JPH09243510A - 光学的異方性測定装置及びその測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光学的異方性を有する物質の界面での光学的異
方性と、その物質の内部での光学的異方性とを同時に測
定できるようにする。 【解決手段】第１の光源１１ａから出射される第１の入
射光束Ａ１を、第１の入射光学系１３ａにより液晶層５
の界面に収束させ、前記界面で全反射した第１の出射光
束（反射光束）Ｂ１を第１の出射光学系１４ａにより第
１の光検出器１６ａに入射して、液晶層５の界面での配
向状態を測定し、且つ同時に、第２の光源１１ｂから出
射される第２の入射光束Ａ２を、第２の入射光学系１３
ｂにより液晶層５の界面に収束させ、前記界面から液晶
層５を透過した第２の出射光束（透過光束）Ｂ２を第２
の出射光学系１４ｂにより第２の光検出器１６ｂに入射
して、液晶層５の内部（バルク部分）での配向状態を測
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学的異方性を有
する物質の光学的異方性を測定する光学的異方性測定装
置及びその測定方法に係り、特に液晶の光学的異方性及
びその変化を測定する光学的異方性測定装置及びその測
定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶デバイスは、通常ガラス基板上に透
明電極を形成してその上にポリイミド等の配向膜を形成
し、この配向膜を布を巻いたローラーで擦ることによ
り、液晶分子を配向させている。

【０００３】配向膜を布で擦る工程は、ラビング工程と
呼ばれている。この配向処理によって、液晶分子は初期
配向時に、液晶デバイスの基板面に対してある角度をな
して配向する。この角度をプレチルト角という。プレチ
ルト角の大きさや、プレチルト角の大きさの液晶デバイ
ス内でのばらつきは、液晶デバイスの光学性能を決定す
る大きな要因のひとつである。

【０００４】ところで、このラビング処理により液晶分
子がなぜ配向するのかは未解明な点も多く、このため、
基本的な特性改善や欠陥のない液晶デバイスの開発には
多大な時間を要している。このラビング処理による液晶
分子の配向を解明するためには、液晶層と配向膜の界面
における液晶分子を測定して評価する技術が必要不可欠
である。

【０００５】従来、上述した液晶層と配向膜の界面にお
ける液晶分子の光学的異方性の測定には、例えば図６に
示すような全反射型の光学的異方性測定装置が用いられ
ている。

【０００６】この光学的異方性測定装置１００は、光源
（例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザ装置）１０１、偏光子１０
２、入射光学系１０３、球欠ガラス（例えば、直径が２
０〜３０ｍｍで屈折率が１．９程度の半球ガラス）１０
４、出射光学系１０５、検光子１０６、及び光検出器１
０７からなり、球欠ガラス１０４の平面部１０４ａ上に
屈折率マッチング液１０８を介して測定用の液晶セル１
０９が載置されている。

【０００７】液晶セル１０９のガラス基板１１０ａ，１
１０ｂには、それぞれ不図示の透明電極と配向膜が形成
されており、その間に液晶層１１１が挟持されている。
また、液晶セル１０９が配置された球欠ガラス１０４
は、その中心軸を回転軸Ｃとして回転自在に支持されて
いる。

【０００８】次に、上述した従来の光学的異方性測定装
置１００による液晶セル１０９の液晶層１１３の光学的
異方性（プレチルト角）の測定原理について説明する。

【０００９】光源（Ｈｅ−Ｎｅレーザ装置）１０１から
出射された入射光束（平行光束のレーザ光）Ａは、偏光
子１０２を通過後、直線偏光となって入射光学系１０３
により収束光束となって球欠ガラス１０４の球面部１０
４ｂ内に入射し、屈折率マッチング液１０８を透過して
球欠ガラス１０４側のガラス基板１１０ｂと液晶層１１
１の界面に数μｍ〜数１０μｍφのビーム径で収束す
る。そして、この収束した入射光束Ａは、球欠ガラス１
０４側の不図示の透明電極と配向膜の界面で全反射す
る。

【００１０】この界面で収束した入射光束Ａが全反射す
る際にエバネッセント波（ｅｖａｎｅｓｃｅｎｔ ｗａ
ｖｅ）が発生し、このエバネッセント波は、液晶層１１
１内に侵入して液晶分子の光学的異方性によりその偏光
状態が変化して、前記界面で全反射した光と共に出射光
束Ｂとして球欠ガラス１０４の球面部１０４ｂから出射
する。

【００１１】球欠ガラス１０４から出射した出射光束Ｂ
は、出射光学系１０５により収束されて偏光子１０２と
直交する偏光方向を有する検光子１０６を通過し、入射
光の偏光方向と垂直な成分の光のみが光検出器１０７に
到達する。

【００１２】この時、上述したエバネッセント波の液晶
層１１１への侵入深さは、入射光束Ａの波長、液晶層１
１１への入射角、液晶層１１１の液晶の屈折率、液晶セ
ル１０９のガラス基板１１０ｂの屈折率、球欠ガラス１
０４の屈折率等によって決まるが、約０．１μｍ程度と
なる。一方、液晶層１１１の厚さは通常約５μｍ程度で
あり、また、薄いものでも１μｍ程度であることから、
入射光束Ａは、液晶層１１１の前記界面近傍にある液晶
分子と相互作用してその偏光状態が変化することにな
る。

【００１３】そこで、球欠ガラス１０４の中心軸を回転
軸Ｃとして回転させた場合、球欠ガラス１０４へ入射す
る入射光束Ａの電場ベクトルの向きに対し、液晶層１１
１の液晶分子の向きを表す単位ベクトルであるダイレク
タの向きが相対的に変化する。このため、液晶セル１０
９の回転角に応じて球欠ガラス１０４から出射する反射
光束Ｂの偏光状態の変化の割合が異なるので、液晶セル
１０９の回転角に対して光検出器１０７の出力をプロッ
トすると、例えば図７に示すような特性曲線が得られ、
この特性曲線から前記界面での液晶分子の配向方向やプ
レチルト角を読み取ることができる。

【００１４】このように、この光学的異方性測定装置１
００では、直線偏光された入射光束Ａと液晶層１１１の
液晶分子を相互作用させて、この入射光束Ａに対するそ
の出射光束Ｂの偏光状態の変化を測定して、液晶層１１
１の界面での光学的異方性（液晶分子の配向状態）を検
知するものである。

