JP4484177B2 - 面ぎらの定量的評価方法及び防眩性フィルムの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表面凹凸のために発生する面ぎらを定量的に評価するための方法及び装置、さらに面ぎら特性のよい防眩性フィルムの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＣＤ等のディスプレイでは、面ぎら（シンチレーション）と言われる現象が生じ、観察者にとって表示を見にくくする要因の１つとなっている。面ぎらは、表示装置の画面を点灯した際、画面に細かい輝度のむらが現れ、視角を変えていくとその輝度むらの位置が移り変わっていくように見える現象で、特に全面白表示や全面緑表示のときに見え易い。表示装置においてはこのような面ぎらがどの程度であるかを評価する必要があり、試験片に対して２０°の角度で光を入射させたときに正反射する光の強度を測定する２０°鏡面光沢度測定法が採用されていた。しかし、面ぎらは表面凹凸等によって発生するため、反射光量を測定する方法では正確な評価はできない。そこで、従来、面ぎらを防止するための防眩性フィルムの良否の判定のため目視評価法が用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし目視による面ぎらの評価では個人差が生じたり、正確性に欠けることは否めなかった。しかし、防眩性フィルム等の開発においては、その性能の把握のために面ぎらの強さを定量評価できるようにすることが要請されていた。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためのもので、表面凹凸等によって変化する面ぎらの強さを定量的に評価できるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の面ぎらの定量的評価方法は、白色光源からの光をマトリックスフィルタを介して対象物表面へ入射させ、対象物からの反射光または透過光を撮影してデータとして取り込み、取り込んだ光の輝度分布に対し少なくともローパスフィルタ処理を含む画像処理を行い、輝度分布のバラツキの標準偏差を求め、求めた標準偏差値を対象物表面の面ぎら値としたことを特徴とする。
本発明の面ぎらの定量的評価装置は、少なくとも、白色光源、マトリックスフィルタ、撮影装置、コンピュータからなり、白色光源からの光をマトリックスフィルタを介して対象物表面へ入射させ、対象物からの反射光または透過光を撮影装置により撮影してデータとして取り込み、該データをコンピュータにより少なくともローパスフィルタ処理を含む画像処理して輝度分布のバラツキの標準偏差を求め、求めた標準偏差値を対象物表面の面ぎら値としたことを特徴とする。
本発明の防眩性フィルムの製造方法は、少なくとも基材の一方の面へ防眩層を形成した防眩性フィルムにおいて、白色光源からの光をマトリックスフィルタを介して防眩性フィルム表面へ入射させ、防眩性フィルムからの反射光または透過光を撮影装置により撮影してデータとして取り込み、取り込んだ光の輝度分布に対し少なくともローパスフィルタ処理を含む画像処理をコンピュータにて行い、輝度分布のバラツキの標準偏差を求め、求めた標準偏差を防眩性フィルム表面の面ぎら値とし、面ぎら値が所定値以下となるように前記防眩層を形成することを特徴とする。
【０００６】
本発明の面ぎらの定量的評価装置は、少なくとも、白色光源、マトリックスフィルタ、撮影装置、コンピュータからなり、白色光源からの光をマトリックスフィルタを介して対象物表面へ入射させ、対象物からの反射光または透過光を撮影装置により撮影してデータとして取り込み、該データをコンピュータにより処理して輝度分布のバラツキの標準偏差を求め、求めた標準偏差値を対象物表面の面ぎら値としたことを特徴とする。
また、本発明の評価装置は、前記撮影装置がＣＣＤカメラであることを特徴とする。
また、本発明の評価装置は、前記対象物が防眩性フィルムであることを特徴とする。
また、本発明の評価装置は、面ぎら値が所定値以下か否かにより対象物の性能を評価することを特徴とする。
