JP2005030958A - 反射特性測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 投射光軸上に折り返される反射光を測定することを可能とする。また、計測点を変えたとき一定の投射計測距離を維持可能とする。
【解決手段】 ビーム状に集束された光を出力する投射装置３Ｂと、投射装置３Ｂの出力側に、光軸に対して４５゜傾けて配置された半透明ミラー５と、投射装置３の出力光が半透明ミラー５で９０゜折り曲げ反射されてスクリーンの面に到達しスクリーンの面で反射して半透明ミラー５に到達し半透明ミラー５を透過する光を計測する輝度計７とよりなる。投射装置３と半透明ミラー５と輝度計７とを一体的に設けた。
【選択図】 図４

Description

本発明は、大型画面を表示するスクリーンの表面を評価するため等に用いる反射輝度測定装置に関する。

一般に、大型画面を表示する際、スクリーンに投射される映像は、スクリーン表面の均一な平面性や反射率が維持されて、はじめて高品位の映像が表示できる。しかし、表面反射材の塗布のばらつき、下地の整形精度による僅かな凹凸、埃や汚れ、経年変化などで、均一な反射特性が得られない場合がある。

原因として第１に製造時の反射面の仕上げ程度による次のような影響がある。

ア．塗装下地面の接合部分や、曲げの不均一による凹凸で反射光分散
イ．反射塗装膜の厚さのばらつきによる反射光の濃淡
ウ．塗装の際の刷毛むらや、吹き付けによる凹凸での反射光の濃淡
エ．塗料調合時の調合率不均一による反射むら
オ．塗装時の温度や湿度等の環境変化による部分的な反射率のばらつき
第２に表面の劣化による次のような反射率低下がある。

ア．経年による反射材の酸化等による反射能率の低下
イ．埃付着による反射率の低下
これらは、映像を投射した際、反射光の変化すなわち濃淡のむらとして認知され、映像観賞の妨げとなる。

娯楽等を目的とした通常の表示においては、多少の反射率の変化は、さほど気にすることも無い。反面、最近のＶＲ（バーチャルリアリティー）やシミュレータ等の映像表示において、スクリーン上に表示される物体の仔細な観察や僅かな動きの変化を認知し訓練するような用途においては、スクリーン表面の部分的な反射率の濃淡やむらは、誤認識など映像認識の妨げとなり、訓練に支障をきたすこともある。従って、スクリーンの表面は極力濃淡やむらを生じないことが要望される。

すなわちスクリーンは、可能な限り反射率に変化のない均一な反射特性の仕上げが求められる。このためスクリーン製造及び据え付け時には、スクリーン各部の反射率を精密に測定することが必要であり、この測定結果からスクリーン表面全体の反射特性の不均一な部分を特定し、必要によっては改善のための再加工を実施することになる。

スクリーン各部の反射率を測定する手法としては、目視判断、写真撮影判断、白色全面投射による反射光を輝度計で計測判断、スポット光投射による反射光を輝度計で計測判断するものがあり、以下のような得失がある。
（目視判断）
スクリーン全体の反射率低下は目視では判断しにくいが、スクリーンの部分的な輝度の低下状態を大雑把に認知判断するには目視観測でもある程度認知できる。すなわちスクリーン全体に白色光を投射して、観察点で全体を眺めれば微細な濃度変化部分を認知できる。

しかし定量的に差異を示すことは出来ない。また計測値には反射率低下の影響による濃淡のむら以外に、投射光に存在する光量のむらが含まれるため、正確な計測には向かない。
(写真撮影判断）
前記目視観察の状態を写真記録し、この映像から反射光の濃淡を調べ、あるいは画像処理等で強調し、特性低下の場所を特定することができる。

しかし、スクリーンに均一の明るさの光が照射されることが条件であるので、前記同様、投射光の濃淡も計測記録値に含まれているため、スクリーン各部の正確な反射率を定量的に計測するには方式上無理がある。
( 白色全面投射による反射光を輝度計で計測判断）
スクリーン全面を白色投射し、各部分の反射光を輝度計で測定する方法がある。映像投影装置（プロジェクター等）で、映像の無い白色をスクリーンに全面投射し、その各部分からの反射光を輝度計で計測する。輝度計の計測角度を狭くすれば、スクリーン各部の反射光を細かく計測することは可能である。

