JP2009085665A - 防眩性評価装置及び防眩性評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
従来目視による主観評価での問題点である、個人差、評価条件の再現性からくる評価のばらつきを低減するために、防眩性の定量評価を行うことが可能な装置および評価方法を提供することにある。さらには、コントラストの影響を除去する事で防眩性の定量評価の精度を上げることを目的とする。
【解決手段】
防眩フィルムの防眩性評価装置であって、光源と、受光部と、評価する防眩フィルムサンプルを実質的に曲面を有する状態で保持できるサンプル保持部とを有する防眩性評価装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、散乱効果により防眩効果を有する防眩フィルムの防眩性を定量的に評価するための評価装置および評価方法に関するものである。

液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）等において、照明や周りに配置されている物体や使用者本人の映り込みは、表示を見にくくする大きな要因のひとつになっている。このディスプレイ表面への映り込みを防止するために、フィルム表面に凹凸を施し、散乱効果による防眩性（Ａｎｔｉ−Ｇｌａｒｅ：ＡＧ）を有する防眩フィルムをディスプレイ表面上に貼り付けて用いることが多い。この防眩フィルムは、シリカ、樹脂ビーズ等の透光性微粒子を透光性樹脂に分散させたコート剤をフィルムに塗工することにより得られる（特許文献１、２参照）。

上記防眩フィルムは、このフィルム表面の凹凸形状を大きくする事で防眩性を高めることができるが、凹凸が大きいとヘイズが高くなりコントラストが低下するという問題がある。

近年、ＬＣＤディスプレイ等の高精細化、高コントラス化が進むにつれ、画像を鮮明に維持しながら、画面の映り込みを防止すること、つまり高コントラスト性と防眩性の両立が、防眩フィルムには、高く求められてきている。

高精細、高コントラストである防眩フィルム同士の防眩性の違いは、微妙な見え方の違いによるものであり、目視による主観評価に頼ることが多い上、微妙な差を判断するには目が慣れる時間を必要とする。

防眩フィルムを改良していく上で、防眩性の評価は改良の程度を把握する上で大変重要であり、上記のような微妙な差を簡易で定量的に評価できる事が必要となる。

防眩性の定量的評価としては、平面なサンプル保持部に防眩フィルムをセットし、撮影した反射像から得られた画像データの輝度分布の傾きの角度を求める方法（特許文献３参照）や平面なサンプル保持部に防眩フィルムをセットし、１本の光源の反射像を撮像し、得られた画像の輝度分布より、中心領域から一定距離離れた位置での減光率を算出する方法（特許文献４参照）が提唱されているが、どちらの方法もサンプル保持部が平面のため、防眩性の低いフィルムにおいては、画像の輝度分布曲線の減少部分に差が少なくなってしまい、判断が難しい。又、コントラストの影響により算出結果が主観評価と一致しない場合もある。
特開２００６−３４３６３０号公報 特開２００７−８０７３号公報 特開２０００−２５８６１４号公報 特開２００４−３３３２９１号公報

本発明の目的は、従来目視による主観評価での問題点である、個人差、評価条件の再現性からくる評価のばらつきを低減するために、防眩性の定量評価を行うことが可能な装置および評価方法を提供することにある。さらには、コントラストの影響を除去する事で防眩性の定量評価の精度を上げることに関する。

本発明は防眩フィルムの防眩性評価装置であって、光源と、受光部と、評価する防眩フィルムサンプルを実質的に曲面を有する状態で保持できるサンプル保持部とを有する防眩性評価装置に関する。

