JP2009300165A - 散乱特性評価装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 半透明フィルム等の評価対象試料の表面に光軸が垂直とならないあらゆる方向からも光束を照射することができるように調整でき、かつ、その光束が評価対象試料中を通過することにより散乱光となり、その散乱光における微小角度おきの散乱光強度の分布を捉えることができる散乱特性評価装置を提供する。
【解決手段】 光軸上に、板状体の評価対象試料Ｆを保持する保持部５と、評価対象試料Ｆで散乱された散乱光を検出器に集光する集光レンズ４と、検出器２の検出素子毎の出力に基づいて、評価対象試料Ｆの光の透過散乱特性を評価する評価部２４とを備える散乱特性評価装置１０であって、保持部５は、光軸に対する評価対象試料Ｆの表面の角度Ψを調整可能とする角度調整機構３を備え、評価部２４は、光軸に対して表面を角度Ψとしたときの評価対象試料Ｆの光の透過散乱特性を評価することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する散乱特性評価装置に関し、特に透明フィルムや透明フィルタや透明膜や透明板等を通して画像を見た場合における画像のにじみや鮮明さを評価するための散乱特性評価装置に関する。

携帯電話等の液晶表示装置の前面には、板状体の液晶保護フィルム（評価対象試料）が配置されている。このような液晶保護フィルムによって、液晶表示装置の表面での反射を防止したり、液晶表示装置の表面に傷がつくことを防止したりしている。ところで、液晶保護フィルムは、液晶表示装置の前面に配置されるため、後方（観察者と反対側）から画像表示光が入射することにより、その内部を通過させて前方に（観察者へ）画像表示光を出射することになる。このとき、液晶保護フィルムの後方から入射した画像表示光は、液晶保護フィルムの内部を通過することによって、進行方向を維持したまま通過するだけでなく、液晶保護フィルムの内部における様々な要因によって液晶保護フィルムから散乱して出射する。
よって、液晶保護フィルム中を通過する際に散乱した散乱光が、どの方向にどれくらいの光強度を有するかという透過散乱特性を評価することは、観察者が液晶保護フィルムを通して液晶表示装置の画像を見た場合における画像のにじみや鮮明さの指標となる。そこで、このような液晶保護フィルムの光の透過散乱特性を評価することは、現在、熟練者による目視によって行われている。
しかしながら、液晶保護フィルムの光の透過散乱特性の評価を目視によって行う場合、評価者（熟練者）によって透過散乱特性の評価が異なることが生じるため、客観的かつ定量的な評価をすることができないという問題点がある。

また、試料（例えば、半透明フィルム）の光の透過散乱能を評価するものとして、例えば、透過散乱能測定装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。図８は、透過散乱能測定装置の構成を示す図である。
透過散乱能測定装置３０は、測定対象である半透明フィルムＦにレーザ光源１からレーザ光（平行光束）を照射し、半透明フィルムＦ中を通過した透過散乱光を、レーザ光源１の光軸Ｌ上に配置された積分球１１の通過孔（例えば、直径１０ｍｍの円形状）を通して検出器１２に到達させることにより、その光強度Ｅを検出器１２で検出するように構成されている。さらに、半透明フィルムＦと積分球１１との距離が光軸Ｌ方向で変化できるように、半透明フィルムＦを移動させる基台部（駆動機構）１３を備えている。これによって、距離ｄ_１（ただし、ｄ₁ ＞ｄ₂ ）のときに検出された光強度Ｅ_１と、距離ｄ_２のときに検出された光強度Ｅ_２との比率である直進率Ｅ_１／Ｅ_２を算出している。
ここで、直進率Ｅ_１／Ｅ_２は、半透明フィルムＦから出射された透過散乱光が、ほとんど散乱されなかった（半透明フィルムＦの光の透過散乱能が小さい）場合には、１に近い数値をとることになるが、半透明フィルムＦの光の透過散乱能が大きくなるほど、小さくなっていく。
したがって、透過散乱能測定装置３０を用いて直進率Ｅ_１／Ｅ_２を算出することにより、種々の半透明フィルムＦの直進率Ｅ_１／Ｅ_２を比較して、その結果、半透明フィルムＦの透明性（透過散乱能）が大きいか小さいかを評価している。

しかしながら、透過散乱能測定装置３０では、直進率Ｅ_１／Ｅ_２を算出しており、そのため、半透明フィルムＦ中を通過する際に散乱した散乱光が、どの方向にどれくらいの光強度Ｅ_ｉを有するかという評価をすることができなかった。つまり、観察者が半透明フィルムＦを通して画像を見た場合における画像のにじみや鮮明さを評価するための光軸Ｌ近傍における微小角度おきの散乱光強度の分布を捉えることは不可能であった。

