次に、一対のワークステージ2に対する光配向対象物Wの搭載位置及び回収位置について説明する。
ここで、説明の便宜上、一方のワークステージ2を第1ワークステージ2A、他方のワークステージ2を第2ワークステージ2Bと言うものとする。
図1に示すように、第1ワークステージ2Aへの光配向対象物Wの搭載位置(ワーク搭載ステージ)PL1と、第1ワークステージ2Aからの光配向対象物Wの回収位置(ワーク回収ステージ)PU1とは、光照射器5の一端E1側に設定され、それぞれ位置が異なっている。より具体的には、回収位置PU1と光照射器5の間であって、光照射器5の一端E1近傍位置に搭載位置PL1が設定されている。
【0030】
同様に、第2ワークステージ2Bへの光配向対象物Wの搭載位置(ワーク搭載ステージ)PL2と、第2ワークステージ2Bからの光配向対象物Wの回収位置(ワーク回収ステージ)PU2とは、光照射器5の他端E2側に設定され、それぞれ位置が異なっている。より具体的には、回収位置PU2と光照射器5の間であって、光照射器5の他端E2近傍位置に搭載位置PL2が設定されている。
なお、
図1では、搭載位置PL1,PL2のワークステージ2を実線で、回収位置PU1,PU2のワークステージ2を二点鎖線で示す。また、
図4〜
図12では、搭載位置PL1,PL2及び回収位置PU1,PU2は、それらの中心に符号を付して示すものとする。
【0031】
搭載位置PL1に位置する第1ワークステージ2Aと照射領域Rとの間には、第2ワークステージ2B上の光配向対象物Wが照射領域Rを通過する分未満のスペースS1が設けられている。
同様に、搭載位置PL2に位置する第2ワークステージ2Bと照射領域Rとの間には、第1ワークステージ2A上の光配向対象物Wが照射領域Rを通過する分未満のスペースS1が設けられている。
また、回収位置PU1に位置する第1ワークステージ2Aと照射領域Rとの間には、第2ワークステージ2B上の光配向対象物Wが照射領域Rを通過する分以上のスペースS2が設けられている。
同様に、回収位置PU2に位置する第2ワークステージ2Bと照射領域Rとの間には、第1ワークステージ2A上の光配向対象物Wが照射領域Rを通過する分以上のスペースS2が設けられている。
【0032】
クリーナー40は一端E1側に配置され、ターンユニット50は、他端E2側に、調整ステージ51上の光配向対象物Wの中心が搭載位置PL2の中心に一致するように配置されている。クリーナー40及びターンユニット50の位置は入れ換えてもよく、その場合、ターンユニット50は、調整ステージ51上の光配向対象物Wの中心が搭載位置PL1の中心に一致するように配置すればよい。
下流側ロボット装置60は、ロボット62を第1ワークステージ2Aの回収位置PU1に対応する位置(直動方向Xで略同一となる位置)から第2ワークステージ2Bの回収位置PU2に対応する位置まで移動可能な長さに形成されている。
【0033】
次に、
図1、
図4〜
図12を参照し、光配向システム100の動作について説明する。なお、
図4〜
図12では、搬入出装置20及び上流側ロボット装置30の図示を省略している。
初期状態では、
図1及び
図4に示すように、第1ワークステージ2A及び第2ワークステージ2Bは搭載位置PL1、PL2にそれぞれ位置するとともに、ロボット62は搭載位置PL2に対応する位置に位置し、ランプ8は点灯されている。なお、以下の説明では、第1ワークステージ2A及び第2ワークステージ2Bに対する光配向対象物Wの受け取りの際の駆動ピンの動作、及び、第1ワークステージ2A及び第2ワークステージ2Bに光配向対象物Wを載置した際の回転駆動機構の動作は省略している。また、光配向対象物Wを光配向される順に光配向対象物WA,WB,WC,WD,WE,WFと言うものとする。また、
図4中、符号D1は第1ワークステージ2Aの中心移動範囲を、符号D2は第2ワークステージ2Bの中心移動範囲を示す。
【0034】