ただし、スクリーン全面に光を投射しているため、各部の反射光が相互に他のエリアに影響し、精度の高い計測はできない。また、映像投影装置（プロジェクター等）からの投射光は、レンズ特性、ランプ特性、集光装置特性などにより周辺光が減衰し、スクリーン全体に均一な明るさを照射できないため、この反射光を測っても、光源の光量変化も含んだ計測値となり、スクリーン各部の反射率を正しく測定することができない。
(スポット光投射による反射光を輝度計で計測判断）
前記のようにスクリーン全面を照射するものに対し、図７に示すものがある。この装置は、検査する反射板１０１に所定の入射角で光を照射する光源１０３を用い、光源０１３から照射された光のうち反射板１０１で反射した光を輝度計１０５で計測することにより、反射板１０１の反射率を求める（例えば、特許文献１参照）。

この装置と同様に図８のように、投光器１０７によりスクリーン１０９の一部分にスポット光を投射し、その円形反射面１１１の中央部を、離れた位置から輝度計１１３で計測する方法がある。

狭いエリア（１度程度）を計測する輝度計１１３を使用することを前提に、スクリーン１０９に、投光器１０７により輝度計計測角をやや上回る投射角のスポット光を投射し、その反射光を計測する。図８では、スクリーン１０９の円形反射面１１１に対しその内側に輝度計計測領域１１５が存在することになる。

この場合、スポット光は一定光量を一定距離からスクリーン１０９にほぼ垂直に投射し、一方スクリーン１０９からのほぼ垂直方向への反射光を、輝度計１１３により一定距離で計測する。この関係を維持しつつ、スクリーン１０９各部の反射率を測定する。

こうすれば、スクリーン１０９の計測エリア周辺のみに光を投射するから、スクリーン１０９の各部からの反射光の影響もほとんど無く、どの計測点にも同一の投射光が当てられるため計測精度が向上する。また、スクリーン０１９全体を分解して各部を計測することで、スクリーン１０９の反射特性を知ることができる。

上記の各手法の中で(スポット光投射による反射光を輝度計で計測判断）がスクリーン１０９の反射特性を比較的正しく、定量的に計測できる。

特開２００３−２８７５５号公報

しかし、ＶＲやシミュレータ用のスクリーンに求められる反射特性を引き出すには、まだ計測の精度が不十分で、かつ計測に手間を要し、改善が求められていた。その問題点としては以下が挙げられる。

第１に、投射光軸上を反射光が折り返さず、正しく反射光を測定することができない。

図８において、計測に正確を期す場合、投光器１０７からの光をスクリーン１０９の面に直角に投射し、その投射光軸上に折り返される光を計測するのがよい。しかし、投光器１０７と輝度計１１３とが物理的に大きさを持っているために、たとえスクリーン１０９に垂直にスポット光を投射しても、垂直に反射される光の光軸に輝度計１１３を置くことができない。このため、投光器１０７及び輝度計１１３のそれぞれの幅に対応し角度θだけずらして投光器１０７及び輝度計１１３を配置して計測せざるを得ない。従って、投射光軸上に反射光が折り返されず、本来目的とする反射光を正しく計測することができないという問題がある。

第２に、計測点を変えたとき一定の投射計測距離を設定することができない。

図９には、半球ドーム状のスクリーン１１７の反射特性を計測する場合の計測例を示す。投光器、輝度計等を備えた計測機材１１９は、図のように回転中心Ｃを持った雲台状の首振り構造の台１２１に搭載されている。水平方向の投射計測距離Ｌ１は半球ドームの中心位置との間となるよう設置される。計測方向を変え、台１２１を回転させて、例えば上方向に計測機材１１９の仰角を取ると、スクリーン１１７に対する投射計測距離Ｌ２はＬ１より長くなる。

