JP2014055866A - Diffusion haze value measuring method and measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は拡散ヘーズ値測定方法及び測定装置に係り、特に、透明物質の全光線透過光に対する任意の角度での拡散透過光の割合を求めることができる拡散ヘーズ値測定方法及び測定装置に関する。 The present invention relates to a diffusion haze value measuring method and measuring apparatus, and more particularly to a diffusion haze value measuring method and measuring apparatus capable of obtaining the ratio of diffuse transmitted light at an arbitrary angle with respect to the total light transmitted through a transparent substance.
透明プラスチックなど、透明物質の拡散透過光を測定する装置の一つが、JIS K 7 136や、JIS K 7361で規定されている。 One of the apparatuses for measuring diffused transmission light of transparent materials such as transparent plastics is defined by JIS K 7136 and JIS K 7361.
従来、透明物質のヘーズ値(曇価)を測定する方法には、積分球装置を用い、透明体の各波長毎の全光線透過率及び拡散透過率を測定し、「(拡散透過率/全光線透過率)×100」の式に基づいて、波長毎のヘーズ値を求める散乱光測定方法がある。(特許文献1) Conventionally, as a method for measuring the haze value (cloudiness value) of a transparent substance, an integrating sphere device is used to measure the total light transmittance and diffuse transmittance for each wavelength of the transparent body, and “(diffuse transmittance / total There is a scattered light measurement method for obtaining a haze value for each wavelength based on the formula of “light transmittance” × 100 ”. (Patent Document 1)
また、測定過程中に、ヘーズ値及び全光線透過率の真値が値付けされたヘーズ標準板を測定し、全光線透過率と拡散透過率の補正係数を求め、試料測定の演算に用いるヘーズ値測定方法及び装置がある。(特許文献2) In addition, during the measurement process, a haze standard plate to which the haze value and the true value of the total light transmittance are assigned is measured, a correction coefficient for the total light transmittance and the diffuse transmittance is obtained, and the haze used for the calculation of the sample measurement. There are value measuring methods and devices. (Patent Document 2)
従来、ヘーズ値の測定においては、拡散透過光を角度毎に直接測定して求めるものはなかった。またその測定において拡散透過光とは、試料を透過した全光線透過光のうち平行線透過光を除くことでもとめられていたものである。従来のヘーズ値とは、全光線透過光中の拡散透過光の割合を表したものである。 Conventionally, in the measurement of the haze value, there has been nothing to obtain by directly measuring diffuse transmitted light for each angle. Further, in the measurement, the diffuse transmission light is also obtained by removing the parallel light transmission light from the total light transmission light transmitted through the sample. The conventional haze value represents the ratio of diffusely transmitted light in the total light transmitted light.
ところで、近年、液晶ディスプレイのバックライト用拡散板などの拡散性や均等性の評価をする上で、試料透過後における光の指向性が重要なファクターの一つとなってきた。しかし上述の通り、従来は光の指向性に基づくヘーズ値の測定方法及び測定装置はなく、拡散透過光の角度特性の測定や、試料への光照射の角度依存性の測定は不可能であった。 Incidentally, in recent years, the directivity of light after passing through a sample has become one of the important factors in evaluating the diffusivity and uniformity of a backlight diffusion plate of a liquid crystal display. However, as described above, conventionally, there is no method and apparatus for measuring haze values based on the directivity of light, and it is impossible to measure the angular characteristics of diffusely transmitted light and to measure the angular dependence of light irradiation on a sample. It was.
この発明は、上記課題を解決するために、従来のヘーズ値が全光線透過光中の拡散透過光の割合を表した値であることに対して、全光線透過光中の任意の角度での拡散透過光の割合を表した値を拡散ヘーズ値とし、試料の拡散ヘーズ値を測定することができるとともに、試料の角度毎の拡散透過光の分布を調べることができる拡散ヘーズ値測定方法及び測定装置を実現することを目的とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention has a conventional haze value representing a ratio of diffusely transmitted light in all light transmitted light, but at an arbitrary angle in all light transmitted light. Diffusion haze value measurement method and measurement capable of measuring the diffusion haze value of a sample and determining the distribution of the diffuse transmitted light for each angle of the sample, with the value representing the ratio of diffuse transmitted light as the diffusion haze value The object is to realize the device.