【００１５】また、上述した光学的異方性測定装置１０
０では、球欠ガラス１０４と液晶セル１０９とを別体と
し、球欠ガラス１０４の平面部１０４ａ上に屈折率マッ
チング液１０８を介して液晶セル１０９を載置した構成
であったが、上述した球欠ガラス１０４側のガラス基板
１１０ｂを形成しなくて、液晶セル１０９を球欠ガラス
１０４の平面部１０４ａ上に直接作り込むことも可能で
ある。

【００１６】また、この測定方法を適用することによ
り、液晶に限らず光学的異方性を有する被検体であれ
ば、その界面近傍における光学的異方性を調べることが
できる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶分子の
配向状態や駆動時の配向状態の変化の仕方は、ガラス基
板と液晶層との界面と、液晶層の内部（バルク部分）で
異なる場合も少なくない。そこで、液晶層の界面での配
向状態と液晶層の内部（バルク部分）での配向状態とを
同時に測定し、その違いを評価することは、上述したラ
ビング工程の解明や駆動電圧の最適化等において大変有
益となる。

【００１８】しかしながら、図６に示した従来の光学的
異方性測定装置１００では、上述したようにガラス基板
１１０ｂと液晶層１１１との界面での配向状態は測定で
きるが、同時に液晶層１１１の界面の同じ位置における
液晶層１１１の内部（バルク部分）での配向状態を測定
することができなかった。

【００１９】そこで、本発明は、光学的異方性を有する
物質（液晶）の界面近傍での光学的異方性の状態と、そ
の内部（バルク部分）での光学的異方性の状態を同時に
測定することができる光学的異方性測定装置及びその測
定方法を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、本発明に係る光学的異方性測
定装置は、平面部及びその背面側に曲面部を有し、前記
平面部上に光学的異方性を有する物質を一対の基板間に
挟持してなる被検体が移動自在に載置される透明部材
と、出射される第１の入射光束が、前記透明部材の曲面
部を透過して前記物質と前記透明部材側に位置する一方
の前記基板との界面近傍で全反射するように配置された
第１の光源と、前記界面で全反射された反射光束を前記
曲面部を通して入射して、前記物質の前記界面での光学
的異方性を測定する第１の測定手段と、出射される第２
の入射光束が前記被検体の前記物質を透過するように配
置された第２の光源と、前記被検体を透過した透過光束
を入射して、前記物質の内部での光学的異方性を測定す
る第２の測定手段と、を備えたことを特徴としている。

【００２１】また、本発明に係る光学的異方性測定方法
は、平面部及びその背面側に曲面部を有し、前記平面部
上に光学的異方性を有する物質を一対の基板間に挟持し
てなる被検体が移動自在に載置される透明部材と、出射
される第１の入射光束が、前記透明部材の曲面部を透過
して前記物質と前記透明部材側に位置する一方の前記基
板との界面で全反射するように配置された第１の光源
と、前記界面近傍で全反射された反射光束を前記曲面部
を通して入射する第１の測定手段と、出射される第２の
入射光束が前記被検体の前記物質を透過するように配置
された第２の光源と、前記被検体を透過した透過光束を
入射する第２の測定手段と、を備えた光学的異方性測定
装置において、前記物質と前記透明部材側に位置する一
方の前記基板との界面で全反射された前記反射光束を前
記第１の測定手段に入射して、前記物質の前記界面での
光学的異方性を測定し、且つ同時に、前記被検体を透過
した前記透過光束を前記第２の測定手段に入射して、前
記物質の内部での光学的異方性を測定する、ことを特徴
としている。

【００２２】更に、本発明に係る光学的異方性測定装置
は、平面部及びその背面側に曲面部を有し、光学的異方
性を有する物質を備えた被検体が前記平面部上に密着さ
れる透明部材と、出射される第１の入射光束が、前記透
明部材の曲面部を透過して前記物質と前記透明部材の平
面部との界面近傍で全反射するように配置された第１の
光源と、前記界面で全反射された反射光束を前記曲面部
を通して入射して、前記物質の前記界面での光学的異方
性を測定する第１の測定手段と、出射される第２の入射
光束が前記被検体の前記物質を透過するように配置され
た第２の光源と、前記被検体を透過した透過光束を入射
して、前記物質の内部での光学的異方性を測定する第２
の測定手段と、を備えたことを特徴としている。

【００２３】また、更に、本発明に係る光学的異方性測
定方法は、平面部及びその背面側に曲面部を有し、光学
的異方性を有する物質を備えた被検体が前記平面部上に
密着される透明部材と、出射される第１の入射光束が、
前記透明部材の曲面部を透過して前記物質と前記透明部
材の平面部との界面近傍で全反射するように配置された
第１の光源と、前記界面で全反射された反射光束を前記
曲面部を通して入射する第１の測定手段と、出射される
第２の入射光束が前記物質を透過するように配置された
第２の光源と、前記被検体を透過した透過光束を入射す
る第２の測定手段と、を備えた光学的異方性測定装置に
おいて、前記物質と前記透明部材側に位置する一方の前
記基板との界面近傍で全反射された前記反射光束を前記
第１の測定手段に入射して、前記物質の前記界面での光
学的異方性を測定し、且つ同時に、前記被検体を透過し
た前記透過光束を前記第２の測定手段に入射して、前記
物質の内部での光学的異方性を測定する、ことを特徴と
している。

【００２４】また、光学的異方性を有する前記物質とし
ては液晶が好適である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明に係
る実施の形態について説明する。

【００２６】図１は、第１の実施の形態に係る光学的異
方性測定装置の構成を示す概略図である。この光学的異
方性測定装置１は、球欠ガラス２の平面部２ａ上に屈折
率マッチング液３を介して配置された被検体である液晶
セル４の液晶層５の界面での配向状態を測定する第１の
測定系６と、前記界面での測定領域と同じ位置での液晶
層５の内部（バルク部分）での配向状態を測定する第２
の測定系７とを備えている。

【００２７】球欠ガラス２は、図２に示すように、平面
部２ａとその背面側に略半球状の球面部２ｂを有してお
り、中心軸を回転軸Ｃとして回転自在に支持されてい
る。また、屈折率マッチング液３は、球欠ガラス２の平
面部２ａの外周縁２ｃ内に注入されている。

【００２８】液晶セル４は、図２に示すように、対向配
置された光学的異方性を有していない一対のガラス基板
８ａ，８ｂ、その内側にそれぞれ形成された透明電極
（例えば、厚さが０．１μｍ程度で、屈折率が１．９５
程度のＩＴＯ膜）９ａ，９ｂと配向膜（例えば、厚さが
０．０５μｍで屈折率が１．６程度のポリイミド等）１
０ａ，１０ｂ、及び配向膜１０ａ，１０ｂ間に挟持され
た液晶層５とで構成されている。