すなわち首振り構造の回転中心Ｃがドーム中心に無いため、投射位置を変えると投射計測距離がＬ１からＬ２へと変化する。このため計測角度の変化に対して一定の計測条件が得られず、その都度計測値の補正をしなければならず、手数がかかるという問題があった。

解決しようとする問題点は、投射光軸上に折り返される反射光を測定することができない点と、計測点を変えたとき一定の投射計測距離を維持できない点である。

請求項１の発明は、ビーム状に集束された光を出力する投射装置と、該投射装置の出力側に、光軸に対して４５゜傾けて配置された半透明ミラーと、前記投射装置の出力光が前記半透明ミラーで９０゜折り曲げ反射されて被測定体の面に到達し該被測定体の面で反射して前記半透明ミラーに到達し該半透明ミラーを透過する光を計測する輝度計とよりなることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の反射特性測定装置であって、前記投射装置と半透明ミラーと輝度計とを一体的に設けたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２記載の反射特性測定装置であって、前記投射装置と半透明ミラーと輝度計とを、支持台に第１回転軸により回転可能に支持し、前記支持台を、前記第１回転軸に直交する第２回転軸により器台に回転可能に支持し、前記第１、第２回転軸の軸心の交点に、前記半透明ミラーの光軸交差点を合致させたことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３記載の反射特性測定装置であって、前記第１，第２回転軸を格別に回転駆動する第１，第２電動モータと、前記スクリーンの計測位置に応じて前記第１，第２電動モータを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の反射特性測定装置であって、前記半透明ミラーを挟んで前記投射装置の出力側の反対側に、前記半透明ミラーを透過して直進する漏れ光を減衰するための漏れ光減衰装置を設けたことを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項５記載の反射特性測定装置であって、前記漏れ光減衰装置は、前記一端開口の有底の筒体と、該筒体の内面に設けた光吸収材と、前記筒体の底部に設けられ開口側に向かって推戴形状をした光吸収部とを備え、前記漏れ光を前記筒体の開口から進入させて減衰することを特徴とする。

請求項１の発明では、ビーム状に集束された光を出力する投射装置と、該投射装置の出力側に、光軸に対して４５゜傾けて配置された半透明ミラーと、前記投射装置の出力光が前記半透明ミラーで９０゜折り曲げ反射されてスクリーン面に到達し該被測定体の面で反射して前記半透明ミラーに到達し該半透明ミラーを透過する光を計測する輝度計とよりなるため、投射装置の出力光が前記半透明ミラーで９０゜折り曲げ反射されて被測定体の面に到達し該被測定体の面で反射して投射光軸上を反射光が折り返し、反射光を正しく測定することができる。

従って、スクリーン等の被測定体の面の反射特性を正しく、定量的に計測することができる。このため、ＶＲやシミュレータ用のスクリーン等に求められる反射特性を簡単に引き出すことができる。

請求項２の発明では、請求項１記載の発明の効果に加え、前記投射装置と半透明ミラーと輝度計とを一体的に設けたため、投射装置と半透明ミラーと輝度計とを一体に動かすことができ、一定の投射計測距離を取り易く、被測定体の面全体の反射光を正しく測定することができる。

請求項３の発明は、請求項２記載の効果に加え、前記投射装置と半透明ミラーと輝度計とを、支持台に第１回転軸により回転可能に支持し、前記支持台を、前記第１回転軸に直交する第２回転軸により器台に回転可能に支持し、前記第１、第２回転軸の軸心の交点に、前記半透明ミラーの光軸交差点を合致させたため、一体的な投射装置と半透明ミラーと輝度計とを第１軸、第２軸により回転移動させて被測定体上の測定位置を変更しても、半透明ミラーの光軸交差点の位置が変わることがない。このため、半球凹形状の被測定体でもその面全体の反射光を正しく測定することができる。

請求項４の発明では、請求項３の発明の効果に加え、前記第１，第２回転軸を格別に回転駆動する第１，第２電動モータと、前記スクリーンの計測位置に応じて前記第１，第２電動モータを制御する制御手段とを備えたため、第１，第２電動モータを制御手段により制御し、被測定体の面全体の反射光をより正しく簡単に測定することができる。