そこで、半透明フィルムＦの光の透過散乱能を評価する他の一例として、光軸Ｌに対して様々な角度θとなる位置に検出器１５を、一点Ｏを中心とした円周方向に移動させることができる駆動機構（図示せず）を備える透過散乱能測定装置がある。図９は、透過散乱能測定装置の構成の他の一例を示す図である。
透過散乱能測定装置４０は、半透明フィルムＦにレーザ光源１からレーザ光を照射して、半透明フィルムＦから出射した散乱光Ｌ_１を集光レンズ１４によって、光軸Ｌに対して角度θ_１となる位置に配置された検出器１５の受光面に到達させることにより、その光強度Ｅ_１を検出器１５で検出するように構成されている。これにより、角度θ_１となる位置に配置されたときに検出された光強度Ｅ_１や、角度θ₂（ただし、θ_１ ≠θ₂ ）となる位置に配置されたときに検出された光強度Ｅ_２を検出している。すなわち、半透明フィルムＦ中を通過する際に散乱した散乱光が、どの方向（光軸Ｌに対する散乱角度θ_ｉ）にどれくらいの光強度Ｅ_ｉを有するかという透過散乱特性を評価している。
特開平９−２１０８４８号公報

しかしながら、透過散乱能測定装置４０では、駆動機構によって検出器１５を移動させて、測定を行わなければならず、測定に時間がかかった。また空間分解能を高くするには精密な機構が必要となるので、透過散乱能測定装置４０でも、観察者が半透明フィルムＦを通して画像を見た場合における画像のにじみや鮮明さを評価するための光軸Ｌ近傍における微小角度おきの散乱光強度の分布を捉えることは容易にはできなかった。

ところで、透過散乱能測定装置４０では、板状体の半透明フィルムＦの表面に光軸Ｌが垂直（９０°）となるように照射されたレーザ光が、半透明フィルムＦ中を通過することにより散乱光となり、その散乱光が、どの方向にどれくらいの光強度Ｅ_ｉを有するかという評価を行っている。しかし、例えば、携帯電話等の液晶表示装置の前面に用いられる液晶保護フィルムは、後方から画像表示光が入射することにより、その内部を通過させて前方に画像表示光を出射するが、このとき、液晶保護フィルムの後方から入射する全ての画像表示光は、必ずしも液晶保護フィルムの表面に垂直となるように照射されるものではない。例えば、液晶保護フィルムの表面に対して７５°の方向から照射された画像表示光もあれば、液晶保護フィルムの表面に対して６０°の方向から照射された画像表示光もある。つまり、観察者が半透明フィルムＦを通して画像を見た場合における画像のにじみや鮮明さを評価するためには、半透明フィルムＦの表面に光軸Ｌが垂直とならない方向（例えば、７５°、６０°、４５°）から照射されたレーザ光が、半透明フィルムＦ中を通過することにより散乱光となり、その散乱光が、どの方向にどれくらいの光強度Ｅ_ｉを有するかという評価をすることができることが好ましい。しかしながら、透過散乱能測定装置４０では、半透明フィルムＦの表面に光軸Ｌが垂直（９０°）となるように常に照射されるように構成されているため、このような評価を行うことができなかった。

そこで、半透明フィルム等の評価対象試料の表面に光軸が垂直とならないあらゆる方向からも光束を照射することができるように調整でき、かつ、その光束が評価対象試料中を通過することにより散乱光となり、その散乱光における微小角度おきの散乱光強度の分布を捉えることができる散乱特性評価装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の散乱特性評価装置は、光束を照射する光源と、複数個の検出素子を配置してなる検出器と、前記光源の光軸上に、板状体の評価対象試料を保持する保持部と、前記評価対象試料で散乱された散乱光を検出器に集光する集光レンズと、前記検出器の検出素子毎の出力に基づいて、前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する評価部とを備える散乱特性評価装置であって、前記保持部は、前記光軸に対する評価対象試料の表面の角度Ψを調整可能とする角度調整機構を備え、前記評価部は、前記光軸に対して表面を角度Ψとしたときの評価対象試料の光の透過散乱特性を評価するようにしている。

ここで、「評価対象試料」は、板状体であればよく、例えば、透明フィルム、半透明フィルム、透明フィルタ、半透明フィルタ、透明膜、半透明膜、透明板、半透明板、液晶保護フィルム等が挙げられる。
本発明の散乱特性評価装置によれば、角度調整機構は、光軸に対する評価対象試料の表面の角度Ψを調整可能とする。また、検出器は、複数個の検出素子が配置されている。そして、光軸に対する評価対象試料の表面の角度Ψを調整した後で、複数個の検出素子が光強度をそれぞれ検出する。これにより、評価部は、光軸に対して表面を角度Ψとしたときの評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する。