また本発明は、曲面が円柱の側面の一部または全部である上記の防眩性評価装置に関する。

また本発明は、サンプル保持部が、曲面を有し、評価する防眩フィルムサンプルは前記曲面に沿って保持される上記の防眩性評価装置に関する。

また本発明は、受光部は、少なくとも３箇所からの受光量を、それぞれ独立に測定できるものである上記の防眩性評価装置に関する。

また本発明は、光源が、少なくとも２つの光源からなるものである上記の防眩性評価装置に関する。

また本発明は、サンプルの曲面の曲率半径の平均値が、１５ｍｍ〜１１０ｍｍである上記の防眩性評価装置に関する。

また本発明は、少なくとも２つの光源と、少なくとも３箇所からの受光量を、それぞれ独立に測定できる受光部と、評価する防眩フィルムを実質的に曲面を有する状態で保持できるサンプル保持部とを有する防眩性評価装置を用いて、受光器における、任意の２つの光源からの正反射光をそれぞれ最も含む２つの受光領域（山）の受光量と、前記２つの受光領域の間（谷）の中間受光領域の受光量と、正反射光が最も少ない受光領域の受光量との比較によって評価を行うことを特徴とする防眩フィルムの防眩性評価方法に関する。
また本発明は、防眩率をＧＲ、前記受光量の最大輝度値Ｌｍａｘ、最低輝度値Ｌｍｉｎ、２つの山の中間領域（谷）での最低輝度値Ｌｍｉｄとしたときに、式（１）、すなわち、
ＧＲ＝１００×（Ｌｍｉｄ−Ｌｍｉｎ）／（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ） 式（１）
から防眩率ＧＲを求めることを特徴とする上記の防眩性評価方法に関する。

本発明の防眩性評価装置は、防眩フィルムサンプルを実質的に曲面を有する状態で保持することに特徴を有する。防眩フィルムサンプルを実質的に曲面にし、受光部を固定することで、様々な角度に反射する光を考慮する事が可能となり、コントラストに影響を及ぼしている防眩フィルムの表面／内部反射散乱光の影響を捕らえる事ができる。これにより、防眩性の評価に影響を及ぼすコントラストの影響を除去することができ、従来の評価方法に比べ、より目視による主観評価と一致する事ができる。

また、防眩フィルムサンプルを実質的に曲面にすることにより、正反射部分が狭くなる為、サンプルサイズが小さい場合でも防眩フィルム上で光源の反射映像が結像でき、測定が可能となる。更に、本発明の防眩性評価装置は、少なくとも２つの光源を使用することに特徴を有する。例えば、防眩フィルム上に２つの光源から光を照射し、撮像した画像の輝度分布において、２つの光源からのそれぞれの正反射光を含む２つの高輝度部分（山）と、前記２つの中間領域の低輝度部分（谷）が確認できる。前記中間領域（谷）の輝度値は、防眩フィルム上に作成した凹凸による反射散乱による光量であり防眩性に寄与する。２つの光源による反射散乱光が重なることで微妙な差を強調でき、判別の精度を向上することができる。

また、２つの光源により中間領域（谷）を作成する事で、防眩率の算出に必要な値を抽出する位置を容易に特定できる為、データ処理等も簡易化でき、誤差が生じにくく、微細な防眩性の差を評価することができる。

また、サンプル面が曲面であることから、様々な方向への散乱光を合わせて計測できる為、目視による主観評価では判断しづらい微妙な差を、定量評価する事ができる。

本発明の防眩性評価装置において、２つの光源により照射を行う光照射手段と、この光照射手段により照射された曲面のサンプル面での反射像を撮像する撮像手段と、この撮像手段により得られた輝度分布に基づき防眩性を評価する防眩性評価手段とを有することにより、従来目視による主観評価で行っていた防眩性評価を定量的かつ自動的に行うことができる。

本発明の防眩性評価装置について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態を説明するための防眩フィルムの防眩性評価装置の概略構成を示す図である。本発明は、防眩処理を施された防眩フィルムの防眩性を評価する装置および評価方法において、防眩フィルムサンプル２上に光の映り込み状態を作るために光照射する光源部４と、光照射により防眩フィルムサンプル２の表面上に形成された反射像の輝度を測定できる受光部５と、防眩フィルムサンプル２を実質的に曲面を有する状態で保持できるサンプル保持部３と、画像処理装置６とを有し、遮光条件下で測定を行うことを特徴とする。