請求項５の発明は、請求項１〜４の何れかの発明の効果に加え、前記半透明ミラーを挟んで前記投射装置の出力側の反対側に、前記半透明ミラーを透過して直進する漏れ光を減衰するための漏れ光減衰装置を設けたため、被測定体を反射して半透明ミラーを通過し輝度計に入射される光に漏れ光が加算されるのを抑制することができ、反射光をより正しく測定することができる。

請求項６の発明は、請求項５の発明の効果に加え、前記漏れ光減衰装置は、前記一端開口の有底の筒体と、該筒体の内面に設けた光吸収材と、前記筒体の底部に設けられ開口側に向かって推戴形状をした光吸収部とを備え、前記漏れ光を前記筒体の開口から進入させて確実に減衰するため、被測定体を反射して半透明ミラーを通過し輝度計に入射される光に漏れ光が加算されるのを抑制することができ、反射光をより正しく測定することができる。

投射光軸上に折り返される反射光を測定することを可能にする目的を半透明ミラーを用いて実現した。また、計測点を変えたとき一定の投射計測距離を維持するという目的を投射装置と半透明ミラーと輝度計とを一体的に設けることにより実現した。

図１は本発明の実施例１に係る反射特性測定装置の構成図である。

本実施例の反射特性測定装置１は、投射装置３と、半透明ミラー５と、輝度計７とを備えている。

前記投射装置３は、ビーム状に集束された光を出力する。投射装置３は、投射ケース９に光源１１及び集光レンズ１３、１５、投射レンズ１７をそなえたものである。光源１１からの光をレンズ１３、１５、１７により集束し出力する。

前記半透明ミラー５は、コーティング処理などが施され、投射装置３の出力側に光軸に対して４５゜傾けて配置されている。半透明ミラー５は、投射装置３からの出力光を一部９０゜折り曲げて反射させ、他はそのまま透過させる。

前記輝度計７は、前記半透明ミラー５の９０゜折り曲げ反射投射光２３の光軸上において、半透明ミラー５の背後に配置されている。従って、輝度計７は、前記半透明ミラー５で９０゜折り曲げ反射されて被測定体であるスクリーン１９の面に到達し該スクリーン１９の面で反射して前記半透明ミラー５に到達し該半透明ミラー５を透過する光を計測する。
(１) 投射光光軸と反射光計測光軸の一致
前記投射装置３と輝度計７とが物理的な大きさを持っているため、通常の方法では両者の光軸を一致させて計測することはできない。ここに着目して、投射光光軸方向に折り返される反射光のみを計測できるように、投射光光軸と反射光計測光軸を一致させて計測できるようにした。
図１に示すように、投射装置３からのスポット状の投射光２１をスクリーン１９に投射する際、その投射光２１を半透明ミラー５により、その光量の約１／２を９０゜スクリーン１９側へ９０°折り曲げ反射投射光２３とする。反射投射光２３はスクリーン１９の面で各方向に分散反射されるが、反射投射光２３のうち反射投射光光軸方向に折り返される狭いエリアのスクリーン反射光２５が、半透明ミラー５に到達する。この半透明ミラー５に到達したスクリーン反射光２５のうち約１／２は９０゜投射装置３側へ折り曲げられてミラー反射スクリーン反射光２７となるが、約１／２は半透明ミラー５をそのまま透過し、ミラー透過スクリーン反射光２９として直進する。このミラー透過スクリーン反射光２９が輝度計７で計測される。

こうすることで、投射光２１、２３の光軸と計測すべき反射光２５、２９の光軸とを一致させることができる。従って、どのような計側面にあっても、投射光方向への反射光を計測することができる。

図１の例であれば、スクリーン１９に直角方向から９０°折り曲げ反射投射光２３を与え、スクリーン１９に対して直交反射するミラー透過スクリーン反射光２９を輝度計７で計ることができるようになる。すなわち投射装置３と輝度計７との角度差０度での計測条件が整うことになる。

このため、スクリーン１９の面の反射特性を正しく、定量的に計測することができる。このため、ＶＲやシミュレータ用のスクリーン等に求められる反射特性を簡単且つ正確に引き出すことができる。