また、本発明の評価装置は、取り込み画像の平均輝度１４５ｃｄ／ｍ² にて測定したとき、前記面ぎら値の所定値が１５であることを特徴とする。
【０００７】
本発明の防眩性フィルムは、取り込み画像の平均輝度１４５ｃｄ／ｍ² にて測定したとき、面ぎら値が０より大きく１５以下であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の防眩性フィルムの製造方法は、少なくとも基材の一方の面へ防眩層を形成した防眩性フィルムにおいて、白色光源からの光をマトリックスフィルタを介して防眩性フィルム表面へ入射させ、防眩性フィルムからの反射光または透過光を撮影装置により撮影してデータとして取り込み、取り込んだ光の輝度分布の画像処理をコンピュータにて行い、輝度分布のバラツキの標準偏差を求め、求めた標準偏差を防眩性フィルム表面の面ぎら値とし、面ぎら値が所定値以下となるように前記防眩層を形成することを特徴とする。
また、本発明の製造方法は、前記撮影装置はＣＣＤカメラであることを特徴とする。
また、本発明の製造方法は、取り込み画像の平均輝度１４５ｃｄ／ｍ² にて測定したとき、面ぎら値の所定値が１５であることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
図１は本発明の評価装置の概略構成を示す図である。
透過光測定用白色光源１の上に若干隙間を開けて加工面を光源側に向けてマトリックスフィルタ２を配置し、このマトリックスフィルタに防眩性フィルム（ＡＧフィルム）３を防眩処理加工した面を撮影側として密着させる。同様に防眩性フィルム３の加工処理した面に対向して反射光測定用白色光源４の上に若干隙間を開けて加工面を光源側に向けてマトリックスフィルタ５を配置する。防眩性フィルム３の加工処理した面は主として微粒子を含有する材料が使われている。マトリックスフィルタ２、５は、例えば縦８５ｍｍ、横６５ｍｍ、厚さ１ｍｍ、ピッチ１４０μｍ×１７０μｍの千鳥格子で、ブラックマトリックスのみで構成され、着色されていない擬似的なカラーフィルタである。ここでは擬似的なカラーフィルタを用いたが、必要に応じて着色されたカラーフィルタを用いてもよい。なお、光源としては白色平面光源を用いるのが望ましい。
【００１１】
白色光源１または４でマトリックスフィルタ２または５を介して照明された防眩性フィルム３の加工面を目視に近い状態での評価を可能とするためにＣＣＤカメラ６で撮影する。ＣＣＤカメラとサンプル（防眩性フィルム）との距離は、例えば約２５０ｍｍである。ＣＣＤカメラのピントはマトリックスフィルタのマトリクスで鮮明になる程度に合わせ、絞りを適当な所に合わせる。なお、白色光源、マトリックスフィルタ、サンプル、ＣＣＤカメラの構成で測定を行うのは、液晶ディスプレイの構成を想定し、それを擬似的に再現するためである。
【００１２】
撮影により得られたデータをコンピュータ７に取り込む。このとき、画像処理の計算での桁落ちを防止するために８ビット・グレー・スケールの取り込みデータをチェック後、１６ビット・グレー・スケールに変換する。取り込んだデータは数値化する上で適切な値を得るために画像処理を行う。画像処理はローパスフィルタリング、シェーディング補正、コントラスト強調からなっている。コントラストの強調では、例えばコントラスト９３、ガンマ３０、ブライトネス４８に設定する。このとき輝度が高すぎたり低すぎたりするようなあれば、ＣＣＤの絞りを調節して、測定を最初からやり直す。このとき平均輝度は１４５ｃｄ／ｍ² 程度となることが望ましい。面ぎらの強さの数値化は輝度のばらつきを標準偏差として求め、標準偏差値により表すものであり、求めた面ぎら値を所定値と比較することによりサンプルの性能を評価する。なお、測定環境の変化（マトリックスフィルタのよごれ、光源のぶれ等）により、完全に同一な状態が常に再現されるわけではないので、連続で測定するとき以外は標準サンプルを設け、その値の変化による補正をかけることが望ましい。
【００１３】
図２は図１の装置による測定の流れを説明する図である。
まず、マトリックスフィルタ上に測定するフィルムを配置し、これをＣＣＤカメラでフィルム表面を撮影し、次いで、撮影により得られた画像データをコンピュータに取り込み、画像処理を行う。