上記目的を達成するために、本発明の拡散ヘーズ値測定方法は、光源からの光を平行光束にして試料に照射し、前記試料内を透過した光束が放射される光束放射面と光軸との交点を中心に、受光器を前記光軸に対して任意の角度を取るように移動させて角度毎の拡散透過光を測定することを特徴とする。これにより、試料の角度毎の拡散透過光の分布を調べることが可能である。 In order to achieve the above object, the diffusion haze value measuring method of the present invention irradiates a sample with light from a light source as a parallel light beam, and emits a light beam that has passed through the sample and an optical axis. The diffused transmitted light at each angle is measured by moving the light receiver so as to take an arbitrary angle with respect to the optical axis, centering on the intersection. Thereby, it is possible to investigate the distribution of diffuse transmitted light for each angle of the sample.
前記拡散ヘーズ値測定方法のさらなる実施形態においては、前記光軸を中心として前記試料を任意に回転させることを特徴とする。 In a further embodiment of the method for measuring the diffusion haze value, the sample is arbitrarily rotated about the optical axis.
前記拡散ヘーズ値測定方法のさらなる実施形態においては、リニア干渉フィルタを搭載した絞りを用いることを特徴とする。 In a further embodiment of the diffusion haze value measuring method, a diaphragm equipped with a linear interference filter is used.
前記拡散ヘーズ値測定方法のさらなる実施形態においては、波長選択フィルタを用いることを特徴とする。 In a further embodiment of the diffusion haze value measuring method, a wavelength selective filter is used.
前記拡散ヘーズ値測定方法のさらなる実施形態においては、前記受光器を前記交点に対して接離方向に任意に移動させることを特徴とする。 In a further embodiment of the diffusion haze value measuring method, the light receiver is arbitrarily moved in the contact / separation direction with respect to the intersection.
前記拡散ヘーズ値測定方法のさらなる実施形態においては、光束寸法可変手段と、受光面積可変手段とを用いることを特徴とする。 In a further embodiment of the diffusion haze value measuring method, a light beam size variable means and a light receiving area variable means are used.
前記拡散ヘーズ値測定方法のさらなる実施形態においては、前記試料を前記光軸に対して垂直または任意の角度に傾斜させることを特徴とする。 In a further embodiment of the method for measuring the diffusion haze value, the sample is inclined perpendicularly to the optical axis or at an arbitrary angle.
また、この発明の拡散ヘーズ値測定装置は、上述の拡散ヘーズ値測定方法により試料の拡散ヘーズ値を測定することを特徴とする。これにより、試料の角度毎の拡散透過光の分布を調べることが可能である。 The diffusion haze value measuring apparatus of the present invention is characterized in that the diffusion haze value of the sample is measured by the above-described diffusion haze value measurement method. Thereby, it is possible to investigate the distribution of diffuse transmitted light for each angle of the sample.
この発明の拡散ヘーズ値測定方法及び測定装置により、全光線透過光中の任意の角度での拡散透過光の割合を表した値を拡散ヘーズ値とし、試料の拡散ヘーズ値を測定するとともに、試料の角度毎の拡散透過光の分布を調べることができる。 With the diffusion haze value measuring method and measuring apparatus of the present invention, a value representing the ratio of diffuse transmitted light at an arbitrary angle in all light transmitted light is defined as a diffusion haze value, and the diffusion haze value of the sample is measured. The distribution of diffuse transmitted light for each angle can be examined.
また、リニア干渉フィルタを搭載した絞りを用いることで、拡散ヘーズ値の測定を波長毎に連続的に読み取ることを可能とし、任意の波長での拡散ヘーズ値を測定することで、波長によって拡散透過光の分布が異なる試料についてもその状況を測定できる。 Also, by using a diaphragm equipped with a linear interference filter, it is possible to continuously read the diffuse haze value for each wavelength, and by measuring the diffuse haze value at an arbitrary wavelength, diffuse transmission depending on the wavelength The situation can also be measured for samples with different light distributions.