ア．輝度の絶対値の計測
図１のように、半透明ミラー５は投射光２１を折り曲げ反射する際に、光量の約１／２がミラー透過投射光３１として直進透過する。またスクリーン１９からの反射光２５が半透明ミラー５を輝度計７方向に通過する際にも、約１／２がミラー反射スクリーン反射光２７として反射するため、輝度計７は反射光２５そのものを直接計測しているわけではない。

従って、輝度の絶対値を知る必要があるときは、あらかじめ半透明ミラー５の反射・透過による減衰の割合を計測しておき、この減衰率で測定値を補正する必要がある。

イ．漏れ光の発生
半透明ミラー５を採用することにより、スクリーン１９への投射光２３と反射光２５の光軸を一致させることはできた。一方で、半透明ミラー５が入射光線を透過と反射に分離する性質を持つため、分離された一部の光が不要の光として計測値に加算されるという現象を生ずる。

すなわち図２において、光源１１からの投射光２１を半透明ミラー５で９０°折り曲げてスクリーン１９に投射する際、半透明ミラー５を直進する約１／２の光量はミラー透過投射光３１として外部に抜ける。この光がそのまま抜けてしまえば良いが、近傍に存在する何らかの物体３３を照射し、物体３３により分散反射する。その内の照射方向に反射されてくる僅かの光が物体による反射光３５として再び半透明ミラー５に戻り、そこで９０°折り曲げられた成分が輝度計７方向に向かい、不要な光３６として輝度計７に入力される。

この外部への透過光が無限遠に投射されれば、再入射することは無いが、通常の計測環境では無限遠へ放射することはできず、何らかの近傍の物体３３を照射しその反射光３５を入射させることとなり、これが誤差要因として加算されることになる。

ウ．漏れ光の減衰装置
図３は、実施例２に係る反射特性測定装置１Ａの構成図である。なお、実施例１と対応する構成部分には同符号を付して説明する。反射特性測定装置１Ａでは、半透明ミラー５を真っ直ぐ透過した投射光をそのまま外部に照射させないで、漏れ光減衰装置３７で受け止める。

前記漏れ光減水装置３７は、筒体として円筒３８を有している。円筒３８は一端に開口４１が設けられ、他端に底部４３を備えた有底に形成されている。円筒３８の内壁内周面には、光の再反射を防止する光吸収材としてベルベットのような黒色無反射材３９が貼付されている。底部４３には、開口４１側に向かう推戴形状として円錐状の形状にした光吸収部４５が設けられている。光吸収部４５の表面にもベルベットのような黒色無反射材４７が貼付されている。

前記漏れ光減衰装置３７は、漏れ光を前記円筒３８の開口４１から進入させて減衰する。すなわち、前記ミラー透過投射光３１の大半をこの円錐状の光吸収部４５で吸収し、減衰された僅かな反射光４９は円筒２９内壁に張られた黒色無反射材３９でさらに吸収反射を繰り返し、最終的に残存した極めて微量の漏れ光５１が再び光源１１の方向に折り返される。この微量の漏れ光５１は、半透明ミラー５でその約１／２が９０°折り曲げられ、漏れ光５３として輝度計７に入力される。

これは極めて微小ながら、本来計測すべきスクリーン１９から入射する反射光２９に加算されることになる。通常の計測には影響を与えないが、暗い光を計測する場合は無視できない。

エ．漏れ光の計測と計測値の補正
前記微量の漏れ光５３は、光源１１の明るさには比例するが、光源１１が一定の明るさであれば、どの方向に向けても一定で外部の明るさの影響も受けない。従って、前記漏れ光減衰装置３７を取り付けてもなおも残存する僅かの漏れ光５３が問題となるような暗い反射面の輝度計測にあっては、予め漏れ光値を計測しておき、スクリーン１９の面の輝度計測値から漏れ光値を差し引けば、正しい計測値が得られる。