【００２９】第１の測定系６は、第１の光源（例えば、
Ｈｅ−Ｎｅレーザ装置）１１ａ、第１の偏光子１２ａ、
第１の入射光学系１３ａ、第１の出射光学系１４ａ、第
１の検光子１５ａ、第１の光検出器１６ａを有してお
り、第２の測定系７は、第２の光源（例えば、Ｈｅ−Ｎ
ｅレーザ装置）１１ｂ、第２の偏光子１２ｂ、第２の入
射光学系１３ｂ、第２の出射光学系１４ｂ、第２の検光
子１５ｂ、第２の光検出器１６ｂを有している。第１の
測定系６は、上述した従来例と同様の構成である。

【００３０】第１の入射光学系１３ａと第２の入射光学
系１３ｂは、それぞれ正のパワーを有する２つの凸レン
ズからなり、第１の光源１１ａと第２の光源１１ｂから
それぞれ出射される第１，第２の入射光束（平行光束）
Ａ１，Ａ２を液晶層５とガラス基板８ｂとの界面近傍の
同じ位置に収束させるように構成されている。

【００３１】凸レンズからなる正のパワーを有する第１
の出射光学系１４ａは、液晶層５とガラス基板８ｂとの
界面で全反射して、球欠ガラス２の球面部２ｂから出射
する第１の出射光束（反射光束）Ｂ１を収束させるよう
に構成されている。また、凸レンズからなる正のパワー
を有する第２の出射光学系１４ｂは、液晶層５を透過し
て液晶セル４から出射する第２の出射光束（透過光束）
Ｂ２を収束させるように構成されている。

【００３２】球欠ガラス２は、液晶セル４のガラス基板
８ｂの屈折率と略等しい光学的異方性を有していないガ
ラス材で形成されており、更に屈折率マッチング液３も
液晶セル４のガラス基板８ｂの屈折率と略等しい液体
（例えば、ヨウ化メチレン系の液体や、砒素トリブロマ
イド／ジサルファイド系の液体等）が用いられている。
尚、上述した屈折率マッチング液３と液晶セル４のガラ
ス基板８ｂの屈折率とが略等しいとは、球欠ガラス２と
屈折率マッチング液３の界面、及び屈折率マッチング液
３と液晶セル４のガラス基板８ｂとの界面で光が全反射
が起こらない程度に等しいという意味であり、第１の入
射光束Ａ１の前記界面への入射角に応じて定めることが
できる。そして、屈折率マッチング液３の屈折率が、球
欠ガラス２の屈折率の±０．０５程度の範囲であること
が好ましい。

【００３３】また、球欠ガラス２としては、半球あるい
は半球に近いものが好ましく用いられ、球欠ガラス２の
球面部２ｂの曲率中心は、液晶セル４の球欠ガラス２側
の透明電極９ｂと配向膜１０ｂとの界面近傍であること
が好ましい。また、その材料としては、高屈折率ガラス
が好適に用いられる。具体的には、屈折率が１．７以
上、より好ましくは１．７５以上の屈折率を有するガラ
ス、例えば重フリントガラス等が好適に用いられるが、
必ずしもガラスでなくても光学的異方性を有さない透明
な材料で代用することもできる。その際、液晶層５の屈
折率よりも屈折率の大きい部材が好適に用いられる。

【００３４】第１の光源１１ａ及び第２の光源１１ｂと
しては、Ｈｅ−Ｎｅレーザ装置の他に、例えばＡｒレー
ザ装置、半導体レーザ装置、あるいはレーザ装置以外の
熱光源などの光束出射装置も用いることができるが、集
光可能な光束を出射する装置である必要がある。また、
第１の光源１１ａ及び第２の光源１１ｂは、非点収差等
の収差を持たない装置であることが好ましく、出射され
る光束は、色収差を持たない単色光であることが望まし
い。また、第１の光検出器１６ａ及び第２の光検出器１
６ｂとしては、オプティカルパワーメーター、フォトマ
ルチプライヤー等が用いられるが、高感度であるものが
好ましい。

【００３５】次に、上述した第１の実施の形態に係る光
学的異方性測定装置１による液晶セル４の液晶層５の光
学的異方性の測定方法について説明する。

【００３６】先ず、第１の測定系６について説明する。
第１の光源（例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザ装置）１１ａか
ら出射された第１の入射光束（平行光束のレーザ光）Ａ
１は第１の偏光子１２ａを通過後、直線偏光となって第
１の入射光学系１３ａにより収束光束となって球欠ガラ
ス２の球面部２ｂ内に入射し、屈折率マッチング液３を
透過して透明電極９ｂ上の配向膜１０ｂと液晶層５との
界面の微小測定領域に数μｍ〜数１０μｍφのビーム径
で収束する。

【００３７】そして、この収束した入射光束Ａ１は、透
明電極９ｂと配向膜１０ｂの屈折率の違い（透明電極９
ｂの屈折率の方が配向膜１０ｂの屈折率より大きい）か
ら透明電極９ｂと配向膜１０ｂの界面で全反射する。こ
の全反射の際、第１の入射光束Ａ１は、透明電極９ｂ側
から配向膜１０ｂ側へいったん侵入してエバネッセント
波を形成するが、配向膜１０ｂの膜厚が０．０５μｍ程
度と極めて薄いため、このエバネッセント波は液晶層５
の液晶分子と相互作用した後、再び球欠ガラス２の球面
部２ｂ内に戻り、第１の出射光束Ｂ１として球欠ガラス
２の外へ出射する。

【００３８】球欠ガラス２から出射した第１の出射光束
Ｂ１は、第１の出射光学系１４ａにより収束されて第１
の偏光子１２ａと直交する偏光方向を有する第１の検光
子１５ａを通過し、入射光の偏光方向と垂直な成分の光
のみが第１の光検出器１６ａに到達する。そして、第１
の光検出器１６ａに入射する光から、この時の第１の出
射光束Ｂ１の偏光状態の変化を検知することにより、液
晶層５の界面での配向状態（液晶分子の配向方向やプレ
チルト角の大きさ等）を測定できる。