まず、ロボット32は、搬入出装置20から光配向対象物WAを受け取り、クリーナー40によって光配向対象物WAの異物及び静電気を除去した後、光配向対象物WAをターンユニット50の調整ステージ51上に載置する。この際、ロボット32は、クリーナー40とターンユニット50との間を移動する。
ターンユニット50が光配向対象物WAを正姿勢にした後、ロボット62は、ターンユニット50から光配向対象物WAを受け取り、搭載位置PL1に対応する位置に移動して、光配向対象物WAを搭載位置PL1の第1ワークステージ2A上に搭載する。
【0035】
一方、ロボット32は、光配向対象物WAをターンユニット50の調整ステージ51上に載置した後、搬入出装置20から次の光配向対象物WBを受け取り、クリーナー40によって光配向対象物WBの異物及び静電気を除去した後、光配向対象物WBをターンユニット50の調整ステージ51上に載置する。
また、ロボット62は、光配向対象物WAを第1ワークステージ2A上に搭載した後、搭載位置PL2に対応する位置に移動して、ターンユニット50から次の光配向対象物WBを受け取り、光配向対象物WBを搭載位置PL2の第2ワークステージ2B上に搭載する。
【0036】
直動機構6は、
図5に示すように、第1ワークステージ2Aを他端E2側に移動し、光配向対象物WAに偏光光が照射される。このとき、直動機構6は、光配向対象物WAが照射領域Rに入るまで第1ワークステージ2Aを高速で移動し、光配向対象物WAが照射領域Rに入ると第1ワークステージ2Aを低速で移動する。
また、第1ワークステージ2Aの往路の移動中、直動機構6は、第2ワークステージ2Bを回収位置PU2まで高速で退避させる。このように、第2ワークステージ2Bを回収位置PU2まで退避させることにより、第1ワークステージ2Aを光配向対象物WAが照射領域Rを抜けるまで移動しても、光配向対象物WAが光配向対象物WBに干渉することを防止できる。したがって、第1ワークステージ2A上の光配向対象物WAの全面に亘って光配向することができる。
一方、ロボット32は、光配向対象物WBをターンユニット50の調整ステージ51上に載置した後、搬入出装置20から次の光配向対象物WCを受け取り、クリーナー40によって光配向対象物WCの異物及び静電気を除去した後、光配向対象物WCをターンユニット50の調整ステージ51上に載置する。
また、ロボット62は、光配向対象物WBを第2ワークステージ2B上に搭載した後、ターンユニット50から次の光配向対象物WCを受け取る。
【0037】
光配向対象物WAが往路で照射領域Rを抜けると、直動機構6は、
図6に示すように、第1ワークステージ2Aを反転して一端E1側に移動し、光配向対象物WAに復路でも偏光光が照射される。また、直動機構6は、第1ワークステージ2Aの復路の移動に追従させて第2ワークステージ2Bを一端E1側に移動し、光配向対象物WBに偏光光が照射される。このとき、直動機構6は、第1ワークステージ2Aに追いつく(第1ワークステージ2Aと所定の距離になる)まで第2ワークステージ2Bを高速で移動し、第1ワークステージ2Aに追いつくと第2ワークステージ2Bを低速で移動する。また、直動機構6は、光配向対象物WAが照射領域Rを抜けるまで第1ワークステージ2Aを低速で移動し、光配向対象物WAが照射領域Rを抜けると第1ワークステージ2Aを回収位置PU1まで高速で移動する。これにより、第2ワークステージ2Bの往路の移動中、第1ワークステージ2Aを回収位置PU1まで退避させることができる。したがって、第2ワークステージ2Bを光配向対象物WBが照射領域Rを抜けるまで移動しても、光配向対象物WBが光配向対象物WAに干渉することを防止できるので、第2ワークステージ2B上の光配向対象物WBの全面に亘って光配向することができる。
ロボット62は、回収位置PU1に対応する位置に移動して、回収位置PU1の第1ワークステージ2Aから光配向対象物WAを回収する。このとき、ロボット62は、2つの光配向対象物WA,WCを保持している。