以上のように、本発明の散乱特性評価装置によれば、評価対象試料に光軸が垂直とならないあらゆる方向からも光束を照射することができるように調整でき、かつ、その光束が評価対象試料中を通過することにより散乱光となり、その散乱光における微小角度おきの散乱光強度の分布を捉えることができる。
また、散乱光強度の分布を測定する際に、検出器を移動させることがないので、測定誤差が生じることもない。

（その他の課題を解決するための手段及び効果）
また、上記発明において、前記角度調整機構は、前記光軸と垂直となる回転軸を有し、前記回転軸を中心として評価対象試料を回転移動可能とするようにしてもよい。
本発明の散乱特性評価装置によれば、回転軸と平行となるように評価対象試料の表面を配置すれば、光軸に対する評価対象試料の表面の角度Ψを容易に調整することができる。
また、上記発明において、前記角度調整機構を制御する保持部制御部を備え、前記保持部制御部は、前記光軸に対する評価対象試料の表面の角度Ψを設定角度ψに回転移動させるようにしてもよい。
本発明の散乱特性評価装置によれば、保持部制御部によって角度調整機構を制御するので、光軸に対する評価対象試料の表面の角度Ψを正確に調整することができる。

また、上記発明において、前記設定角度Ψは、第一設定角度ψ_１と第二設定角度ψ_２とを少なくとも含み、前記保持部制御部は、前記評価対象試料の表面の角度Ψを第一設定角度ψ_１に回転移動させることにより、前記検出器の検出素子毎の出力を得て、その後、前記保持部制御部は、前記評価対象試料の表面の角度Ψを第二設定角度ψ_２に回転移動させることにより、前記検出器の検出素子毎の出力を得るようにしてもよい。
本発明の散乱特性評価装置によれば、保持部制御部によって、評価対象試料の表面の角度Ψを、第一設定角度ψ_１と第二設定角度ψ_２としたときの検出器の検出素子毎の出力を自動的に得ることができる。

また、上記発明において、前記検出器は、互いに異なる半径を持つリング状の受光面を持つ検出素子を、前記光軸上の一点を中心とするように同心円状に配置してなるようにしてもよい。
ここで、検出素子の「中心」とは、リング状の中心のことをいい、よって、リング状の半径とは、その中心からの距離のことをいう。そして、「リング状」とは、代表的には中心角が３６０°であるリング状や、中心角が１８０°である半リング状や、中心角が９０°である１／４リング状のことをいうが、原理的には中心角は何度であってもよいので、それらも含まれる。
本発明の散乱特性評価装置によれば、検出器は、互いに半径が異なるリング状の受光面を有する複数個の検出素子の中心が、同心円状かつ光軸上に配置されている。そして、複数個の検出素子が光強度をそれぞれ検出する。これにより、複数個の検出素子がそれぞれ検出した光強度を得ると、評価部は、光軸に対して表面を角度Ψとしたときの評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する。

また、上記発明において、前記集光レンズは、前記光軸上に設定された測定点から出射される散乱光を検出器に導き、前記評価部は、前記測定点を中心とした球を想定して、前記検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積と、前記検出素子が検出した光強度とを用いて、前記球における単位面積での散乱光強度を算出して、前記球における通過面積の位置を用いて、散乱角度θを決定し、決定した各散乱角度θを含む角度範囲における散乱光強度の分布に基づいて、前記光軸に対して表面を角度Ψとしたときの評価対象試料の光の透過散乱特性を評価するようにしてもよい。
ここで、「測定点」とは、光軸上に設定される任意の一点のことをいい、例えば、評価対象試料の内部を通過する光軸の始点と終点との中点や、光軸と回転軸とが交差した点が、測定点となるように設定される。
本発明の散乱特性評価装置によれば、測定点から出射される散乱光を集光レンズが検出器に導く。そして、複数個の検出素子は、測定点からの光強度をそれぞれ検出する。
複数個の検出素子がそれぞれ検出した光強度を得ると、評価部は、複数個の検出素子がそれぞれ検出した光強度を変換することで、光軸に対して表面を角度Ψとしたときの評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する。つまり、複数個の検出素子がそれぞれ検出した光強度のそのままの値では、散乱光がどの方向にどれくらいの光強度を有するかということを一見して捉えることができないので、複数個の検出素子がそれぞれ検出した光強度から、散乱光がどの方向にどれくらいの光強度を有するかということを一見して捉えることができるものに変換することになる。
具体的には、まず、測定点を中心とした球を想定する。すなわち、測定点から等距離となる位置を作成するための基準となる基準球を作成する。
次に、検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積と、検出素子が検出した光強度とを用いて、球における単位面積（単位立体角）での散乱光強度を算出する。つまり、測定点から等距離となる単位面積での散乱光強度を得る。なお、通過面積は、集光レンズの焦点距離、検出器の配置、形状、サイズ等の情報からレイトレース等を実施することによって、予め算出して決定されている。
次に、球における通過面積の位置を用いて、散乱角度を決定する。
最後に、決定した各散乱角度を含む角度範囲における散乱光強度の分布に基づいて、光軸に対して表面を角度Ψとしたときの評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する。