【００３９】次に、第２の測定系７について説明する。
第２の光源（例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザ装置）１１ｂか
ら出射された第２の入射光束（平行光束のレーザ光）Ａ
２は第２の偏光子１２ｂを通過後、直線偏光となって第
２の入射光学系１３ｂにより収束光束となって球欠ガラ
ス２の球面部２ｂ内に入射し、屈折率マッチング液３を
透過して透明電極９ｂ上の配向膜１０ｂと液晶層５との
界面の微小測定領域（第１の入射光束Ａ１が収束する位
置と同じ位置）に数μｍ〜数１０μｍφのビーム径で収
束する。尚、本実施の形態では、第２の入射光束Ａ２の
中心軸と、球欠ガラス２の中心軸（回転軸Ｃ）は一致し
ている。

【００４０】そして、この収束した第２の入射光束Ａ２
は、液晶層５を透過して液晶セル４から出射し、液晶セ
ル４から出射した第２の出射光束Ｂ２は、第２の出射光
学系１４ｂにより収束されて第２の偏光子１２ｂと直交
する偏光方向を有する第２の検光子１５ｂを通過し、入
射光の偏光方向と垂直な成分の光のみが第２の光検出器
１６ｂに到達する。そして、第２の光検出器１６ｂに入
射する光から、この時の第２の出射光束Ｂ２の偏光状態
の変化を検知することにより、液晶層５の内部（バルク
部分）での配向状態（液晶分子の配向方向やプレチルト
角の大きさ等）を測定できる。

【００４１】このように、本実施の形態に係る光学的異
方性測定装置１では、液晶セル４の液晶層５の同じ位置
での微小測定領域のガラス基板８ｂとの界面における配
向状態と、その内部（バルク部分）での配向状態（液晶
分子の配向方向やプレチルト角の大きさ等）とを同時に
測定して、その違いを評価することができる。

【００４２】また、本実施の形態に係る光学的異方性測
定装置１では、液晶セル４のガラス基板８ｂが屈折率マ
ッチング液３に液浸された状態で、液晶セル４が球欠ガ
ラス２の平面部２ａ上に載置されているので、例えばデ
ィスプレイ用パネル等に実装される液晶セル、あるいは
実際の液晶セルと極めて類似した工程で製造された液晶
セル（例えば、高屈折率ガラスを基板として用いた以外
は実際の液晶セルと同一のもの）を被検体として、液晶
層の界面における配向状態（液晶分子の配向方向やプレ
チルト角の大きさ等）と、その内部（バルク部分）での
配向状態（液晶分子の配向方向やプレチルト角の大きさ
等）とを同時に測定して、その違いを評価することがで
きるので、ラビング工程の解明や駆動電圧の最適化など
に極めて重要な情報を得ることができる。更に、実際の
液晶デバイスの一部を切り出して、測定用の液晶セルと
することも可能である。

【００４３】また、第２の測定系７は、球欠ガラス２の
球面部２ｂ側から第２の入射光束Ａ２を入射させて液晶
セル４の液晶層５を透過するようにしたが、逆に液晶セ
ル４側から球欠ガラス２に第２の入射光束Ａ２を入射さ
せて液晶層５を透過するような構成にしてもよい。

【００４４】図３は、第２の実施の形態に係る光学的異
方性測定装置における液晶セルの移動装置の構成を示す
概略図である。

【００４５】本実施の形態では、図１に示した第１の実
施の形態で用いた光学的異方性測定装置１の球欠ガラス
２上に液晶セル４を移動させる移動装置２０を設けて、
液晶セル４の位置を変えることができるように構成され
ている。

【００４６】この移動装置２０は、液晶セル４の両側を
支持している液晶セルホルダー２１と、球欠ガラス２を
保持している球欠ガラスホルダー２２とからなり、液晶
セルホルダー２１は、支持軸２１ａ，２１ｂを介して球
欠ガラスホルダー２２に移動自在に支持されている。支
持軸２１ａの外側の液晶セルホルダー２１と球欠ガラス
ホルダー２２の間には、コイルばね２３ａ，２３ｂが取
付けられている。液晶セルホルダー２１には駆動機構
（図示省略）が接続されており、この駆動機構の駆動に
よって、球欠ガラス２を固定した状態で屈折率マッチン
グ液３に液浸されている液晶セル４を、球欠ガラス２の
平面部２ａ上で高精度に移動させることができる。

【００４７】また、球欠ガラスホルダー２２の一端側に
はマイクロメータ２４が取付けられており、このマイク
ロメータ２４によって液晶セルホルダー２１と共に移動
する液晶セル４の測定位置を精度よく確認することがで
きる。また、このマイクロメータ２３を、例えば互いに
直交するように複数設けることにより、２次元的に液晶
セル４の測定位置を確認することができる。

【００４８】更に、球欠ガラスホルダー２２には、球欠
ガラス２の中心軸（第２の入射光束Ａ２の中心軸と一致
している）を回転中心として球欠ガラス２を回転させる
回転装置（図示省略）が取付けられており、球欠ガラス
２と液晶セル４を中心軸（回転軸）を回転中心にして一
体に回転させることができる。また、液晶セルホルダー
２１と球欠ガラスホルダー２２の第２の出射光束Ｂ２の
光路上に位置する部分は開口している。

【００４９】このように、本実施の形態では、上述した
移動装置２０により球欠ガラス２の平面部２ａ上で液晶
セル４を高精度に移動させることができるので、第１の
測定系６と第２の測定系７の第１，第２の出射光束Ｂ
１，Ｂ２の液晶層５への照射領域、即ち測定領域を所望
位置に変えることができる。これにより、液晶セル４の
場所による配向状態（液晶分子の配向方向やプレチルト
角の大きさ等）の違いを液晶層５のガラス基板８ｂとの
界面と、その内部（バルク部分）とで同時に測定するこ
とができる。

【００５０】図４は、第３の実施の形態に係る光学的異
方性測定装置の構成を示す概略図である。

【００５１】本実施の形態に係る光学的異方性測定装置
３０は、上述した液晶セル４と第２の測定系７の第２の
出射光学系１４ｂとの間に、ミラー３１と顕微鏡３２が
設置されており、液晶層５を透過する出射光束Ｂ２をミ
ラー３１で反射させて顕微鏡３２に入射するように構成
されている。尚、球欠ガラス２上には、第２の実施の形
態で示した液晶セル４を移動させる移動装置（図示省
略）が設置されており、他の構成は図１に示した第１の
実施の形態に係る光学的異方性測定装置１と同様であ
る。

【００５２】このように、本実施の形態では、液晶セル
４の液晶層５を透過した第２の測定系７の第２の出射光
束Ｂ２の液晶層５への照射領域、即ち測定領域をミラー
３１を介して顕微鏡３２で観察することができる。