サンプル保持部３は、防眩フィルムサンプル２を実質的に曲面を有する状態で保持するために曲面を有している。該サンプル保持部３の曲面は、円柱の側面の一部または全部であってもよく、真円だけでなく、楕円の円弧の一部、または曲率の異なる曲線においても使用可能であるが、真円が好ましい。サンプル保持部の曲面の曲率半径は、該平均値が１５ｍｍ〜１１０ｍｍが好ましく、３０ｍｍ〜６５ｍｍが更に好ましい。１５ｍｍ未満では、少なくとも２つの光源４ａ、４ｂにより形成される、正反射光を最も含む２つの受光領域間（谷）の中間受光散乱領域が狭く不明確となる恐れがある。１１０ｍｍを超えると平面に保持したときと同様に、防眩フィルム上で光源４ａ、４ｂの反射映像の輝度の差（コントラスト）が不明確となる恐れがある。また、該サンプル保持部３の色相は、防眩フィルム２の裏面反射を防ぐ為に、マットな黒色であることが好ましい。

評価する防眩フィルムサンプル２は、曲面を有したサンプル保持部の曲面に沿って保持することが可能であり、固定方法は特に規定されないが、評価する防眩フィルムの防眩処理が施された面を表にし、評価面が最表面になる状態で保持する。

保持された防眩フィルムサンプルの曲面は、曲率半径の平均値が、１５ｍｍ〜１１０ｍｍであれば良く、曲面上のすべての箇所が同一の曲率半径でなくとも良い。

防眩性の評価を行うサンプルである防眩フィルムサンプル２の大きさは、特に限定されないが、実質的に小さいサンプルにおいても測定可能であり、横５０ｍｍ、縦１００ｍｍ以上であることが好ましい。また、測定前に裏面反射の影響を取り除くために、例えば、防眩フィルムサンプル２の防眩処理面の裏面に、黒マットタイプのラッカースプレーにて塗装することも好ましい。

受光部５は、光照射により防眩フィルムサンプル表面上に形成された反射像の少なくとも３箇所からの受光量を、それぞれ独立に測定できるものであれば、特に限定されない。少なくとも３箇所からの受光量を測定できれば良い為、例えば一般的なデジタルＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、二次元面輝度計だけでなく、１回の測定で１箇所のみの受光量を測定できる機器を３台配置する方法や、１台の機器を移動させる方法によることもできる。

光源部４は、少なくとも２つの光源からなるものであり、防眩フィルムサンプル上に光照射した時に、少なくとも２つの反射像が形成されるものであれば良く、光源の種類や形状も特に規定しないが、たとえば測定位置の簡易決定の為に直線状のものであることが好ましく、目視による主観評価と一致させる為に直管蛍光灯がより好ましい。また反射像を形成する為に光源の前面にスリットを施し、照射部のサイズを規定しても良い。

光源について具体的に説明すると、例えば、図１の通り２つの光源４ａ、４ｂを設置した場合、光源４ａ、４ｂと受光部５の配置は、サンプル保持部３の頂点部分３ａを基準に、垂直方向から４ａへの傾斜角度をθ１、４ｂへの傾斜角度をθ２、受光部５への角度をθ３とした時θ１は０°〜１０°、θ２は−１０°〜−２０°、θ３は４０°〜５０°が好ましい。また、サンプル保持部３の頂点部分３ａと光源４ａ、４ｂとの距離は２０ｃｍ〜５０ｃｍであることが好ましく、３ａと受光部５との距離は、２０ｃｍ〜５０ｃｍであることが好ましい。図２に示す通りに２つの光源４ａ、４ｂは、前記サンプル保持部３の曲面方向Ｘに対して直交の方向Ｙと平行に配置し、光源４ａと４ｂの中心間距離は１０ｃｍ〜２０ｃｍであることが好ましい。