一方、ロボット32は、光配向対象物WCをターンユニット50の調整ステージ51上に載置した後、搬入出装置20から次の光配向対象物WDを受け取り、クリーナー40によって光配向対象物WDの異物及び静電気を除去した後、光配向対象物WDをターンユニット50の調整ステージ51上に載置する。
【0038】
光配向対象物WBが往路で照射領域Rを抜けると、直動機構6は、
図7に示すように、第2ワークステージ2Bを反転して他端E2側に移動し、光配向対象物WBに復路でも偏光光が照射される。また、直動機構6は、第2ワークステージ2Bの復路の移動に追従させて第1ワークステージ2Aを搭載位置PL1まで移動する。このとき、直動機構6は、光配向対象物WBが照射領域Rを抜けるまで第2ワークステージ2Bを低速で移動し、搭載位置PL1まで第1ワークステージ2Aを高速で移動する。
ロボット62は、搭載位置PL1に対応する位置に移動して、光配向対象物WCを搭載位置PL1の第1ワークステージ2A上に搭載する。このとき、ロボット62は、光配向対象物WAを保持している。
また、光配向対象物WDは、ターンユニット50で待機中である。
一方、ロボット32は、光配向対象物WDをターンユニット50の調整ステージ51上に載置した後、搬入出装置20から次の光配向対象物WEを受け取り、クリーナー40によって光配向対象物WEの異物及び静電気を除去する。
【0039】
直動機構6は、
図8に示すように、第2ワークステージ2Bの復路の移動に追従させて第1ワークステージ2Aを移動する。このとき、直動機構6は、第2ワークステージ2Bに追いつく(第2ワークステージ2Bと所定の距離になる)まで第1ワークステージ2Aを高速で移動する。また、直動機構6は、光配向対象物WBが照射領域Rを抜けると第2ワークステージ2Bを高速で移動する。
ロボット62は、搭載位置PL2に対応する位置に移動して、ターンユニット50から次の光配向対象物WDを受け取るとともに、光配向対象物WAをターンユニット50の調整ステージ51上に載置する。
ターンユニット50が光配向対象物WAを正姿勢にした後、ロボット32は、ターンユニット50から光配向対象物WAを受け取り、光配向対象物WAを搬入出装置20に戻す。
また、光配向対象物WEは、クリーナー40で待機中である。
【0040】
直動機構6は、
図9に示すように、第1ワークステージ2Aをさらに移動し、光配向対象物WCに偏光光が照射される。このとき、直動機構6は、光配向対象物WCが照射領域Rを抜けるまで第1ワークステージ2Aを低速で移動し、光配向対象物WBが照射領域Rを抜けると第2ワークステージ2Bを回収位置PU2まで高速で移動する。
ロボット62は、回収位置PU2に対応する位置に移動して、回収位置PU2の第2ワークステージ2Bから光配向対象物WBを回収する。このとき、ロボット62は、2つの光配向対象物WB,WDを保持している。
一方、ターンユニット50から光配向対象物WAが取り出された後、ロボット32は、クリーナー40から光配向対象物WEを受け取り、光配向対象物WEをターンユニット50の調整ステージ51上に載置する。
【0041】
直動機構6は、
図10に示すように、第1ワークステージ2Aの復路の移動に追従させて第2ワークステージ2Bを搭載位置PL2まで高速で移動する。このとき、直動機構6は、光配向対象物WCが照射領域Rを抜けるまで第1ワークステージ2Aを低速で移動する。
ロボット62は、搭載位置PL2に対応する位置に移動して、光配向対象物WDを搭載位置PL2の第2ワークステージ2B上に搭載する。このとき、ロボット62は、光配向対象物WBを保持している。
また、光配向対象物WEは、ターンユニット50で待機中である。
一方、ロボット32は、光配向対象物WEをターンユニット50の調整ステージ51上に載置した後、搬入出装置20から次の光配向対象物WFを受け取り、クリーナー40によって光配向対象物WFの異物及び静電気を除去する。
【0042】
直動機構6は、