また、上記発明において、前記検出器は、Ｉ個（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）の検出素子からなり、前記評価部は、前記光軸からｉ番目の検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積Ｓ_ｉと、ｉ番目の検出素子が検出した光強度Ｅ_ｉとを用いて下記式（１）により、前記球における単位面積での散乱光強度Ｃ_ｉを算出して、通過面積Ｓ_ｉ中の一点と測定点とをそれぞれ結んだ線群において、前記線と光軸とがなす角度が最大となる最大角度と、前記線と光軸とがなす角度が最小となる最小角度との平均値である平均角度θ_ｉを算出し、平均角度θ_ｉを光軸に対する散乱角度θ_ｉとして、前記光軸に対する散乱角度θ_ｉでの散乱光強度Ｃ_ｉを決定し、散乱角度θ_１から散乱角度θ_Ｉまでの角度範囲における散乱光強度Ｃ_ｉの分布に基づいて、前記光軸に対して表面を角度Ψとしたときの評価対象試料の光の透過散乱特性を評価するようにしてもよい。
Ｃ_ｉ＝Ｅ_ｉ／（Ｓ_ｉ×Ｔ_ｉ）・・・（１）
ここで、Ｔ_ｉは、測定点からｉ番目の検出素子の受光面までの光の透過率である。

ここで、「測定点からｉ番目の検出素子の受光面までの光の透過率」とは、例えば、集光レンズでの反射や吸収や、検出器の受光面での反射等を考慮して決められる数値等のことをいう。
本発明の散乱特性評価装置によれば、まず、測定点を中心とした球を想定する。すなわち、測定点から等距離となる位置を作成するための基準となる基準球を作成する。
次に、ｉ番目の検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積Ｓ_ｉと、ｉ番目の検出素子が検出した光強度Ｅ_ｉとを用いて式（１）により、球における単位面積（単位立体角）での散乱光強度Ｃ_ｉを算出する。つまり、測定点から等距離となる単位面積での散乱光強度Ｃ_ｉを得る。なお、通過面積Ｓ_ｉと透過率Ｔ_ｉとは、集光レンズの焦点距離、検出器の配置、形状、サイズ等の情報からレイトレース等を実施することによって、予め算出して決定されている。
次に、通過面積Ｓ_ｉ中の一点と測定点とをそれぞれ結んだ線群において、線と光軸とがなす角度が最大となる最大角度と、線と光軸とがなす角度が最小となる最小角度との平均値である平均角度θ_ｉを算出する。
次に、平均角度θ_ｉを光軸に対する散乱角度θ_ｉとして、光軸に対する散乱角度θ_ｉでの散乱光強度Ｃ_ｉを決定する。
最後に、散乱角度θ_１から散乱角度θ_Ｉまでの角度範囲における散乱光強度Ｃ_ｉの分布に基づいて、光軸に対して表面を角度Ψとしたときの評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する。例えば、散乱角度θ_１から散乱角度θ_Ｉまでの角度範囲における散乱光強度Ｃ_ｉの分布を表示装置等に表示したりする。

また、上記発明において、前記光軸と回転軸とは交差し、前記測定点は、前記光軸と回転軸とが交差した点に設定されるようにしてもよい。
本発明の散乱特性評価装置によれば、評価対象試料中に設定した測定点を固定したまま、回転軸によって評価対象試料を回転移動することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれる。