本発明の防眩性評価方法について説明する。

少なくとも２つの光源を使用し、防眩フィルムサンプル２の表面上に光の映り込み状態を作るために光照射する光源部４と、光照射により防眩フィルムサンプル表面上に形成された反射像の少なくとも３箇所からの受光量を、それぞれ独立に測定できる受光部５と、評価する防眩フィルム２を実質的に曲面を有する状態で保持できるサンプル保持部３とを有する防眩性評価装置を用いて、防眩性の効果を防眩率として定量化することを特徴とする。

防眩性の効果の定量化においては、上記評価装置を用いて測定した、少なくとも３箇所の受光量に基づき防眩率を算出する。少なくとも３箇所の受光量としては、図４に示すように、任意の２つの光源からの正反射光をそれぞれ最も含む高輝度部分（山）である２つの受光領域の受光量と、前記２つの間（谷）の中間受光領域の受光量と、正反射光が最も少ない受光領域（底）の受光量であることが好ましい。

図３は、サンプル保持部３に貼り付けた防眩フィルム２に光源４ａ、４ｂからの光を照射し、画像処理装置６において受光部５で撮像した画像の一例を示す図である。光源４ａ、４ｂとして直管蛍光灯を使用しているが、防眩フィルム２に映り込んだ直管蛍光灯のそれぞれの外側、および２つの直管蛍光灯の間のぼやけた部分Ｇが、防眩処理により光散乱し防眩性をあらわす部分である。

図５は、画像処理装置７での処理内容の流れ図である。指示に従い、受光部５で撮像し、得られた画像（図３）より抽出した基準点の輝度値を用いて、防眩率の算出を行う。

図３は、受光部５で撮像し、得られた画像より抽出した輝度分布の一例と該輝度分布に基づき抽出する基準点を示す図である。撮像より得られた画像の輝度分布は映り込んだ２本のライン上に直行する方向での輝度分布であることが好ましい。抽出する基準点は、該輝度分布に基づき、最大輝度値Ｌｍａｘ、最低輝度値Ｌｍｉｎ、２つの山の中間領域での最低輝度値Ｌｍｉｄとする。

防眩性の効果を定量化させた防眩率ＧＲの算出においては、光源からの正反射光を最も含む高輝度部分（山）の最大輝度値Ｌｍａｘ、２つの山の中間領域（谷）での最低輝度値Ｌｍｉｄ、正反射光が最も少ない領域（底）の最低輝度値Ｌｍｉｎとしたときに、式（１）、すなわち、
ＧＲ＝１００×（Ｌｍｉｄ−Ｌｍｉｎ）／（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ） 式（１）
から防眩率ＧＲを求めることが好ましい。防眩率ＧＲは大きいほど防眩性が優れると言うことができる。

以下、実施例に基づき本発明をさらに詳しく説明するが、以下の実施例は本発明の権利範囲を何ら制限するものではない。なお、実施例における「部」は、「重量部」を表す。

（防眩フィルムの作製）
防眩性評価サンプルとして、次のようにして防眩フィルムを作製した。防眩層を構成する透光性樹脂として、紫外線硬化性樹脂（日本化薬製ＰＥＴ−３０）を１００重量部、透光性微粒子としてシリカ微粒子（平均粒径４μｍ）を１５重量部、光重合開始剤（チバガイキ社製、イルガキュアー１８４）を５重量部、トルエン８０重量部を混合撹拌して塗工液として調整したものを、８０μｍの厚さのトリアセチルセルロールフィルム（ＴＡＣフィルム 富士フイルム社製、ＴＤ−８０Ｕ）上に、乾燥膜厚が約３μｍになるようにバーコーターにて塗工、７０℃にて１分間乾燥後、高圧水銀ランプを使用して紫外線を３００ｍＪ／ｃｍ²になるまで照射し防眩フィルム（Ａ）を作製した。以下、同様の方法にて透光性微粒子の種類、粒径、添加量、乾燥膜厚を変え、防眩性評価サンプルとして防眩フィルム（Ａ）〜（Ｇ）を作製した。