図11に示すように、第1ワークステージ2Aの復路の移動に追従させて第2ワークステージ2Bを移動し、第2ワークステージ2B上の光配向対象物WDに偏光光が照射される。このとき、直動機構6は、光配向対象物WCが照射領域Rを抜けると第1ワークステージ2Aを高速で移動する。また、直動機構6は、第1ワークステージ2Aに追いつくまで第2ワークステージ2Bを高速で移動する。
ロボット62は、ターンユニット50から次の光配向対象物WEを受け取るとともに、光配向対象物WBをターンユニット50の調整ステージ51上に載置する。
ターンユニット50が光配向対象物WBを正姿勢にした後、ロボット32は、ターンユニット50から光配向対象物WBを受け取り、光配向対象物WBを搬入出装置20に戻す。
また、光配向対象物WFは、クリーナー40で待機中である。
【0043】
直動機構6は、
図12に示すように、第1ワークステージ2Aの復路の移動の際に、第1ワークステージ2Aを回収位置PU1まで高速で移動する。直動機構6は、光配向対象物WDが照射領域Rを抜けるまで第2ワークステージ2Bを低速で移動する。
ロボット62は、回収位置PU1に対応する位置に移動して、回収位置PU1の第1ワークステージ2Aから光配向対象物WCを回収する。このとき、ロボット62は、2つの光配向対象物WC,WEを保持している。
一方、ターンユニット50から光配向対象物WBが取り出された後、ロボット32は、クリーナー40から光配向対象物WFを受け取り、光配向対象物WFをターンユニット50の調整ステージ51上に載置する。
以降の動作は、
図4からの繰り返しとなる。
【0044】
以上説明したように、本実施形態によれば、光配向装置1は、一対の回収位置PU1,PU2が両端部に設けられ、中央部に光照射器5が設けられ、回収位置PU1,PU2と光照射器5の間であって、光照射器5の両端E1,E2近傍位置に一対の搭載位置PL1,PL2が設けられている構成とした。このように、2つのワークステージ2を設けたため、一のワークステージ2の移動に追従するように、他のワークステージ2を移動することで、光配向対象物Wの処理(光配向照射)の工程作業時間を短縮できる。
また、回収位置PU1,PU2と光照射器5の間であって、光照射器5の両端E1,E2近傍位置に一対の搭載位置PL1,PL2が設けられているため、搭載位置PL1,PL2から光照射器5までの間の距離を短くできる。これにより、光配向対象物Wの移動時間を短くでき、その結果、光配向対象物Wの処理(光配向照射)の工程作業時間を短縮できる。また、搭載位置PL1,PL2から光照射器5までの間の距離を短くできることから、照射前の光配向対象物Wに異物が付着することを抑制できる。
【0045】
また、本実施形態によれば、一端部側の搭載位置PL1、中央部の光照射器5の照射領域R、一端部側の回収位置PU1の順で光配向対象物Wを往復させるとともに、他端部側の搭載位置PL2、中央部の光照射器5の照射領域R、他端部側の回収位置PU2の順でワークを往復させる直動機構6を備え、直動機構6は、一方の光配向対象物Wが照射領域Rを通過する際に、他方の光配向対象物Wを搭載位置PL1,PL2から退避させている構成とした。この構成により、一方の光配向対象物Wが照射領域Rを抜けるまで移動しても、一方の光配向対象物Wが他方の光配向対象物Wに干渉することを防止できるので、光配向対象物Wの全面に亘って光配向することができる。
【0046】
また、本実施形態によれば、搭載位置PL1,PLのワークステージ2に光配向対象物Wを搭載する下流側ロボット装置60を備え、下流側ロボット装置60は、2つの光配向対象物Wを保持可能に構成された。この構成により、次の光配向対象物Wを予め保持しておくことができるので、ワークステージ2から光配向対象物Wを回収してすぐに光配向対象物Wをそのワークステージ2に搭載することができる。その結果、光配向対象物Wの処理(光配向照射)の工程作業時間を短縮できる。
【0047】