図１は、本発明にかかる散乱特性評価装置の構成の一例を示す図である。図２は、リングディテクタ（検出器）の構成の一例を示す図である。
散乱特性評価装置１０は、評価対象試料である液晶保護フィルムＦを保持する保持部５と、レーザ光（平行光束）を照射するレーザ光源１と、光強度Ｅ_ｉの分布を検出するリングディテクタ（検出器）２と、測定点Ｏから出射される散乱光をリングディテクタ２に導く集光レンズ４と、光軸Ｌに対して表面を角度Ψとしたときの液晶保護フィルムＦの光の透過散乱特性を評価するコンピュータ（制御部）２０と、マルチプレクサ７と、増幅アンプ８と、Ａ／Ｄ変換器９とにより構成される。
なお、液晶保護フィルムＦは、液晶表示装置の前面に配置されて使用される板状体のものである。散乱特性評価装置１０は、液晶保護フィルムＦが液晶表示装置の前面に配置される前に、観察者が液晶保護フィルムＦを通して画像を見た場合における画像のにじみや鮮明さを評価するものである。

レーザ光源１は、レーザ光を出射する。なお、レーザ光源１に変えて、ＬＥＤ等を使用するような構成にしてもよい。
保持部５は、液晶保護フィルムＦを保持部５中の所定の位置に保持するとともに、回転軸３ａを有する角度調整機構３を備える。回転軸３ａは光軸Ｌと交差しかつ垂直となり、回転軸３ａと光軸Ｌとの交点が、測定点Ｏとなるようになっている。さらに、液晶保護フィルムＦが保持部５中の所定の位置に保持されると、液晶保護フィルムＦの内部を通過する光軸Ｌの始点Ｐ_１と終点Ｐ_２との中点が、測定点Ｏとなるようにもなっており、液晶保護フィルムＦ中に設定される測定点Ｏは、固定されたまま、液晶保護フィルムＦは回転移動するようになっている。このような構成により、液晶保護フィルムＦが保持部５中の所定の位置に保持されて、角度調整機構３によって回転軸３ａを中心として液晶保護フィルムＦを回転移動させることにより、光軸Ｌに対して液晶保護フィルムＦの表面を角度Ψとすることができる。このような角度調整機構３の制御は、コンピュータ２０により実行されるようになっている。
集光レンズ４は、測定点Ｏから出射される散乱光をリングディテクタ２に導くように集光する。

リングディテクタ２は、互いに半径が異なり、かつ、中心角が９０°である１／４リング状の受光面を持つＩ個（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）の検出素子を、レーザ光源１の光軸Ｌ上の一点を中心とするように同心円状に配置してなる略扇形状の平板である。Ｉ個の検出素子は、半径方向における寸法が指数関数的に拡大するように順番に（１番目からＩ番目まで）並べられている。そして、光軸Ｌからｉ番目の検出素子が光強度Ｅ_ｉを検出するように、Ｉ個の検出素子でＩ個の光強度Ｅ_ｉ（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）を検出する。
Ｉ個の検出素子により検出された散乱光の光強度Ｅ_ｉ（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）は、マルチプレクサ７により多重化され、さらに増幅アンプ８により増幅され、Ａ／Ｄ変換器９によりデジタル化される。そして、Ａ／Ｄ変換器９の出力は、コンピュータ２０に送信される。

コンピュータ２０においては、ＣＰＵ２１を備え、さらにメモリ２２と、モニタ画面等を有する表示装置（図示せず）と、入力装置（図示せず）であるキーボードやマウスとが連結されている。また、ＣＰＵ２１が処理する機能をブロック化して説明すると、角度調整機構３を制御した後で受光信号（光強度Ｅ_ｉ）を受信する保持部制御部２５と、光軸Ｌに対して表面を角度Ψとしたときの液晶保護フィルムＦの光の透過散乱特性を評価する評価部２４とを有する。

保持部制御部２５は、入力装置からの操作信号に基づいて、光軸Ｌに対する評価対象試料Ｆの表面の角度Ψを設定角度ψ_０（９０°）、ψ_１（７５°）、ψ_２（６０°）、ψ_３（４５°）に順次、回転移動させるように角度調整機構３を制御して、レーザ光源１をオン・オフ制御して、受光信号（光強度Ｅ_ｉ）をそれぞれ受信することにより受光信号をメモリ２２に記憶させていく制御を行う（図３参照）。
例えば、保持部制御部２５は、まず、初期位置として、評価対象試料Ｆの表面に光軸Ｌが垂直（設定角度ψ_０（９０°））となるように、評価対象試料Ｆを配置することにより、レーザ光源１をオン・オフ制御して、受光信号（光強度Ｅ_ｉ）を受信する。次に、評価対象試料Ｆの表面（上半分側）の角度Ψが第一設定角度ψ_１となるように回転移動させることにより、レーザ光源１をオン・オフ制御して、受光信号（光強度Ｅ_ｉ）を受信する。次に、評価対象試料Ｆの表面（上半分側）の角度Ψが第二設定角度ψ_２となるように回転移動させることにより、レーザ光源１をオン・オフ制御して、受光信号（光強度Ｅ_ｉ）を受信する。最後に、評価対象試料Ｆの表面（上半分側）の角度Ψが第三設定角度ψ_３となるように回転移動させることにより、レーザ光源１をオン・オフ制御して、受光信号（光強度Ｅ_ｉ）を受信する。