すなわち、計測時に予め投射スポット光を無限遠（光の反射が無い方向）に向ける。その際計測される輝度値（すなわち漏れ光を含んだ無限遠の輝度）と、同一方向に向けたままで、光源１１を消灯した際の外部からの光の輝度（漏れ光の発生していない無限遠の真の輝度）測定値との差を求める。この差が装置内部の漏れ光の輝度であるので、この値を知り、スクリーン１９各部の計測値から差し引くという単純な補正をすれば計測対象の正しい明るさが得られる。

(２) 一定の投射計測距離を得る（経緯台構造への搭載）
第２の課題として、スクリーン１９上の各部を計測する際、計測方位を変えると投射計測の距離が変化するという問題があった。すなわち図９の装置を使用してスクリーンからの反射光を測定する場合、計測方位を変えると、投射距離や計測距離が変化して、投射光量や計測光量が変化する恐れがあった。

このような問題に対し、図４は、本発明の実施例３に係る反射特性測定装置１Ｂの構造を示している。基本的な構成は実施例１と同様であり、対応する構成部分には同符号を付して説明する。本実施例の反射特性測定装置１Ｂは、投射装置３Ｂと半透明ミラー５と輝度計７と漏れ光減衰装置３７とを一体的に設けたものである。なお、漏れ光減衰装置３７は省略することもできる。

前記反射特性測定装置１Ｂは、半透明ミラー５が結合枠５５に支持されている。結合枠５５には、四方に開口５７，５９，６１，６３が設けられている。開口５７には、第１連結筒６５を介して投射装置３Ｂが取り付けられている。開口５９には、入出射筒６７が取り付けられている。開口６１には第２連結筒６９を介して輝度計７が取り付けられている。開口６３には漏れ光減衰装置３７が取り付けられている。

前記投射装置３Ｂの光軸７０と輝度計７の光軸７２とは、半透明ミラー５の中央部の光軸交差点７４で直交するように設定されている。

前記反射特性測定装置１Ｂを有効に機能させるための付帯条件として、できるだけ狭い領域を計測できることが重要である。

前記スクリーン１９の面に照射する光の大きさは、小さいほどスクリーン１９の面を細かく分離して計測することができる。したがって輝度計７の計測領域も小さい物を選定し、投射光もその領域を包含する程度の光をスポット光として投射することが好ましい。このために次の構成が採られている。

ア．計測角度の狭い輝度計を使用
市販されている輝度計には、計測領域が１度程度のスポット輝度計が存在するため、輝度計７はこのレベルのものが使用されている。

イ．スポット光束を発生する光学系を採用
輝度計７の計測領域よりやや広い（２倍から４倍程度）スポット光を発生する光学系で、光源の光を集束することが好ましい。本実施例においても図４の投射装置３Ｂは、光源１１から光ファイバー７１で導かれた集光面７３の光を集光レンズ１３，１５で集束し、スポット光にするために適度の焦点距離の投射レンズ１７を選定してある。

ウ. 軽量光源の使用
明るい光源が好ましく、おのずと光源１１のサイズは大きく重くなる。広い角度に方位を変えることが重視される構造にあっては、光源１１を装置に内蔵すると全体が大きくなり操作性やスペース面からも好ましくない。できるだけ小型軽量で操作性の良いことが求められる。よって本実施形態においては、別途据え置かれた光源１１から、光ファイバー７１で光を導く構造がとられている。

図５，図６は前記反射特性測定装置１Ｂを、水平垂直回転角可変経緯台７５に取り付けたもので、図５は一部省略側面図、図６は一部省略正面図である。前記水平垂直回転角可変経緯台７５は、支持枠７７と器台７９とを備えている。

前記支持枠７７は、底板８１と相対向する側板８３とでＵ字状に形成されている。側板８３間に第１回転軸８５が回転可能に支持されている。第１回転軸８５に前記反射特性測定装置１Ｂが固定して取り付けられている。

前記第１回転軸８５には、垂直回転歯車８７が取り付けられている。垂直回転歯車８７には、垂直駆動歯車８９が噛み合っている。垂直駆動歯車８９は、第１電動モータとしての垂直回転モータ９１の出力軸に取り付けられている。垂直回転モータ９１は、支持枠７７の側板８３に固定されている。