また、本実施形態によれば、直動機構6は、光配向対象物Wが照射領域Rを通過する前後で光配向対象物Wの移動速度を変更可能に構成される。この構成により、光照射器5の両端E1,E2近傍位置の搭載位置PL1,PL2に一方の光配向対象物Wを搭載しても、当該一方の光配向対象物Wを他方の光配向対象物Wに追いつかせることができる。その結果、光配向対象物Wの搭載を待つ必要がなくなり、光配向対象物Wの処理(光配向照射)の工程作業時間を短縮できる。
【0048】
<第2の実施形態>
次に、第2の実施形態について説明する。
図13は、第2の実施形態に係る光配向装置を備えた光配向システムを模式的に示す平面図である。
上述した第1の実施形態の光配向システム100では、回収位置PU1,PU2と光照射器5の間に搭載位置PL1,PL2が設定されていたが、第2の実施形態の光配向システム200では、
図13に示すように、回収位置PU1,PU2と搭載位置PL1,PL2が同一箇所に設定されている。
より詳細には、搭載位置PL1(回収位置PU1)に位置する第1ワークステージ2Aと照射領域Rとの間には、第2ワークステージ2B上の光配向対象物Wが照射領域Rを通過する分未満のスペースS1が設けられている。
同様に、搭載位置PL2(回収位置PU2)に位置する第2ワークステージ2Bと照射領域Rとの間には、第1ワークステージ2A上の光配向対象物Wが照射領域Rを通過する分未満のスペースS1が設けられている。
【0049】
ロボット装置260は、ロボット62を第1ワークステージ2Aの搭載位置PL1(回収位置PU1)に対応する位置(直動方向Xで略同一となる位置)から第2ワークステージ2Bの搭載位置PL2(回収位置PU2)に対応する位置まで移動可能な長さに形成されている。
第2の実施形態では、回収位置PU1,PU2の位置及びロボット装置260の直動方向Xの長さ以外は略同一の構成であるため、第1の実施形態と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【0050】
次に、
図13〜
図20を参照し、光配向システム200の動作について説明する。なお、
図14〜
図20では、搬入出装置20及び上流側ロボット装置30の図示を省略している。
初期状態では、
図13及び
図14に示すように、第1ワークステージ2A及び第2ワークステージ2Bは搭載位置PL1、PL2にそれぞれ位置するとともに、ロボット62は搭載位置PL2に対応する位置に位置し、ランプ8は点灯されている。なお、以下の説明では、第1ワークステージ2A及び第2ワークステージ2Bに対する光配向対象物Wの受け取りの際の駆動ピンの動作、及び、第1ワークステージ2A及び第2ワークステージ2Bに光配向対象物Wを載置した際の回転駆動機構の動作は省略している。また、光配向対象物Wを光配向される順に光配向対象物WA,WB,WC,WD,WE,WFと言うものとする。また、
図14中、符号D1は第1ワークステージ2Aの中心移動範囲を、符号D2は第2ワークステージ2Bの中心移動範囲を示す。
【0051】
まず、ロボット32は、搬入出装置20から光配向対象物WAを受け取り、クリーナー40によって光配向対象物WAの異物及び静電気を除去した後、光配向対象物WAをターンユニット50の調整ステージ51上に載置する。この際、ロボット32は、クリーナー40とターンユニット50との間を移動する。
ターンユニット50が光配向対象物WAを正姿勢にした後、ロボット62は、ターンユニット50から光配向対象物WAを受け取り、搭載位置PL1に対応する位置に移動して、光配向対象物WAを搭載位置PL1の第1ワークステージ2A上に搭載する。
【0052】
一方、ロボット32は、光配向対象物WAをターンユニット50の調整ステージ51上に載置した後、搬入出装置20から次の光配向対象物WBを受け取り、クリーナー40によって光配向対象物WBの異物及び静電気を除去した後、光配向対象物WBをターンユニット50の調整ステージ51上に載置する。
また、ロボット62は、光配向対象物WAを第1ワークステージ2A上に搭載した後、搭載位置PL2に対応する位置に移動して、ターンユニット50から次の光配向対象物WBを受け取り、光配向対象物WBを搭載位置PL2の第2ワークステージ2B上に搭載する。
