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公開番号2025121000
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-19
出願番号2024016121
出願日2024-02-06
発明の名称偏光素子ユニット、偏光光照射ユニット、偏光光照射装置及び偏光光照射方法
出願人ウシオ電機株式会社
代理人弁理士法人南青山国際特許事務所
主分類G02B 5/30 20060101AFI20250812BHJP(光学)
要約【課題】偏光軸のずれが少ない偏光光を広範囲に照射することが可能な偏光素子ユニット、偏光光照射ユニット、偏光光照射装置及び偏光光照射方法を提供すること。
【解決手段】
本発明の一形態に係る偏光素子ユニットは、入射光を偏光する偏光素子ユニットであって、フレームと、複数のワイヤーグリッド偏光素子とを具備する。前記フレームは、光源に対して固定されている。前記複数のワイヤーグリッド偏光素子は、前記光源の長手方向に沿って配列した複数のワイヤーグリッド偏光素子であって、前記ワイヤーグリッド偏光素子はそれぞれが、前記光源から入射する光の光軸方向の周りに回転可能に前記フレームに支持され、少なくとも1つの前記ワイヤーグリッド偏光素子は他の前記ワイヤーグリッド偏光素子に比べて前記長手方向の幅が小さい、又は前記光軸方向の周りの回転可能範囲が大きい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
入射光を偏光する偏光素子ユニットであって、
光源に対して固定されたフレームと、
前記光源の長手方向に沿って配列した複数のワイヤーグリッド偏光素子であって、前記ワイヤーグリッド偏光素子はそれぞれが、前記光源から入射する光の光軸方向の周りに回転可能に前記フレームに支持され、少なくとも１つの前記ワイヤーグリッド偏光素子は他の前記ワイヤーグリッド偏光素子に比べて前記長手方向の幅が小さい、又は前記光軸方向の周りの回転可能範囲が大きい複数のワイヤーグリッド偏光素子と
を具備する偏光素子ユニット。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載の偏光素子ユニットであって、
少なくとも１つのワイヤーグリッド偏光素子は、他の前記ワイヤーグリッド偏光素子に比べて前記長手方向の幅が小さく、かつ前記光軸方向の周りの回転可能範囲が大きい
偏光素子ユニット。
【請求項３】
請求項１に記載の偏光素子ユニットであって、
複数の前記ワイヤーグリッド偏光素子は、前記長手方向の端に位置する前記ワイヤーグリッド偏光素子の前記長手方向の幅が、前記長手方向の中央に位置する前記ワイヤーグリッド偏光素子の前記長手方向の幅より小さい
偏光素子ユニット。
【請求項４】
請求項３に記載の偏光素子ユニットであって、
複数の前記ワイヤーグリッド偏光素子は、前記長手方向の端に位置する前記ワイヤーグリッド偏光素子の前記回転可能範囲が、前記長手方向の中央に位置する前記ワイヤーグリッド偏光素子の前記回転可能範囲より大きい
偏光素子ユニット。
【請求項５】
請求項３に記載の偏光素子ユニットであって、
複数の前記ワイヤーグリッド偏光素子は、前記長手方向の端に近接する前記ワイヤーグリッド偏光素子ほど前記長手方向の幅が小さい
偏光素子ユニット。
【請求項６】
請求項１に記載の偏光素子ユニットであって、
複数の前記ワイヤーグリッド偏光素子は、前記長手方向の端に位置する前記ワイヤーグリッド偏光素子の前記回転可能範囲が、前記長手方向の中央に位置する前記ワイヤーグリッド偏光素子の前記回転可能範囲より大きい
偏光素子ユニット。
【請求項７】
請求項６に記載の偏光素子ユニットであって、
複数の前記ワイヤーグリッド偏光素子は、前記長手方向の端に位置する前記ワイヤーグリッド偏光素子の前記長手方向の幅が、前記長手方向の中央に位置する前記ワイヤーグリッド偏光素子の前記長手方向の幅より小さい
偏光素子ユニット。
【請求項８】
請求項６に記載の偏光素子ユニットであって、
複数の前記ワイヤーグリッド偏光素子は、前記長手方向の端に近接する前記ワイヤーグリッド偏光素子ほど前記回転可能範囲が大きい
偏光素子ユニット。
【請求項９】
請求項１に記載の偏光素子ユニットであって、
各前記ワイヤーグリッド偏光素子は、ワイヤーの延伸方向が前記長手方向に対して平行ではなく、かつ前記長手方向に対して直交しない
偏光素子ユニット。
【請求項１０】
請求項９に記載の偏光素子ユニットであって、
各前記ワイヤーグリッド偏光素子は前記ワイヤーの延伸方向が前記長手方向に対して４５°の角度をなす