評価部２４は、Ｉ個の検出素子がそれぞれ検出した光強度Ｅ_ｉを変換することで、光軸Ｌに対して表面を角度Ψとしたときの液晶保護フィルムＦの光の透過散乱特性を評価する制御を行う。ここで、評価部２４によって光軸Ｌに対して表面を角度Ψとしたときの液晶保護フィルムＦの光の透過散乱特性を評価するための演算方法について説明する。
（１）球想定ステップ
まず、図３に示すように、測定点Ｏを中心とした球Ｂを想定する。つまり、測定点Ｏから等距離となる位置を作成するための基準となる基準球を作成する。すなわち、液晶保護フィルムＦにレーザ光を照射し、液晶保護フィルムＦ内でレーザ光が散乱し出射した場所（散乱場）を、測定点Ｏとしている。

（２）散乱光強度算出ステップ
ｉ番目の検出素子の受光面に導かれた光が球Ｂを通過した通過面積Ｓ_ｉと、ｉ番目の検出素子が検出した光強度Ｅ_ｉとを用いて式（１）により、球Ｂにおける単位面積（単位立体角）での散乱光強度Ｃ_ｉを算出する。つまり、測定点から等距離となる単位面積での散乱光強度Ｃ_ｉを得る。このとき、Ｉ個の散乱光強度Ｃ_ｉ（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）を算出する。
Ｃ_ｉ＝Ｅ_ｉ／（Ｓ_ｉ×Ｔ_ｉ）・・・（１）
ここで、Ｔ_ｉは、測定点Ｏからｉ番目の検出素子の受光面までの光の透過率である。なお、通過面積Ｓ_ｉと透過率Ｔ_ｉとは、集光レンズ４の焦点距離、リングディテクタ２の配置、形状、サイズ等の情報からレイトレース等を実施することによって、予め算出して決定されている。

（３）平均角度算出ステップ
図４に示すように、通過面積Ｓ_ｉの一点と測定点Ｏとを結んだそれぞれ線群において、線と光軸Ｌとがなす角度が最大となる最大角度θ_ｍａｘと、線と光軸とがなす角度が最小となる最小角度θ_ｍｉｎとを用いて下記式（２）により、平均角度θ_ｉを算出する。このとき、Ｉ個の平均角度θ_ｉ（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）を算出する。
θ_ｉ＝（θ_ｍａｘ＋θ_ｍｉｎ）／２・・・（２）
（４）散乱角度散乱光強度決定ステップ
平均角度Θ_ｉを光軸Ｌに対する散乱角度θ_ｉとして、光軸Ｌに対する散乱角度θ_ｉでの散乱光強度Ｃ_ｉを決定する。

（５）透過散乱特性評価ステップ
散乱角度θ_１から散乱角度θ_Ｉまでの角度範囲における散乱光強度Ｃ_ｉの分布（例えば、０．１度から１．０度までで２０箇所以上の散乱角度θ_ｉを含むもの等）に基づいて、光軸Ｌに対して表面を角度Ψとしたときの透明保護フィルムＦの光の透過散乱特性を評価する。このとき、散乱角度θ_１から散乱角度θ_Ｉまでの角度範囲における散乱光強度Ｃ_ｉの分布を表示装置に表示する。
図５は、光軸Ｌに対して透明保護フィルムＦの表面を角度Ψとしたときに得られた散乱角度θ_１から散乱角度θ_Ｉまでの角度範囲における散乱光強度Ｃ_ｉの分布を示すグラフである。なお、この場合の散乱光強度Ｃ_ｉは、Ａ／Ｄ変換器９の出力値から計算された数値であり、散乱光強度Ｃ_ｉの相対的な比較には有効である。

次に、散乱特性評価装置１０による評価方法について説明する。図６及び図７は、散乱特性評価装置１０による評価方法の一例について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１の処理において、液晶保護フィルムＦを保持部５中の所定の位置に配置する。

次に、ステップＳ１０２の処理において、入力装置からの操作信号が入力されたか否かを判定する。入力装置からの操作信号が入力されていないと判定したときには、ステップＳ１０２の処理を繰り返す。
一方、入力装置からの操作信号が入力されたと判定したときには、ステップＳ１０３の処理において、光軸Ｌに対する表面の角度Ψである角度パラメータをψ_ｎ＝ψ_０と（９０°）とする。
次に、ステップＳ１０４の処理において、保持部制御部２５は、レーザ光源１をオン・オフ制御して、受光信号（光強度Ｅ_ｉ）を受信することにより受光信号をメモリ２２に記憶させる。