前記支持枠７７の底板８１は、前記第２回転軸９２に取り付けられている。第２回転軸９２は、器台７９に回転可能に支持されている。前記第２回転軸９２には、水平回転歯車９３が取り付けられている。水平回転歯車９３には、水平駆動歯車９４が噛み合っている。水平駆動歯車９４は、第２電動モータとしての水平回転モータ９５の出力軸に取り付けられている。水平回転モータ９５は、支持枠７９に固定されている。

前記第１回転軸８５には、垂直回転目盛９６が設けられ、前記底板８１には、水平回転目盛９７が設けられている。

前記第１回転軸８５及び第２回転軸９２の軸線９９，１００は、一点で交差しその交点は光軸交差点である前記光軸交差点７４に一致している。

前記垂直回転モータ９１が駆動されると垂直駆動歯車８９、垂直回転歯車８７を介して第１回転軸８５が回転駆動され、反射特性測定装置１Ｂが一体に上下に回転調整される。前記水平回転モータ９５が駆動されると水平駆動歯車９４、水平回転歯車９３を介して第２回転軸９２が回転駆動され、支持枠７７と共に反射特性測定装置１Ｂが一体に水平に回転調整される。

前記垂直回転目盛９６及び水平回転目盛９７により反射特性測定装置１Ｂの垂直水平の回転角度を直読しながら、垂直回転モータ９１及び水平回転モータ９５をリモート制御することもできる。従って、離れた位置から任意の方向にスポットを投射しその反射光を計測できる。予めスクリーン１９上の複数の計測位置を制御手段であるパソコン等でプログラムしておけば、パソコンによる垂直回転モータ９１及び水平回転モータ９５の制御によりスクリーン１９の面を順次走査し、スクリーン１９全面の反射特性を自動的に計測することもできる。

この装置を図９の半球ドーム状のスクリーン１１７に対し、その中心に前記回転交点となる前記光軸交差点７４を一致させて配置すれば、前記垂直回転モータ９１、水平回転モータ９５の駆動により反射特性測定装置１Ｂをスクリーン１１７に対して如何なる方向に向けても、スクリーン１１７に対する投射距離と計測距離とを一定にする計測が可能となる。すなわち、水平垂直回転角可変経緯台７５の回転中心となる光軸交差点７４と、輝度計計測軸とが半球ドーム状のスクリーン１１７の中心と一致することで、計測軸角度を変化させても、投射計測距離を一定に保つことができる。

以上は半球ドーム状のスクリーン１１７を計測する例であるが、前記平面状のスクリーン１９を計測する場合は、第１回転軸８５，第２回転軸９２の２軸の回転を固定する。この状態で反射特性測定装置１Ｂをスクリーン１９に対しＸ―Ｙ方向に平行移動させる機構に取り付ければ、一定距離のもとで、スクリーン１９全面の計測を行うことができる。

以上のように本発明の実施形態により次のような効果がある。

投射光軸７０と輝度計測軸７２とを同一軸にしたことで、スクリーン１９の面の垂直軸方向に反射する光の輝度を正確に計測できる。

どの方位に向けても投射光と計測軸が変わらないから、一定の計測条件が保持できる。よって補正などの作業が不要で作業効率が上がる。

投射光の漏れ光の影響を、漏れ光減衰装置３７で抑制し、その値を知ることで、計測値から一定値を差し引くだけで正しい計測値がえられる。

水平垂直回転角可変経緯台７５の第１回転軸８５及び第２回転軸９２の軸線の交点と反射特性測定装置１Ｂの光軸交差点７４と一致させたことで、半球ドーム状のスクリーン１１７の場合、その半径の中心位置に回転軸交点７４を一致させておけば、どの方位に向けても計測距離が変わることがない。従って、測定誤差が無く、補正も必要としない。このため各部の測定が迅速に行われ、作業効率が向上する。

スポット投射光と輝度計測角度とを一対にして狭い領域を計測できることでスクリーン１９、１１７の面を細分化して計測できる。従って、スクリーン１９、１１７の面の反射率の劣化部分を細かく知ることができる。