【0053】
直動機構6は、
図15に示すように、第1ワークステージ2Aを他端E2側に移動し、光配向対象物WAに偏光光が照射される。このとき、直動機構6は、光配向対象物WAが照射領域Rに入るまで第1ワークステージ2Aを高速で移動し、光配向対象物WAが照射領域Rに入ると第1ワークステージ2Aを低速で移動する。
また、第1ワークステージ2Aの往路の移動中、直動機構6は、第2ワークステージ2Bを搭載位置PL2から退避位置PT2まで高速で退避させる。退避位置PT2に位置する第2ワークステージ2Bと照射領域Rとの間には、第1ワークステージ2A上の光配向対象物WAが照射領域Rを通過する分以上のスペースS2が設けられている。このように、第2ワークステージ2Bを退避位置PT2まで退避させることにより、第1ワークステージ2Aを光配向対象物WAが照射領域Rを抜けるまで移動しても、光配向対象物WAが光配向対象物WBに干渉することを防止できる。したがって、第1ワークステージ2A上の光配向対象物WAの全面に亘って光配向することができる。
一方、ロボット32は、光配向対象物WBをターンユニット50の調整ステージ51上に載置した後、搬入出装置20から次の光配向対象物WCを受け取り、クリーナー40によって光配向対象物WCの異物及び静電気を除去した後、光配向対象物WCをターンユニット50の調整ステージ51上に載置する。
【0054】
光配向対象物WAが往路で照射領域Rを抜けると、直動機構6は、
図16に示すように、第1ワークステージ2Aを反転して一端E1側に移動し、光配向対象物WAに復路でも偏光光が照射される。また、直動機構6は、第1ワークステージ2Aの復路の移動に追従させて第2ワークステージ2Bを一端E1側に移動し、光配向対象物WBに偏光光が照射される。このとき、直動機構6は、第1ワークステージ2Aに追いつく(第1ワークステージ2Aと所定の距離になる)まで第2ワークステージ2Bを高速で移動し、第1ワークステージ2Aに追いつくと第2ワークステージ2Bを低速で移動する。また、直動機構6は、光配向対象物WAが照射領域Rを抜けるまで第1ワークステージ2Aを低速で移動し、光配向対象物WAが照射領域Rを抜けると第1ワークステージ2Aを退避位置PT1まで高速で移動する。退避位置PT1に位置する第1ワークステージ2Aと照射領域Rとの間には、第2ワークステージ2B上の光配向対象物WBが照射領域Rを通過する分以上のスペースS2が設けられている。これにより、第2ワークステージ2Bの往路の移動中、第1ワークステージ2Aを退避位置PT1まで退避させることができる。したがって、第2ワークステージ2Bを光配向対象物WBが照射領域Rを抜けるまで移動しても、光配向対象物WBが光配向対象物WAに干渉することを防止できるので、第2ワークステージ2B上の光配向対象物WBの全面に亘って光配向することができる。
一方、ロボット62は、光配向対象物WBを第2ワークステージ2B上に搭載した後、ターンユニット50から次の光配向対象物WCを受け取る。そして、ロボット62は、搭載位置PL1に対応する位置に移動する。
また、ロボット32は、光配向対象物WCをターンユニット50の調整ステージ51上に載置した後、搬入出装置20から次の光配向対象物WDを受け取り、クリーナー40によって光配向対象物WDの異物及び静電気を除去した後、光配向対象物WDをターンユニット50の調整ステージ51上に載置する。
【0055】
光配向対象物WBが往路で照射領域Rを抜けると、直動機構6は、
図17に示すように、第2ワークステージ2Bを反転して他端E2側に移動し、光配向対象物WBに復路でも偏光光が照射される。また、直動機構6は、第2ワークステージ2Bの復路の移動に追従させて第1ワークステージ2Aを搭載位置PL1まで移動する。このとき、直動機構6は、光配向対象物WBが照射領域Rを抜けるまで第2ワークステージ2Bを低速で移動し、搭載位置PL1まで第1ワークステージ2Aを高速で移動する。