次に、ステップＳ１０５の処理において、ψ_ｎ＝ψ_３（４５°）であるか否かを判定する。ψ_ｎ＝ψ_３でないと判定したときには、ステップＳ１０６の処理において、ψ_ｎ＝ψ_ｎ＋１とし、ステップＳ１０７の処理において、保持部制御部２５は、光軸Ｌに対する評価対象試料Ｆの表面の角度Ψを設定角度ψ_ｎ＋１に回転移動させるように角度調整機構３を制御して、ステップＳ１０４の処理に戻る。
一方、ステップＳ１０８の処理において、ψ_ｎ＝ψ_３であると判定したときには、評価部２４は、測定点Ｏを中心とした球Ｂを想定する（球想定ステップ）。

次に、ステップＳ１０９の処理において、光軸Ｌに対する表面の角度Ψである角度パラメータをψ_ｎ＝ψ_０（９０°）とする。
次に、ステップＳ１１０の処理において、評価部２４は、ｉ番目の検出素子の受光面に導かれた光が球Ｂを通過した通過面積Ｓ_ｉと、光軸Ｌに対して表面を角度ψ_ｎとしたときのｉ番目の検出素子が検出した光強度Ｅ_ｉとを用いて式（１）により、球Ｂにおける単位面積（単位立体角）での散乱光強度Ｃ_ｉを算出する（散乱光強度算出ステップ）。
次に、ステップＳ１１１の処理において、評価部２４は、通過面積Ｓ_ｉ中の一点と測定点Ｏとをそれぞれ結んだ線群において、線と光軸Ｌとがなす角度が最大となる最大角度θ_ｍａｘと、線と光軸Ｌとがなす角度が最小となる最小角度θ_ｍｉｎとの平均角度θ_ｉを算出する（平均角度算出ステップ）。

次に、ステップＳ１１２の処理において、評価部２４は、平均角度θ_ｉを光軸Ｌに対する散乱角度θ_ｉとして、光軸Ｌに対する散乱角度θ_ｉでの散乱光強度Ｃ_ｉを決定する（散乱角度散乱光強度決定ステップ）。
次に、ステップＳ１１３の処理において、ψ_ｎ＝ψ_３（４５°）であるか否かを判定する。ψ_ｎ＝ψ_３でないと判定したときには、ステップＳ１１４の処理において、ψ_ｎ＝ψ_ｎ＋１とし、ステップＳ１１０の処理に戻る。
一方、ψ_ｎ＝ψ_３であると判定したときには、ステップＳ１１５の処理において、評価部２４は、光軸Ｌに対して表面を角度ψ_０（９０°）、ψ_１（７５°）、ψ_２（６０°）、ψ_３（４５°）としたときの散乱角度θ_１から散乱角度θ_Ｉまでの角度範囲における散乱光強度Ｃ_ｉの分布に基づいて、液晶保護フィルムＳの光の透過散乱特性を評価する（透過散乱特性評価ステップ）。このとき、光軸Ｌに対して表面を角度ψ_１、ψ_２、ψ_３としたときの散乱角度θ_１から散乱角度θ_Ｉまでの角度範囲における散乱光強度Ｃ_ｉの分布を表示装置に表示する（図５参照）。

以上のように、散乱特性評価装置１０によれば、液晶保護フィルムＦに光軸Ｌが垂直とならないあらゆる方向からも光束を照射することができるように調整でき、かつ、その光束が液晶保護フィルムＦ中を通過することにより散乱光となり、その散乱光における微小角度おきの散乱光強度Ｃ_ｉの分布を捉えることができる。
また、散乱角度θ_１から散乱角度θ_Ｉまでの角度範囲における散乱光強度Ｃ_ｉの分布を測定する際に、検出器を移動させることがないので、測定誤差が生じることもなく、さらに装置１０を簡単にすることができる。

本発明は、評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する場合に好適に利用できる。

本発明にかかる散乱特性評価装置の構成の一例を示す図である。 リングディテクタの構成の一例を示す図である。 光軸Ｌに対する評価対象試料Ｆの表面の角度Ψを回転移動させることについて説明するための図である。 測定点を中心とした球を想定することについて説明するための図である。 光軸Ｌに対して透明保護フィルムＦの表面を角度ψとしたときに得られた散乱光強度Ｃ_ｉの分布を示すグラフである。 散乱特性評価装置による評価方法の一例について説明するためのフローチャートである。 散乱特性評価装置による評価方法の一例について説明するためのフローチャートである。 従来の透過散乱能測定装置の構成を示す図である。 従来の透過散乱能測定装置の構成の他の一例を示す図である。