計測の能率が高く、判断と処置の経費を短縮できる。垂直回転目盛９６及び水平回転目盛９７を使用して手動で任意の方向に計測でき、角度による補正の必要も無く作業性が向上する。加えて、あらかじめ計測点をパソコンでプログラム化しておき、自動的にスクリーン１９，１１７の面を走査計測すればさらに簡便に計測できる。

以上本方式の総合的な特徴により、スクリーン１９，１１７の反射面の各部の仕上げレベルや、劣化の状態を能率よく特定でき、修復すべき場所や保守作業の時期などを的確に判断ができる。

スクリーン１９，１１７の反射特性を常に最高のレベルにするための監視が容易にできる。

なお、被測定体としてはスクリーン以外のものにも適用することができる。

本発明は、大型画面を表示するスクリーンの表面の凹凸等を評価するのに適している。

本発明の実施例１に係る反射特性測定装置の構成図である（実施例１）。 漏れ光の説明図である。 本発明の実施例２に係る反射特性測定装置の構成図である（実施例２）。 本発明の実施例３に係る反射特性測定装置の構成図である（実施例３）。 実施例３に係る反射特性測定装置を水平垂直回転角可変経緯台に取り付けた状態の一部省略側面図である（実施例３）。 実施例３に係る反射特性測定装置を水平垂直回転角可変経緯台に取り付けた状態の一部省略正面図である（実施例３）。 従来例に係る反射特性測定装置の概略説明図である。 従来例に係る反射特性測定装置の概略説明図である。 従来例に係り、半球ドーム状のスクリーンの反射特性を計測する場合の計測例を示す概略説明図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ 反射特性測定装置
３，３Ｂ 投射装置
５ 反透明ミラー
７ 輝度計
３７ 漏れ光減衰装置
３８ 円筒（筒体）
３９ 黒色無反射材（光吸収材）
４１ 開口
４３ 底部
４５ 光吸収部
７４ 光軸交差点
７７ 支持枠
７９ 器台
８５ 第１回転軸
９２ 第２回転軸

Claims (6)

1. ビーム状に集束された光を出力する投射装置と、
   該投射装置の出力側に、光軸に対して４５゜傾けて配置された半透明ミラーと、
   前記投射装置の出力光が前記半透明ミラーで９０゜折り曲げ反射されて被測定体の面に到達し該被測定体の面で反射して前記半透明ミラーに到達し該半透明ミラーを透過する光を計測する輝度計とを備えたことを特徴とする反射特性測定装置。
2. 請求項１記載の反射特性測定装置であって、
   前記投射装置と半透明ミラーと輝度計とを一体的に設けたことを特徴とする反射特性測定装置。
3. 請求項２記載の反射特性測定装置であって、
   前記投射装置と半透明ミラーと輝度計とを、支持台に第１回転軸により回転可能に支持し、
   前記支持台を、前記第１回転軸に直交する第２回転軸により器台に回転可能に支持し、
   前記第１、第２回転軸の軸心の交点に、前記半透明ミラーの光軸交差点を合致させたことを特徴とする反射特性測定装置。
4. 請求項３記載の反射特性測定装置であって、
   前記第１，第２回転軸を格別に回転駆動する第１，第２電動モータと、
   前記被測定体上の計測位置に応じて前記第１，第２電動モータを制御する制御手段とを備えたことを特徴とするスクリーンの反射特性測定装置。
5. 請求項１〜４の何れかに記載の反射特性測定装置であって、
   前記半透明ミラーを挟んで前記投射装置の出力側の反対側に、前記半透明ミラーを透過して直進する漏れ光を減衰するための漏れ光減衰装置を設けたことを特徴とする反射特性測定装置。
6. 請求項５記載の反射特性測定装置であって、
   前記漏れ光減衰装置は、前記一端開口の有底の筒体と、該筒体の内面に設けた光吸収材と、前記筒体の底部に設けられ開口側に向かって推戴形状をした光吸収部とを備え、
   前記漏れ光を前記筒体の開口から進入させて減衰することを特徴とするの反射特性測定装置。
   

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