ロボット62は、搭載位置PL1の第1ワークステージ2Aから光配向対象物WAを回収するとともに、光配向対象物WCを搭載位置PL1の第1ワークステージ2A上に搭載する。このとき、ロボット62は、光配向対象物WAを保持している。
また、光配向対象物WDは、ターンユニット50で待機中である。
一方、ロボット32は、光配向対象物WDをターンユニット50の調整ステージ51上に載置した後、搬入出装置20から次の光配向対象物WEを受け取り、クリーナー40によって光配向対象物WEの異物及び静電気を除去する。
【0056】
直動機構6は、
図18に示すように、第2ワークステージ2Bの復路の移動に追従させて第1ワークステージ2Aを移動し、光配向対象物WCに偏光光が照射される。このとき、直動機構6は、第2ワークステージ2Bに追いつく(第2ワークステージ2Bと所定の距離になる)まで第1ワークステージ2Aを高速で移動し、光配向対象物WCが照射領域Rを抜けるまで第1ワークステージ2Aを低速で移動する。また、直動機構6は、光配向対象物WBが照射領域Rを抜けると退避位置PT2まで第2ワークステージ2Bを高速で移動する。
ロボット62は、搭載位置PL2に対応する位置に移動して、ターンユニット50から次の光配向対象物WDを受け取るとともに、光配向対象物WAをターンユニット50の調整ステージ51上に載置する。
ターンユニット50が光配向対象物WAを正姿勢にした後、ロボット32は、ターンユニット50から光配向対象物WAを受け取り、光配向対象物WAを搬入出装置20に戻す。
また、光配向対象物WEは、クリーナー40で待機中である。
【0057】
直動機構6は、
図19に示すように、第1ワークステージ2Aの復路の移動に追従させて第2ワークステージ2Bを搭載位置PL2まで移動する。このとき、直動機構6は、光配向対象物WCが照射領域Rを抜けるまで第1ワークステージ2Aを低速で移動し、搭載位置PL2まで第2ワークステージ2Bを高速で移動する。
ロボット62は、搭載位置PL2の第2ワークステージ2Bから光配向対象物WBを回収するとともに、光配向対象物WDを搭載位置PL2の第2ワークステージ2B上に搭載する。このとき、ロボット62は、光配向対象物WBを保持している。
また、光配向対象物WEは、ターンユニット50で待機中である。
一方、ターンユニット50から光配向対象物WAが取り出された後、ロボット32は、クリーナー40から光配向対象物WEを受け取り、光配向対象物WEをターンユニット50の調整ステージ51上に載置する。
また、ロボット32は、光配向対象物WEをターンユニット50の調整ステージ51上に載置した後、搬入出装置20から次の光配向対象物WFを受け取り、クリーナー40によって光配向対象物WFの異物及び静電気を除去する。
【0058】
直動機構6は、
図20に示すように、第1ワークステージ2Aの復路の移動に追従させて第2ワークステージ2Bを移動し、第2ワークステージ2B上の光配向対象物WDに偏光光が照射される。このとき、直動機構6は、第1ワークステージ2Aに追いつくまで第2ワークステージ2Bを高速で移動し、光配向対象物WDが照射領域Rを抜けるまで第2ワークステージ2Bを低速で移動する。また、直動機構6は、光配向対象物WCが照射領域Rを抜けると第1ワークステージ2Aを退避位置PT1まで高速で移動する。
ロボット62は、ターンユニット50から次の光配向対象物WEを受け取るとともに、光配向対象物WBをターンユニット50の調整ステージ51上に載置する。
ターンユニット50が光配向対象物WBを正姿勢にした後、ロボット32は、ターンユニット50から光配向対象物WBを受け取り、光配向対象物WBを搬入出装置20に戻す。
また、光配向対象物WFは、クリーナー40で待機中である。
以降の動作は、
図14からの繰り返しとなる。
【0059】