あるいは任意の波長において前記リニア干渉フィルタの代わりに、波長選択フィルタを用いて、拡散ヘーズ値を求めることもできる。 Alternatively, the diffusion haze value can be obtained by using a wavelength selection filter instead of the linear interference filter at an arbitrary wavelength.
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、この発明の実施例1を示すものである。図1において、1は本発明の拡散ヘーズ値測定方法を実現する拡散ヘーズ値測定装置である。拡散ヘーズ値測定装置1は、光源2と、集光レンズ3と、絞り4と、コリメータレンズ5と、虹彩絞り6と、受光部7とからなる。受光部7は受光器8と角度可変手段9とからなる。
FIG. 1 shows Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a diffusion haze value measuring apparatus for realizing the diffusion haze value measuring method of the present invention. The diffuse haze value measuring apparatus 1 includes a
光源2からの光を集光レンズ3、絞り4、コリメータレンズ5によって平行光束とし、虹彩絞り6によって平行光束の断面が任意の径となるように絞る。虹彩絞り6によって絞られた光束Lは、試料11を透過して受光器8の受光素子10で受光される。本実施例では、透明物質で板状に形成した試料11を用いたが、試料11は板状のものに限定されるものではなく、未成型の試料や、セルを使用することで、液体や粒状の試料を測定することも可能である。
The light from the
角度可変手段9は、光束Lが試料11内を透過し、光が放射される光束放射面12と光軸13との交点14を中心とし、受光器8を任意の角度θに移動可能としている。角度θは、交点14から受光素子10の受光面の中心までを結ぶ直線と光軸13とのなす角である。角度可変手段9は、交点14を中心として配置した半球面状の保持体15と、交点14から等距離となる保持体15の内周面16に保持されて内周面16上を移動可能な移動具17とにより構成される。すなわち受光器8の受光素子10が交点14に対して等距離rとなるように移動する。受光器8を移動具17により任意の角度θに移動させて試料11を透過した拡散透過光を三次元的に測定する。
The angle varying means 9 allows the
このように、拡散ヘーズ値測定装置1は、従来のヘーズ値が全光線透過光中の拡散透過光の割合を表した値であるのに対して、拡散ヘーズ値として全光線透過光中の任意の角度での拡散透過光の割合を表した値を求めることができる。それによって、拡散ヘーズ値測定装置1は、液晶ディスプレイのバックライト用拡散板のように方向依存性のある透明物質を、より詳細に評価することができる測定装置を実現することができる。 As described above, the diffuse haze value measuring apparatus 1 has a conventional haze value representing the ratio of diffuse transmitted light in the total light transmitted light, whereas the diffuse haze value is an arbitrary value in the total light transmitted light. A value representing the ratio of diffusely transmitted light at the angle can be obtained. Thereby, the diffusion haze value measuring apparatus 1 can realize a measuring apparatus capable of evaluating a transparent substance having direction dependency like a backlight diffusion plate of a liquid crystal display in more detail.