【００５３】また、第１の測定系６の第１の出射光束Ｂ
１は、上述したように液晶層５の界面で全反射するが、
この界面での全反射の際、配向膜１０ｂのラビング工程
で配向不良等により若干の散乱があるためにその散乱光
が液晶層５を透過することにより、第１の測定系６の第
１の出射光束Ｂ１の液晶層５への照射領域、即ち測定領
域もミラー３１を介して顕微鏡３２で同時に観察するこ
とができる。

【００５４】これにより、顕微鏡３２による観察下で第
１の測定系６と第２の測定系７の第１，第２の出射光束
Ｂ１，Ｂ２の液晶層５への照射領域（測定領域）を、上
述した移動装置（図示省略）により球欠ガラス２の平面
部２ａ上で液晶セル４を高精度に移動させて調整するこ
とによって、第１，第２の出射光束Ｂ１，Ｂ２の液晶層
５への照射領域（測定領域）を精度よく一致させること
ができる。

【００５５】尚、第１の出射光束Ｂ１の光路中に配置し
たミラー３１をその光路外に移動させることにより、第
１の出射光束Ｂ１を、第２の出射光学系１４ｂと第２の
検光子１５ｂを通して第２の光検出器１６ｂに入射させ
ることができる。

【００５６】また、顕微鏡３２と、第２の出射光学系１
４ｂ、第２の検光子１５ｂ、第２の光検出器１６ｂを入
れ替えることもできる。更に、ミラー３１の代わりにビ
ームスプリッターを用いたり、あるいはミラー３１を用
いずに、第１の出射光束Ｂ１の光路中に顕微鏡３２を出
し入れ装置（図示省略）により直接配置することもでき
る。

【００５７】また、上述した各実施の形態に係る光学的
異方性測定装置において、液晶セル４の液晶層５に電圧
波形を印加して液晶分子を駆動することにより、駆動時
の液晶分子の配向状態（液晶分子の配向方向やプレチル
ト角の大きさ等）の時間的な変化を液晶層５の界面と、
その内部（バルク部分）とで同時に測定することができ
る。

【００５８】具体的には、電圧波形の印加により、液晶
分子を駆動することによって液晶分子の配向状態が変化
するため、これに伴って各出射光束Ｂ１，Ｂ２の偏光状
態が変化し、第１の光検出器１６ａと第２の光検出器１
６ｂで検出される光の強度が変化する。そして、この光
の強度の時間変化を測定すれば、駆動時における液晶層
５の同じ位置での微小測定領域の界面近傍における配向
状態（液晶分子の配向方向やプレチルト角の大きさ等）
と、その内部（バルク部分）での配向状態（液晶分子の
配向方向やプレチルト角の大きさ等）とを同時に測定し
て、その違いを評価することができる。

【００５９】また、液晶分子の駆動は電圧印加の他に
も、磁場等によっても駆動することができる。

【００６０】図５は、第４の実施の形態に係る光学的異
方性測定装置における液晶セルを示す概略図でる。

【００６１】本実施の形態では、液晶セル４０の球欠ガ
ラス２側のガラス基板を形成しないで、球欠ガラス２の
平面部２ａ上に直接液晶セル４０の透明電極９ｂを作り
込んだ構成であり、ガラス基板８と対向する他方のガラ
ス基板を球欠ガラス２の平面部２ａとしている。尚、図
では省略したが、他の構成は、上述した第１乃至第３の
実施の形態に係る光学的異方性測定装置と同様である。

【００６２】このように、本実施の形態においても第１
の実施の形態に係る光学的異方性測定装置１と同様、第
１の測定系６と第２の測定系７により、液晶セル４０の
液晶層５の同じ位置での微小測定領域の球欠ガラス２の
平面部２ａとの界面における配向状態（液晶分子の配向
方向やプレチルト角の大きさ等）と、その内部（バルク
部分）での配向状態（液晶分子の配向方向やプレチルト
角の大きさ等）とを同時に測定して、その違いを評価す
ることができる。

【００６３】尚、本実施の形態では、液晶セル４０が球
欠ガラス２の平面部２ａ上に作り込まれているので、測
定領域は上述した各実施の形態の光学的異方性測定装置
の場合よりも限定される。

【００６４】また、上述した各実施の形態に係る光学的
異方性測定装置により、液晶素子の各製造工程、特にラ
ビング工程や液晶封入工程で生じる配向のムラを高精度
で検出できるので、これらの工程の改善ひいては液晶デ
バイスそのものの特性改善に有効な知見を得ることがで
きる。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
光学的異方性を有する物質の界面での光学的異方性状態
と、物質の内部での光学的異方性状態とを同時に測定す
ることができる。

【００６６】また、移動手段により、透明部材上に移動
自在に載置した被検体の位置を移動させることができる
ので、所望位置での光学的異方性を有する物質の界面で
の光学的異方性状態と、物質の内部での光学的異方性状
態とを同時に測定することができる。

【００６７】また、光学的異方性を有する物質の界面
と、その内部に入射する光学的異方性を測定するための
各光束の物質への照射位置（測定位置）を、顕微鏡を用
いることによって精度よく一致させて測定することがで
きる。

【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的異方性
測定装置の構成を示す概略図。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る光学的異方性
測定装置の球欠ガラスと液晶セルを示す拡大断面図。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る光学的異方性
測定装置の移動装置の構成を示す概略図。

【図４】本発明の第３の実施の形態に係る光学的異方性
測定装置の構成を示す概略図。

【図５】本発明の第４の実施の形態に係る光学的異方性
測定装置の球欠ガラスと液晶セルを示す拡大断面図。

【図６】従来例に係る光学的異方性測定装置の構成を示
す概略図。

【図７】光学的異方性測定装置による測定結果の一例を
示す図。

【符号の説明】

１，３０ 光学的異方性測定装置 ２ 球欠ガラス（透明部材） ２ａ 平面部 ２ｂ 球面部（曲面部） ３ 屈折率マッチング液（液体） ４，４０ 液晶セル（被検体） ５ 液晶層（光学的異方性を有する物質） ６ 第１の測定系（第１の測定手段） ７ 第２の測定系（第２の測定手段） ８ａ，８ｂ ガラス基板（基板） ９ａ，９ｂ 透明電極 １０ａ，１０ｂ 配向膜 １１ａ 第１の光源（Ｈｅ−Ｎｅレーザ装置） １１ｂ 第２の光源（Ｈｅ−Ｎｅレーザ装置） １２ａ 第１の偏光子 １２ｂ 第２の偏光子 １３ａ 第１の入射光学系 １３ｂ 第２の入射光学系 １４ａ 第１の出射光学系 １４ｂ 第２の出射光学系 １５ａ 第１の検光子 １５ｂ 第２の検光子 １６ａ 第１の光検出器 １６ｂ 第２の光検出器 ２０ 移動装置（移動手段） ２１ 液晶セルホルダー ２２ 球欠ガラスホルダー ２４ マイクロメータ（計測手段） ３１ ミラー ３２ 顕微鏡（観察手段） Ａ１ 第１の入射光束 Ａ２ 第２の入射光束 Ｂ１ 第１の出射光束（反射光束） Ｂ２ 第２の出射光束（透過光束）