【００１４】
図３は処理される画像の内容を示している。
画像処理においては取り込んだ生の画像に対して画像処理する領域を選択する。これは防眩性フィルムの貼ってある部分だけを画像処理の対象とするためであり、図３（ａ）はその生画像である。この画像においては、マトリックスフィルタのマトリクスによる輝度変化が鮮明に現れている。
図３（ｂ）は生画像に対してフィルタリング処理して高調波を除去した画像であり、マトリックスフィルタのマトリクスによる輝度変化が現れないようにしている。このフィルタリングは、面ぎらを目視評価する場合、マトリックスフィルタのマトリクスまで認識できないという考え方から、目視と同じ条件とするために行っている処理である。フィルタリングは、マトリクスが分からなくなる程度にローパスフィルタをかけて行い、具体的には、使用したソフトのローパスフィルタを、カーネル７×７、１００％を３回かけている。
次いで、輝度を平坦化する。図３（ｃ）は図３（ｂ）の画像に輝度補正を加えたもので、光源自体に輝度に面分布があるために生ずる輝度分布を補正するシェーデング補正をしたもので、最大の点が１０ピクセルとした。
図３（ｄ）はコントラスト強調したものである。コントラストの強調は数値化する上で本質的ではないが、面ぎらを評価する上で輝度分布を見やすくするためである。
【００１５】
以上のように処理された画像で、マトリックスフィルタの傷等による輝度変化のない部分において輝度の標準偏差値を求める。この際、輝度の平均値がサンプル毎にほぼ同じ値になるように画像処理の領域を移動させる。つまり、光源に輝度分布があるために領域により平均値が変わるからである。どこに動かしても不適当である場合は、ＣＣＤカメラの絞りを変更する。
【００１６】
図４は画像処理による輝度分布の変化を説明する図で、画像処理前と画像処理後の画像と輝度分布を示している。この例はピクセル数１６０×１２０、実際の大きさは１０ｍｍ×７．５ｍｍである。
図４（ａ）は取り込んだ生画像であり、図４（ｂ）はその時の輝度分布を示している。図４（ｂ）から分かるように、輝度分布がマトリックスフィルタのマトリクスの影響で非常に細かく変化しており、前述した画像処理を施すことにより、図４（ｃ）のような画像が得られ、その時の輝度分布は図４（ｄ）に示すようになる。この時の変化の大きさＡが標準偏差を算出するデータである。
【００１７】
図５は面ぎらが小さい場合と大きい場合の輝度変化を説明する図である。
図５（ａ）は面ぎらが小さい画像で、その時の輝度分布が図５（ｂ）のようになる。図５（ｂ）では、輝度の変化Ｂが極めて小さいことが分かる。図５（ｃ）は面ぎらが大きい画像で、その時の輝度分布が図５（ｄ）に示すもので、輝度の変化Ｃが大きいことが分かる。
【００１８】
輝度の変化の大きさＢ、Ｃが標準偏差となり、この値を面ぎらの強さの数値とする。数値が大きい程面ぎらが強いことになる。絶対的な数値は測定装置（光源、マトリックスフィルタ、ＣＣＤカメラ）、画像処理ソフトや細かな画像処理方法の違いで変わるが、相対的な関係は維持される。これらを同一にして測定を行えば再現性のある数値が得られることになる。
【００１９】
なお、本実施例で測定に用いた機器は次のようなものである。

図６は取り込み画像の平均輝度１４５ｃｄ／ｍ² における測定結果を示しており、光沢度測定装置を用いたもの（グロス２０°）、感覚テスト、本発明の面ぎら値についてそれぞれ表している。
図６において、
サンプル１ 粒径１〜２μｍのシリカ粒子含有（Ｒａ＝0.256 Ｓｍ＝40.1）
サンプル２ 粒径１〜２μｍのシリカ粒子含有（Ｒａ＝0.186 Ｓｍ＝30.2）
サンプル３ 粒径１〜２μｍのシリカ粒子含有（Ｒａ＝0.307 Ｓｍ＝30.5）
サンプル４ 粒径１〜２μｍのシリカ粒子含有（Ｒａ＝0.385 Ｓｍ＝29.7）
サンプル５ 粒子非含有（エンボス） （Ｒａ＝0.102 Ｓｍ＝31.1）
サンプル６ 粒径３μｍのシリカ粒子含有 （Ｒａ＝0.205 Ｓｍ＝25.9）
サンプル７ 粒径３μｍのシリカ粒子含有 （Ｒａ＝0.264 Ｓｍ＝23.7）