（防眩フィルムの目視による防眩性主観評価）
作製した防眩フィルム（Ａ）〜（Ｇ）およびＴＡＣフィルムの防眩性を目視評価した。評価の方法としては、防眩性評価サンプルにルーバーむき出しの蛍光灯を映し、その蛍光灯反射像のボケ度合いを目視にて判定評価した。その結果を表１に示した。なお、ボケ度合いの基準としては次の通りである。

５ ：蛍光灯の輪郭が全く判らない。
４ ：蛍光灯の輪郭がわずかに判る。
３ ：蛍光灯はぼやけるが、輪郭はほぼ認識できる。
２ ：蛍光灯がほとんどぼやけなく、輪郭も認識できる。
１ ：蛍光灯がぼやけなく、輪郭も明確に認識できる。
０ ：防眩処理なし、ＴＡＣフィルムのみのレベル。

[実施例１]
作成した防眩フィルム（Ａ）〜（Ｇ）およびＴＡＣフィルムを縦１００ｍｍ、横５０ｍｍの大きさに調整し、防眩処理されていない側に、黒マットタイプのラッカースプレーにて塗装し、防眩性評価サンプルを作成した。受光部５としては、サイバネットシステム社製の輝度、照度、色度測定システム（ＰｒｏＭｅｔｒｉｃ Ｃｏｌｏｒ１４００：１４ｂｉｔ）を用い、光源４ａ、４ｂによる反射画像を撮像した。光源４ａ、４ｂとしては、直管蛍光灯（色比較・検査用Ｄ６５蛍光ランプ、ＦＬ２０ＳＮ−ＥＤＬ、管径３３ｍｍ）を用い、光源４ａ、４ｂの中心間距離は１２ｃｍとした。
光源４ａ、４ｂと受光部５の配置は、サンプル保持部３の頂点部分３ａを基準に、垂直方向から４ａへの傾斜角度をθ１、４ｂへの傾斜角度をθ２、受光部５への角度をθ３とした時、θ１を５°、θ２を−１５°、θ３を４５°とした。また、サンプル保持部３の頂点部分３aと光源４ａ、４ｂとの距離は３０ｃｍ、３aと受光部５との距離は、３０ｃｍとした。さらに、サンプル保持部３に保持された防眩フィルム２の曲面の曲率半径の平均値は４１ｍｍであった。
受光部５によって得られた画像デジタルデータから求められた輝度分布から、防眩率ＧＲを求めた。その結果を表１に示した。また、主観評価と防眩率ＧＲとの関係を図６に示した。

[実施例２]
実施例１に示した装置を用い、サンプル保持部３に保持された防眩フィルム２の曲面の曲率半径の平均値を３０ｍｍにした以外は実施例１と同様の方法にて、防眩フィルム（Ａ）〜（Ｇ）およびＴＡＣフィルムの防眩率ＧＲを求めた。その結果を表１に示し、主観評価と防眩率ＧＲとの関係を図７に示した。

[実施例３]
実施例１に示した装置を用い、サンプル保持部３に保持された防眩フィルム２の曲面の曲率半径の平均値を９０ｍｍにした以外は実施例１と同様の方法にて、防眩フィルム（Ａ）〜（Ｇ）およびＴＡＣフィルムの防眩率ＧＲを求めた。その結果を表１に示し、主観評価と防眩率ＧＲとの関係を図８に示した。

[比較例１]
防眩フィルム（Ａ）〜（Ｇ）およびＴＡＣフィルムを、特許文献３（特開２０００−２５８６１４号公報）に記載の測定方法を使用して、防眩性の指針である輝度分布の最大傾き角度を算出した。その結果を表１に示し、主観評価と輝度分布の最大傾き角度との関係を図９に示した。

[比較例２]
防眩フィルム（Ａ）〜（Ｇ）およびＴＡＣフィルムを、特許文献４（特開２００４−３３３２９１号公報）に記載の測定方法を使用して、防眩性の指針である中心輝度減光率を算出した。その結果を表１に示し、主観評価と中心輝度減光率との関係を図１０に示した。