Claims (70)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面部及びその背面側に曲面部を有し、
   前記平面部上に光学的異方性を有する物質を一対の基板
   間に挟持してなる被検体が移動自在に載置される透明部
   材と、 出射される第１の入射光束が、前記透明部材の曲面部を
   透過して前記物質と前記透明部材側に位置する一方の前
   記基板との界面近傍で全反射するように配置された第１
   の光源と、 前記界面で全反射された反射光束を前記曲面部を通して
   入射して、前記物質の前記界面での光学的異方性を測定
   する第１の測定手段と、 出射される第２の入射光束が前記被検体の前記物質を透
   過するように配置された第２の光源と、 前記被検体を透過した透過光束を入射して、前記物質の
   内部での光学的異方性を測定する第２の測定手段と、 を備えたことを特徴とする光学的異方性測定装置。
2. 【請求項２】 前記透明部材側に位置する一方の前記基
   板が前記透明部材の屈折率と略等しい部材で形成されて
   おり、前記被検体が、前記透明部材の平面部上に前記透
   明部材の屈折率と略等しい屈折率の液体を介して移動可
   能に載置される、 請求項１記載の光学的異方性測定装置。
3. 【請求項３】 前記被検体には、該被検体を前記光学部
   材の平面部上で移動させる移動手段が取付けられてい
   る、 請求項２記載の光学的異方性測定装置。
4. 【請求項４】 前記移動手段には、前記被検体の移動位
   置を計測する計測手段が取付けられている、 請求項３記載の光学的異方性測定装置。
5. 【請求項５】 前記透明部材の曲面部の曲率中心が、前
   記物質と前記透明部材側に位置する一方の前記基板との
   界面近傍にある、 請求項１乃至４のいずれか１項記載の光学的異方性測定
   装置。
6. 【請求項６】 前記透明部材は略半球状の光学部材から
   なり、その中心軸を回転中心にして回転自在である、 請求項１乃至５のいずれか１項記載の光学的異方性測定
   装置。
7. 【請求項７】 前記第１の入射光束の光路上の前記第１
   の光源と前記透明部材の曲面部との間に、前記第１の入
   射光束を前記物質と前記透明部材側に位置する一方の前
   記基板との界面近傍に収束させる正のパワーを有する第
   １の入射光学系を配置した、 請求項１乃至６のいずれか１項記載の光学的異方性測定
   装置。
8. 【請求項８】 前記第１の入射光束の光路上の前記第１
   の光源と前記透明部材の曲面部との間に、前記第１の入
   射光束を偏光させる第１の偏光子を配置した、 請求項１乃至７のいずれか１項記載の光学的異方性測定
   装置。
9. 【請求項９】 前記反射光束の光路上の前記透明部材の
   曲面部と前記第１の測定手段との間に、前記反射光束を
   偏光させる第１の検光子を配置した、 請求項１乃至８のいずれか１項記載の光学的異方性測定
   装置。
10. 【請求項１０】 前記第１の偏光子の偏光方向と、前記
    第１の検光子の偏光方向とが直交している、 請求項８又は９記載の光学的異方性測定装置。
11. 【請求項１１】 前記第２の光源は前記透明部材の曲面
    部側の外部に配置され、前記第２の測定手段は前記透明
    部材側の外部に配置される、 請求項１乃至１０のいずれか１項記載の光学的異方性測
    定装置。
12. 【請求項１２】 前記第２の入射光束の光路上の前記第
    ２の光源と前記透明部材の曲面部との間に、前記第２の
    入射光束を前記物質と前記透明部材側に位置する一方の
    前記基板との界面近傍に収束させる正のパワーを有する
    第２の入射光学系を配置した、 請求項１乃至１１のいずれか１項記載の光学的異方性測
    定装置。
13. 【請求項１３】 前記第２の入射光束の光路上の前記第
    ２の光源と前記透明部材の曲面部との間に、前記第２の
    入射光束を偏光させる第２の偏光子を配置した、 請求項１乃至１２のいずれか１項記載の光学的異方性測
    定装置。
14. 【請求項１４】 前記透過光束の光路上の前記被検体と
    前記第２の測定手段との間に、前記透過光束を偏光させ
    る第２の検光子を配置した、 請求項１乃至１３のいずれか１項記載の光学的異方性測
    定装置。
15. 【請求項１５】 前記第２の偏光子の偏光方向と、前記
    第２の検光子の偏光方向とが直交している、 請求項１３又は１４記載の光学的異方性測定装置。
16. 【請求項１６】 前記第１の入射光束と前記第２の入射
    光束は、前記物質と前記透明部材側に位置する一方の前
    記基板との界面近傍の同一領域に入射される、 請求項１乃至１５のいずれか１項記載の光学的異方性測
    定装置。
17. 【請求項１７】 前記透過光束の光路中に、前記第１の
    入射光束と前記第２の入射光束の前記物質へのそれぞれ
    の照射領域を観察する観察手段を設けた、 請求項１乃至１６のいずれか１項記載の光学的異方性測
    定装置。
18. 【請求項１８】 前記光学的異方性を有する物質が液晶
    である、 請求項１乃至１７のいずれか１項記載の光学的異方性測
    定装置。
19. 【請求項１９】 前記液晶に外場を加えて液晶分子を駆
    動する駆動手段を有する、 請求項１８記載の光学的異方性測定装置。
20. 【請求項２０】 平面部及びその背面側に曲面部を有
    し、前記平面部上に光学的異方性を有する物質を一対の
    基板間に挟持してなる被検体が移動自在に載置される透
    明部材と、出射される第１の入射光束が、前記透明部材
    の曲面部を透過して前記物質と前記透明部材側に位置す
    る一方の前記基板との界面近傍で全反射するように配置
    された第１の光源と、前記界面で全反射された反射光束
    を前記曲面部を通して入射する第１の測定手段と、出射
    される第２の入射光束が前記被検体の前記物質を透過す
    るように配置された第２の光源と、前記被検体を透過し
    た透過光束を入射する第２の測定手段と、を備えた光学
    的異方性測定装置において、 前記物質と前記透明部材側に位置する一方の前記基板と
    の界面近傍で全反射された前記反射光束を前記第１の測
    定手段に入射して、前記物質の前記界面での光学的異方
    性を測定し、 且つ同時に、前記被検体を透過した前記透過光束を前記
    第２の測定手段に入射して、前記物質の内部での光学的
    異方性を測定する、 ことを特徴とする光学的異方性測定方法。
21. 【請求項２１】 前記透明部材側に位置する一方の前記
    基板が前記透明部材の屈折率と略等しい部材で形成され
    ており、前記被検体が、前記透明部材の平面部上に前記
    透明部材の屈折率と略等しい屈折率の液体を介して移動
    可能に載置される、 請求項２０記載の光学的異方性測定方法。
22. 【請求項２２】 前記被検体には、該被検体を前記光学
    部材の平面部上で移動させる移動手段が取付けられてい
    る、 請求項２０又は２１記載の光学的異方性測定方法。
23. 【請求項２３】 前記移動手段には、前記被検体の移動
    位置を計測する計測手段が取付けられている、 請求項２２記載の光学的異方性測定方法。
24. 【請求項２４】 前記透明部材の曲面部の曲率中心が、
    前記物質と前記透明部材側に位置する一方の前記基板と