符号の説明

１ レーザ光源
２ リングディテクタ（検出器）
３ 角度調整機構
５ 保持部
１０ 散乱特性評価装置
２４ 評価部
Ｂ 球
Ｆ 液晶保護フィルム（評価対象試料）

Claims (8)

1. 光束を照射する光源と、
   複数個の検出素子を配置してなる検出器と、
   前記光源の光軸上に、板状体の評価対象試料を保持する保持部と、
   前記評価対象試料で散乱された散乱光を検出器に集光する集光レンズと、
   前記検出器の検出素子毎の出力に基づいて、前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する評価部とを備える散乱特性評価装置であって、
   前記保持部は、前記光軸に対する評価対象試料の表面の角度Ψを調整可能とする角度調整機構を備え、
   前記評価部は、前記光軸に対して表面を角度Ψとしたときの評価対象試料の光の透過散乱特性を評価することを特徴とする散乱特性評価装置。
2. 前記角度調整機構は、前記光軸と垂直となる回転軸を有し、
   前記回転軸を中心として評価対象試料を回転移動可能とすることを特徴とする請求項１に記載の散乱特性評価装置。
3. 前記角度調整機構を制御する保持部制御部を備え、
   前記保持部制御部は、前記光軸に対する評価対象試料の表面の角度Ψを設定角度ψに回転移動させることを特徴とする請求項２に記載の散乱特性評価装置。
4. 前記設定角度Ψは、第一設定角度ψ_１と第二設定角度ψ_２とを少なくとも含み、
   前記保持部制御部は、前記評価対象試料の表面の角度Ψを第一設定角度ψ_１に回転移動させることにより、前記検出器の検出素子毎の出力を得て、
   その後、前記保持部制御部は、前記評価対象試料の表面の角度Ψを第二設定角度ψ_２に回転移動させることにより、前記検出器の検出素子毎の出力を得ることを特徴とする請求項３に記載の散乱特性評価装置。
5. 前記検出器は、互いに異なる半径を持つリング状の受光面を持つ検出素子を、前記光軸上の一点を中心とするように同心円状に配置してなることを特徴とする請求項１〜請求項４に記載の散乱特性評価装置。
6. 前記集光レンズは、前記光軸上に設定された測定点から出射される散乱光を検出器に導き、
   前記評価部は、前記測定点を中心とした球を想定して、前記検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積と、前記検出素子が検出した光強度とを用いて、前記球における単位面積での散乱光強度を算出して、
   前記球における通過面積の位置を用いて、散乱角度θを決定し、
   決定した各散乱角度θを含む角度範囲における散乱光強度の分布に基づいて、前記光軸に対して表面を角度Ψとしたときの評価対象試料の光の透過散乱特性を評価することを特徴とする請求項1〜請求項５のいずれかに記載の散乱特性評価装置。
7. 前記検出器は、Ｉ個（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）の検出素子からなり、
   前記評価部は、前記光軸からｉ番目の検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積Ｓ_ｉと、ｉ番目の検出素子が検出した光強度Ｅ_ｉとを用いて下記式（１）により、前記球における単位面積での散乱光強度Ｃ_ｉを算出して、
   通過面積Ｓ_ｉ中の一点と測定点とをそれぞれ結んだ線群において、前記線と光軸とがなす角度が最大となる最大角度と、前記線と光軸とがなす角度が最小となる最小角度との平均値である平均角度θ_ｉを算出し、
   平均角度θ_ｉを光軸に対する散乱角度θ_ｉとして、前記光軸に対する散乱角度θ_ｉでの散乱光強度Ｃ_ｉを決定し、
   散乱角度θ_１から散乱角度θ_Ｉまでの角度範囲における散乱光強度Ｃ_ｉの分布に基づいて、前記光軸に対して表面を角度Ψとしたときの評価対象試料の光の透過散乱特性を評価することを特徴とする請求項６に記載の散乱特性評価装置。
   Ｃ_ｉ＝Ｅ_ｉ／（Ｓ_ｉ×Ｔ_ｉ）・・・（１）
   ここで、Ｔ_ｉは、測定点からｉ番目の検出素子の受光面までの光の透過率である。
8. 前記光軸と回転軸とは交差し、
   前記測定点は、前記光軸と回転軸とが交差した点に設定されることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の散乱特性評価装置。