偏光素子ユニット。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光光を生成する偏光素子ユニット、偏光光照射ユニット、偏光光照射装置及び偏光光照射方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
液晶パネルの配向膜等、照射対象物に所定の波長の偏光光を照射することにより配向を行なう光配向と呼ばれる技術がある。帯状の長い照射対象物に対して光配向を行うために、棒状ランプとワイヤーグリッド偏光素子を組み合せた偏光光照射装置が知られている（例えば、特許文献１）。この偏光光照射装置では、棒状ランプから出射され、ワイヤーグリッド偏光素子により偏光された光が照射対象部物に照射され、光配向処理がなされる。
【０００３】
ワイヤーグリッド偏光素子はアルミニウム等の金属線を石英ガラス上に平行に配置したものである。電磁波中にワイヤーグリッド偏光素子を挿入すると、ワイヤーグリッドの長手方向に平行な偏光成分は反射され、同方向に直交する偏光成分は通過する。照射対象物における配向方向は、照射対象物に入射する偏光光の偏光軸の方向に依存するため、偏光軸の均一性は重要である。
【０００４】
ここで、棒状ランプは拡散光源であるため、棒状ランプの長手方向を左右方向とすると、ランプの中央付近のワイヤーグリッド偏光素子へは直上と左右方向から光が入射する。一方、ランプ端部のワイヤーグリッド偏光素子へは左または右からの光が入射しない。そのため、ランプ端部のワイヤーグリッド偏光素子から出射される偏光光の偏光軸はずれ（ばらつき）が大きく、偏光光が照射される領域の端部には偏光軸のずれた（ばらついた）偏光光が照射されてしまう。特にワイヤーグリッドの長手方向を棒状ランプの長手方向に対して４５°とする場合、偏光軸のずれた偏光光が照射される領域は大きくなる。
【０００５】
このため、棒状ランプとワイヤーグリッド偏光素子を備える偏光光照射ユニットごと、照射対象物に対して回転可能に構成された偏光光照射装置も開発されている（例えば、特許文献２）。この構成では棒状ランプの長手方向とワイヤーグリッドの長手方向を一致させたまま、ワイヤーグリッドの長手方向を照射対象物に対して変更することが可能であり、偏光軸のずれた偏光光が照射される領域を抑制することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００６－１３３４９８号公報
特開２００６－１２６４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載のように偏光光照射ユニットごと回転させる場合、回転させるスペースが必要であり、設置可能場所が限られる。また、偏光光照射ユニットを回転させると照射対象物との距離や角度が変化し、偏光光の照射条件が影響を受ける場合がある。このため、設置場所の制約を受けずに偏光軸のずれ（ばらつき）が少ない偏光光を広範囲に照射することができる偏光光照射ユニットが求められている。
【０００８】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、偏光軸のずれが少ない偏光光を広範囲に照射することが可能な偏光素子ユニット、偏光光照射ユニット、偏光光照射装置及び偏光光照射方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る偏光素子ユニットは、入射光を偏光する偏光素子ユニットであって、フレームと、複数のワイヤーグリッド偏光素子とを具備する。
前記フレームは、光源に対して固定されている。
前記複数のワイヤーグリッド偏光素子は、前記光源の長手方向に沿って配列した複数のワイヤーグリッド偏光素子であって、前記ワイヤーグリッド偏光素子はそれぞれが、前記光源から入射する光の光軸方向の周りに回転可能に前記フレームに支持され、少なくとも１つの前記ワイヤーグリッド偏光素子は他の前記ワイヤーグリッド偏光素子に比べて前記長手方向の幅が小さい、又は前記光軸方向の周りの回転可能範囲が大きい。
【００１０】
この構成によれば、各ワイヤーグリッド偏光素子を光源から入射する光の光軸方向の周りに回転させることで、偏光素子ユニットを透過した光の照射面における偏光軸のずれ（ばらつき）を解消することが可能となる。この際、少なくとも１つのワイヤーグリッド偏光素子は他の幅を小さく、又は回転可能範囲を大きくすることで、ワイヤーグリッド偏光素子の位置に応じて偏光軸のずれを解消することが容易となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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