    の界面近傍にある、 請求項２０乃至２３のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
25. 【請求項２５】 前記透明部材は略半球状の光学部材か
    らなり、その中心軸を回転中心にして回転自在である、 請求項２０乃至２４のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
26. 【請求項２６】 前記第１の入射光束の光路上の前記第
    １の光源と前記透明部材の曲面部との間に、前記第１の
    入射光束を前記物質と前記透明部材側に位置する一方の
    前記基板との界面近傍に収束させる正のパワーを有する
    第１の入射光学系を配置した、 請求項２０乃至２５のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
27. 【請求項２７】 前記第１の入射光束の光路上の前記第
    １の光源と前記透明部材の曲面部との間に、前記第１の
    入射光束を偏光させる第１の偏光子を配置した、 請求項２０乃至２６のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
28. 【請求項２８】 前記反射光束の光路上の前記透明部材
    の曲面部と前記第１の測定手段との間に、前記反射光束
    を偏光させる第１の検光子を配置した、 請求項２０乃至２７のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
29. 【請求項２９】 前記第１の偏光子の偏光方向と、前記
    第１の検光子の偏光方向とが直交している、 請求項２７又は２８記載の光学的異方性測定方法。
30. 【請求項３０】 前記第２の光源は前記透明部材の曲面
    部側の外部に配置され、前記第２の測定手段は前記透明
    部材側の外部に配置される、 請求項２０乃至２９のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
31. 【請求項３１】 前記第２の入射光束の光路上の前記第
    ２の光源と前記透明部材の曲面部との間に、前記第２の
    入射光束を前記物質と前記透明部材側に位置する一方の
    前記基板との界面近傍に収束させる正のパワーを有する
    第２の入射光学系を配置した、 請求項２０乃至３０のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
32. 【請求項３２】 前記第２の入射光束の光路上の前記第
    ２の光源と前記透明部材の曲面部との間に、前記第２の
    入射光束を偏光させる第２の偏光子を配置した、 請求項２０乃至３１のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
33. 【請求項３３】 前記透過光束の光路上の前記被検体と
    前記第２の測定手段との間に、前記透過光束を偏光させ
    る第２の検光子を配置した、 請求項２０乃至３２のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
34. 【請求項３４】 前記第２の偏光子の偏光方向と、前記
    第２の検光子の偏光方向とが直交している、 請求項３２又は３３記載の光学的異方性測定方法。
35. 【請求項３５】 前記第１の入射光束と前記第２の入射
    光束は、前記物質と前記透明部材側に位置する一方の前
    記基板との界面近傍の同一領域に入射される、 請求項２０乃至３４のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
36. 【請求項３６】 前記透過光束の光路中に、前記第１の
    入射光束と前記第２の入射光束の前記物質へのそれぞれ
    の照射領域を観察する観察手段を設けた、 請求項２０乃至３５のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
37. 【請求項３７】 前記光学的異方性を有する物質が液晶
    である、 請求項２０乃至３６のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
38. 【請求項３８】 前記液晶に外場を加えて液晶分子を駆
    動する駆動手段を有する、 請求項３７記載の光学的異方性測定方法。
39. 【請求項３９】 平面部及びその背面側に曲面部を有
    し、光学的異方性を有する物質を備えた被検体が前記平
    面部上に密着される透明部材と、 出射される第１の入射光束が、前記透明部材の曲面部を
    透過して前記物質と前記透明部材の平面部との界面近傍
    で全反射するように配置された第１の光源と、 前記界面で全反射された反射光束を前記曲面部を通して
    入射して、前記物質の光学的異方性を測定する第１の測
    定手段と、 出射される第２の入射光束が前記被検体の前記物質を透
    過するように配置された第２の光源と、 前記被検体を透過した透過光束を入射して、前記物質の
    内部での光学的異方性を測定する第２の測定手段と、 を備えたことを特徴とする光学的異方性測定装置。
40. 【請求項４０】 前記透明部材の曲面部の曲率中心が、
    前記物質と前記透明部材の平面部との界面近傍にある、 請求項３９記載の光学的異方性測定装置。
41. 【請求項４１】 前記透明部材は略半球状の光学部材か
    らなり、その中心軸を回転中心にして回転自在である、 請求項３９又は４０記載の光学的異方性測定装置。
42. 【請求項４２】 前記第１の入射光束の光路上の前記第
    １の光源と前記透明部材の曲面部との間に、前記第１の
    入射光束を前記物質と前記透明部材の平面部との界面近
    傍に収束させる正のパワーを有する第１の入射光学系を
    配置した、 請求項３９乃至４１のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定装置。
43. 【請求項４３】 前記第１の入射光束の光路上の前記第
    １の光源と前記透明部材の曲面部との間に、前記第１の
    入射光束を偏光させる第１の偏光子を配置した、 請求項３９乃至４２のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定装置。
44. 【請求項４４】 前記反射光束の光路上の前記透明部材
    の曲面部と前記第１の測定手段との間に、前記反射光束
    を偏光させる第１の検光子を配置した、 請求項３９乃至４３のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定装置。
45. 【請求項４５】 前記第１の偏光子の偏光方向と、前記
    第１の検光子の偏光方向とが直交している、 請求項４３又は４４記載の光学的異方性測定装置。
46. 【請求項４６】 前記第２の光源は前記透明部材の曲面
    部側の外部に配置され、前記第２の測定手段は前記透明
    部材側の外部に配置される、 請求項３９乃至４５のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定装置。
47. 【請求項４７】 前記第２の入射光束の光路上の前記第
    ２の光源と前記透明部材の曲面部との間に、前記第２の
    入射光束を前記物質と前記透明部材の平面部との界面近
    傍に収束させる正のパワーを有する第２の入射光学系を