サンプル８ シリカ粒子含有 （Ｒａ＝0.323 Ｓｍ＝36.2）
ＴＡＣ 防眩処理をしていない透明なフィルム（基材フィルム）
ここで、ＲａはＪＩＳ規格の表面粗さを表す測定値の１つ（中心線平均粗さ）で、単位はμｍで表した数値、Ｓｍは表面凹凸の谷から谷までの間隔をμｍ単位で表した数値である。
測定方法
〔グロス（２０°）〕
JIS-S-Z-8741に準じ、フィルム裏面を両面テープで押さえ板（光沢のない黒）に貼り付け、村上色彩技術研究所製ＧＭー２６Ｄを用いて測定した。
〔感覚テスト〕
白色面光源（検査ビュアー）の上にマトリックスフィルタを加工面を下にしておき、その上に防眩性フィルムを加工面が上になるように置き、手でフィルムの端を押さえながら面ぎらを観察する。
◎……面ぎらが見えない。
○……面ぎらが若干あるが気にならない程度
△……面ぎらが気になる程度にある
×……面ぎらがひどい
グロス（２０°）の場合、数値が大きい程面ぎらが大きいとしているが、図６の結果から感覚テストと合っている場合もあれば合っていない場合もある。例えば、サンプル１、サンプル３、サンプル４、サンプル６、サンプル７は比較的符合しているが、サンプル２、サンプル５、サンプル８、基材フィルムでは符合していない。これに対して本発明で求めた面ぎら値は全試料にわたって感覚テストと符合している。さらに取り込み画像の平均輝度１４５ｃｄ／ｍ² で測定したとき、面ぎら値が１５以下か否かにより防眩性フィルムの面ぎらの特性の良否の判定が可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば輝度分布を測定し、画像処理してその標準偏差を面ぎら値とすることにより、感覚テストとほぼ符合するように面ぎらを数値化することが可能となり、防眩性フィルム等の開発において極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の評価装置の概略構成を示す図である。
【図２】 測定の流れを示す図である。
【図３】 図２の測定の流れにおける画像の内容を示す図である。
【図４】 画像処理による輝度分布の変化を説明する図である。
【図５】 面ぎらが小さい場合と大きい場合の輝度変化を説明する図である。
【図６】 測定結果を示す図である。
【符号の説明】
１…透過光測定用白色光源、２，５…マトリックスフィルタ、３…防眩性フィルム、４…反射光測定用白色光源、６…ＣＣＤカメラ、７…コンピュータ。

Claims (6)

1. 白色平面光源からの光をマトリックスフィルタを介して防眩性フィルム表面へ入射させ、防眩性フィルムからの反射光または透過光を直接撮影してデータとして取り込み、取り込んだ光の輝度分布に対し少なくともローパスフィルタ処理を含む画像処理を行い、輝度分布のバラツキの標準偏差を求め、求めた標準偏差値を防眩性フィルム表面の面ぎら値としたことを特徴とする防眩性フィルムの面ぎらの定量的評価方法。
2. 面ぎら値が所定値以下か否かにより防眩性フィルムの性能を評価することを特徴とする請求項１記載の定量的評価方法。
3. 取り込み画像の平均輝度１４５ｃｄ／ｍ² にて測定したとき、前記面ぎら値の所定値が１５である請求項２記載の定量的評価方法。
4. 少なくとも基材の一方の面へ防眩層を形成した防眩性フィルムにおいて、白色平面光源からの光をマトリックスフィルタを介して防眩性フィルム表面へ入射させ、防眩性フィルムからの反射光または透過光を撮影装置により直接撮影してデータとして取り込み、取り込んだ光の輝度分布に対し少なくともローパスフィルタ処理を含む画像処理をコンピュータにて行い、輝度分布のバラツキの標準偏差を求め、求めた標準偏差を防眩性フィルム表面の面ぎら値とし、面ぎら値が所定値以下となるように前記防眩層を形成することを特徴とする防眩性フィルムの製造方法。
5. 前記撮影装置はＣＣＤカメラである請求項４記載の防眩性フィルムの製造方法。
6. 取り込み画像の平均輝度１４５ｃｄ／ｍ² にて測定したとき、面ぎら値の所定値が１５である請求項４又は５記載の防眩性フィルムの製造方法。

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