（主観評価との相関性）
表１の主観評価の結果をＸ軸とし、実施例１〜３および比較例１〜２の結果をＹ軸として、それぞれグラフとしてプロットしたものを、図６〜図１０に示す。
表１の主観評価との相関性の判断については、主観評価と算出した数値との順列が合致しているものを○、前記順列が違っているものを×とした。

図９〜１０に示す比較例の測定方法では、主観評価との相関が取れない、ばらついた結果となっているが、図６〜８に示す実施例の測定方法では、目視による防眩性主観評価と防眩率ＧＲとの相関は良好であり、本発明による防眩性評価である防眩率ＧＲでは、精度良く評価されていることが分かる。

本発明の防眩性評価装置の概略を示す側面図である。 本発明の防眩性評価装置のサンプル保持部３、光源部４の位置関係を示す図である。 防眩フィルム２に光源４ａ、４ｂからの光を照射し、受光部５で撮像した画像の一例を示す図である。 受光部５で撮像した画像から得られた輝度分布の一例を示す図である。 画像処理部６における防眩性の評価処理の手順を示す図である。 実施例１における主観評価と防眩性ＧＲの相関を示すグラフである。 実施例２における主観評価と防眩性ＧＲの相関を示すグラフである。 実施例３における主観評価と防眩性ＧＲの相関を示すグラフである。 比較例1における主観評価と輝度分布の最大傾き角度の相関を示すグラフである。 比較例2における主観評価と中心輝度減光率の相関を示すグラフである。

符号の説明

２ 防眩フィルム
３ サンプル保持部
３ａ サンプル保持部の頂点
４ 光源部
４ａ 光源１
４ｂ 光源２
５ 受光部
６ 画像処理装置
Ｇ 防眩部分
Ｌｍａｘ 正反射光を最も含む最大輝度（山）
Ｌｍｉｎ 最低輝度（底）
Ｌｍｉｄ ２山の中間部分の輝度（谷）

Claims (8)

1. 防眩フィルムの防眩性評価装置であって、光源と、受光部と、評価する防眩フィルムサンプルを実質的に曲面を有する状態で保持できるサンプル保持部とを有する防眩性評価装置。
2. 曲面が円柱の側面の一部または全部である請求項１記載の防眩性評価装置。
3. サンプル保持部が、曲面を有し、評価する防眩フィルムサンプルは前記曲面に沿って保持される請求項１または２記載の防眩性評価装置。
4. 受光部は、少なくとも３箇所からの受光量を、それぞれ独立に測定できるものである請求項１〜３いずれか記載の防眩性評価装置。
5. 光源が、少なくとも２つの光源からなるものである請求項１〜４いずれか記載の防眩性評価装置。
6. サンプルの曲面の曲率半径の平均値が、１５ｍｍ〜１１０ｍｍである請求項１〜５いずれか記載の防眩性評価装置。
7. 少なくとも２つの光源と、少なくとも３箇所からの受光量を、それぞれ独立に測定できる受光部と、評価する防眩フィルムを実質的に曲面を有する状態で保持できるサンプル保持部とを有する防眩性評価装置を用いて、受光器における、任意の２つの光源からの正反射光をそれぞれ最も含む２つの受光領域（山）の受光量と、前記２つの受光領域の間（谷）の中間受光領域の受光量と、正反射光が最も少ない受光領域の受光量との比較によって評価を行うことを特徴とする防眩フィルムの防眩性評価方法。
8. 防眩率をＧＲ、前記受光量の最大輝度値Ｌｍａｘ、最低輝度値Ｌｍｉｎ、２つの山の中間領域（谷）での最低輝度値Ｌｍｉｄとしたときに、式（１）、すなわち、
   ＧＲ＝１００×（Ｌｍｉｄ−Ｌｍｉｎ）／（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ） 式（１）
   から防眩率ＧＲを求めることを特徴とする請求項７記載の防眩性評価方法。