    配置した、 請求項３９乃至４６のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定装置。
48. 【請求項４８】 前記第２の入射光束の光路上の前記第
    ２の光源と前記透明部材の曲面部との間に、前記第２の
    入射光束を偏光させる第２の偏光子を配置し、 請求項３９乃至４７のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定装置。
49. 【請求項４９】 前記透過光束の光路上の前記被検体と
    前記第２の測定手段との間に、前記透過光束を偏光させ
    る第２の検光子を配置した、 請求項３９乃至４８のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定装置。
50. 【請求項５０】 前記第２の偏光子の偏光方向と、前記
    第２の検光子の偏光方向とが直交している、 請求項４８又は４９記載の光学的異方性測定装置。
51. 【請求項５１】 前記第１の入射光束と前記第２の入射
    光束は、前記物質と前記透明部材の平面部との界面近傍
    の同一領域に入射される、 請求項３９乃至５０のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定装置。
52. 【請求項５２】 前記透過光束の光路中に、前記第１の
    入射光束と前記第２の入射光束の前記物質へのそれぞれ
    の照射領域を観察する観察手段を設けた、 請求項３９乃至５１のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定装置。
53. 【請求項５３】 前記光学的異方性を有する物質が液晶
    である、 請求項３９乃至５２のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定装置。
54. 【請求項５４】 前記液晶に外場を加えて液晶分子を駆
    動する駆動手段を有する、 請求項５３記載の光学的異方性測定装置。
55. 【請求項５５】 平面部及びその背面側に曲面部を有
    し、光学的異方性を有する物質を備えた被検体が前記平
    面部上に密着される透明部材と、 出射される第１の入射光束が、前記透明部材の曲面部を
    透過して前記物質と前記透明部材の平面部との界面近傍
    で全反射するように配置された第１の光源と、前記界面
    で全反射された反射光束を前記曲面部を通して入射する
    第１の測定手段と、出射される第２の入射光束が前記被
    検体の前記物質を透過するように配置された第２の光源
    と、前記被検体を透過した透過光束を入射する第２の測
    定手段と、を備えた光学的異方性測定装置において、 前記物質と前記透明部材側に位置する一方の前記基板と
    の界面近傍で全反射された前記反射光束を前記第１の測
    定手段に入射して、前記物質の前記界面での光学的異方
    性を測定し、 且つ同時に、前記被検体を透過した前記透過光束を前記
    第２の測定手段に入射して、前記物質の内部での光学的
    異方性を測定する、 ことを特徴とする光学的異方性測定方法。
56. 【請求項５６】 前記透明部材の曲面部の曲率中心が、
    前記物質と前記透明部材の平面部との界面近傍にある、 請求項５５記載の光学的異方性測定方法。
57. 【請求項５７】 前記透明部材は略半球状の光学部材か
    らなり、その中心軸を回転中心にして回転自在である、 請求項５５又は５６記載の光学的異方性測定方法。
58. 【請求項５８】 前記第１の入射光束の光路上の前記第
    １の光源と前記透明部材の曲面部との間に、前記第１の
    入射光束を前記物質と前記透明部材の平面部との界面近
    傍に収束させる正のパワーを有する第１の入射光学系を
    配置した、 請求項５５乃至５７のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
59. 【請求項５９】 前記第１の入射光束の光路上の前記第
    １の光源と前記透明部材の曲面部との間に、前記第１の
    入射光束を偏光させる第１の偏光子を配置した、 請求項５５乃至５８のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
60. 【請求項６０】 前記反射光束の光路上の前記透明部材
    の曲面部と前記第１の測定手段との間に、前記反射光束
    を偏光させる第１の検光子を配置した、 請求項５５乃至５９のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
61. 【請求項６１】 前記第１の偏光子の偏光方向と、前記
    第１の検光子の偏光方向とが直交している、 請求項５９又は６０記載の光学的異方性測定方法。
62. 【請求項６２】 前記第２の光源は前記透明部材の曲面
    部側の外部に配置され、前記第２の測定手段は前記透明
    部材側の外部に配置される、 請求項５５乃至６１のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
63. 【請求項６３】 前記第２の入射光束の光路上の前記第
    ２の光源と前記透明部材の曲面部との間に、前記第２の
    入射光束を前記物質と前記透明部材の平面部との界面近
    傍に収束させる正のパワーを有する第２の入射光学系を
    配置した、 請求項５５乃至６２のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
64. 【請求項６４】 前記第２の入射光束の光路上の前記第
    ２の光源と前記透明部材の曲面部との間に、前記第２の
    入射光束を偏光させる第２の偏光子を配置し、 請求項５５乃至６３のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
65. 【請求項６５】 前記透過光束の光路上の前記被検体と
    前記第２の測定手段との間に、前記透過光束を偏光させ
    る第２の検光子を配置した、 請求項５５乃至６４のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
66. 【請求項６６】 前記第２の偏光子の偏光方向と、前記
    第２の検光子の偏光方向とが直交している、 請求項６４又は６５記載の光学的異方性測定方法。
67. 【請求項６７】 前記第１の入射光束と前記第２の入射
    光束は、前記物質と前記透明部材側に位置する一方の前
    記基板との界面近傍の同一領域に入射される、 請求項５５乃至６６のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
68. 【請求項６８】 前記透過光束の光路中に、前記第１の
    入射光束と前記第２の入射光束の前記物質へのそれぞれ
    の照射領域を観察する観察手段を設けた、 請求項５５乃至６７のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
69. 【請求項６９】 前記光学的異方性を有する物質が液晶
    である、 請求項５５乃至６８のいずれか１項記載の光学的異方性
    測定方法。
70. 【請求項７０】 前記液晶に外場を加えて液晶分子を駆
    動する駆動手段を有する、 請求項６９記載の光学的異方性測定方法。