以上説明したように、本実施形態によれば、光配向装置1は、中央部に光照射器5が設けられ、光照射器5の両端E1,E2近傍位置に一対の搭載位置PL1,PL2が設けられ、一端部側の搭載位置PL1、中央部の光照射器5の照射領域R、一端部側の搭載位置PL1の順で光配向対象物Wを往復させるとともに、他端部側の搭載位置PL2、中央部の光照射器5の照射領域R、他端部側の搭載位置PL2の順で光配向対象物Wを往復させる直動機構6を備え、直動機構6は、一方の光配向対象物Wが照射領域Rを通過する際に、他方の光配向対象物Wを搭載位置PL1,PL2から退避させている構成とした。このように、2つのワークステージ2を設けたため、一のワークステージ2の移動に追従するように、他のワークステージ2を移動することで、光配向対象物Wの処理(光配向照射)の工程作業時間を短縮できる。
【0060】
また、光照射器5の両端E1,E2近傍位置に一対の搭載位置PL1,PL2が設けられているため、搭載位置PL1,PL2から光照射器5までの間の距離を短くできるので、光配向対象物Wの移動時間を短くできる。その結果、光配向対象物Wの処理(光配向照射)の工程作業時間を短縮できる。また、搭載位置PL1,PL2から光照射器5までの間の距離を短くできることから、照射前の光配向対象物Wに異物が付着することを抑制できる。
さらに、光照射器5の両端E1,E2近傍位置に一対の回収位置PU1,PU2が設けられているため、光照射器5から回収位置PU1,PU2までの間の距離を短くできるので、光配向対象物Wの移動時間を短くできる。その結果、光配向対象物Wの処理(光配向照射)の工程作業時間を短縮できる。また、光照射器5から回収位置PU1,PU2までの間の距離を短くできることから、照射後の光配向対象物Wに異物が付着することを抑制できる。
これに加え、光照射器5の両端E1,E2近傍位置に一対の搭載位置PL1,PL2及び一対の回収位置PU1,PU2が設けられているため、ロボット装置260のロボット62の移動距離を短くできるので、ロボット装置260の専有スペースを小さくできる。
【0061】
また、直動機構6は、一方の光配向対象物Wが照射領域Rを通過する際に、他方の光配向対象物Wを搭載位置PL1,PL2から退避させている構成とした。この構成により、一方の光配向対象物Wが照射領域Rを抜けるまで移動しても、一方の光配向対象物Wが他方の光配向対象物Wに干渉することを防止できるので、光配向対象物Wの全面に亘って光配向することができる。
【0062】
なお、本実施形態では、退避位置PT1,PT2を搭載位置PL1,PL2の直動方向X外側に設けたが、退避位置PT1,PT2は、搭載位置PL1,PL2に干渉しない位置であればこれに限定されない。退避位置PT1,PT2は、例えば、搭載位置PL1,PL2の上方、下方、又は側方(例えば、
図13の紙面上側)に設けてもよい。
【0063】
但し、上述の実施形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、上述の実施形態では、光配向対象物Wを支持するワークステージ2を設けていたが、光配向対象物Wを支持する支持部材は、ワークステージ2に限定されるものではなく、例えば、光配向対象物Wの下面や側面等を支持するピン等であってもよい。
【0064】
また、上述の実施形態では、往路と復路の両方で光配向照射したが、往路又は復路の一方のみで光配向照射してもよい。
【0065】
また、上述の実施形態では、光源をランプ8として説明したが、これに限定されるものではなく、光源は、LEDや有機EL等の発光素子であってもよい。この場合、複数の発光素子を直線上に並べることで、長軸(軸線)Lを構成すればよい。また、光源が放射する光も、紫外線に限定されるものではない。
【0066】
また、上述の実施形態では、複数のワイヤーグリッド偏光子16で偏光子ユニット10を構成していたが、ワイヤーグリッド偏光子16は1つであってもよい。
また、上述の実施形態では、偏光子としてワイヤーグリッド偏光子16を用いたが、偏光子は例えば蒸着膜を用いた偏光子であってもよい。
【0067】
また、上述の実施形態では、搭載位置PL1,PL2に対して1つの下流側ロボット装置60,260を設けたが、搭載位置PL1,PL2にそれぞれ下流側ロボット装置60,260を設けてもよい。