図2は、実施例2を示すものである。拡散ヘーズ値測定装置1の受光部7aは半円形の保持体15aと、交点14から等距離となる保持体15aの内周面16aに保持されて内周面16a上を移動可能な移動具17により構成される角度可変手段9aを備える。すなわち受光部7の受光素子10が交点14に対して等距離rとなるように移動する。受光部7aの角度可変手段9aにおいて、移動具17による受光器8の移動を半円上とし、試料11を、光軸を中心として任意に回転可能となるように試料回転手段18を備えることで、受光器8の移動と試料11の回転との組み合わせによって、試料11を透過した拡散透過光を三次元的に測定する。あるいは試料11を固定し、受光器8を0°〜90°または0°〜−90°と移動させることによって、試料11を透過した拡散透過光を二次元的に測定することも可能である。
FIG. 2 shows a second embodiment. The
図3及び図4は、実施例3を示すものである。実施例1で示した拡散ヘーズ値測定装置1の絞り4に、リニア干渉フィルタ19を配置する(図3)、あるいは、拡散ヘーズ値測定装置1のコリメータレンズ5と虹彩絞り6との間に波長選択フィルタ20を配置する(図4)ことで、任意の波長の拡散ヘーズ値を測定可能とする。本実施例では、波長選択フィルタ20の位置を図4の位置としたが、この位置に限定されるものではなく光路上の任意の位置に設置することができる。図3に示すようにリニア干渉フィルタ19を配置した場合、リニア干渉フィルタ19により光源からの光の波長の透過率を変化させることで、連続したあるいは断続的な波長ごとの拡散ヘーズ値を測定することができる。また図4に示すように波長選択フィルタ20を配置することで、波長を選択的に測定することにより、例えば450nmの光は均等拡散するが(図5(A))、600nmの光は集光拡散する(図5(B))等の、拡散の角度特性が波長によって異なる試料11の拡散透過光の角度毎の分布(図6)を測定可能とする。これによって拡散の角度特性が波長によって異なる試料について、その状況を測定することができる。
3 and 4 show the third embodiment. A
なお、拡散ヘーズ値測定装置1は、波長選択フィルタ20として受光感度が視感度Vλ(Y)を満足するフィルタを使用し、図7に示すように、拡散透過光と平行透過光を測定することで、従来のヘーズ値を算出することができる。
Note that the diffusion haze value measuring apparatus 1 uses a filter whose light receiving sensitivity satisfies the visual sensitivity Vλ (Y) as the
図8は、実施例4を示すものである。実施例4の拡散ヘーズ値測定装置1の受光部7bは、交点14に対して受光器8を接離方向に移動可能な距離可変手段21を備えている。距離可変手段21は、角度可変手段9の移動具17に設置した支持部22と、調節部23とから構成され、調節部23に受光器8を取り付け、調節部23により受光器8を交点14に対して接離方向に移動可能としている。拡散ヘーズ値測定装置1は、交点14に対して距離可変手段21により受光器8を接離方向に移動させて、試料11を透過した拡散透過光を受光器8により測定する。
FIG. 8 shows a fourth embodiment. The
試料11透過後の光が、受光器8での測定位置によっては弱くなる場合があり、受光する光量が少ないため精度が悪くなる不具合があった。そこで、実施例4の拡散ヘーズ値測定装置1は、距離可変手段21により受光器8を試料11に対して接離方向に移動可能としているので、より光量が多いところで測定するために、受光器8を試料11側に近付けることができ、測定精度を向上することができる。
The light after passing through the
図9は、実施例5を示すものである。実施例5の拡散ヘーズ値測定装置1は、試料11に入射される光束の断面の寸法である光束径を任意の大きさに変更可能とする光束寸法可変手段24と、受光素子10の前面に、受光素子10に光が当たる領域を変更可能とする受光面積可変手段25とを備えている。光束寸法可変手段24は、試料11に光が入射する面26側に配置した枠状の開閉調節機構27と、開閉調節機構27に形成した開口部28を任意の大きさに開閉可能な開閉具29とから構成され、光束径を、開閉具29の開閉により開口部28の開口寸法を調節することで変更可能としている。さらに受光面積可変手段25は、受光素子10の前面に配置した調節機構30と、調節機構30に形成した開口部31を任意の大きさに開閉可能な開閉具32とから構成され、光束寸法可変手段24による光束径の変更に対応し、受光素子10に光が当たる面積を変更可能としている。拡散ヘーズ値測定装置1は、光束寸法可変手段24により試料11に入射する光束径を変更して、試料11を透過した拡散透過光を受光器8により測定する。
FIG. 9 shows the fifth embodiment. The diffusion haze value measuring apparatus 1 according to the fifth embodiment includes a light beam
従来のヘーズ値測定では、積分球の開口径に対する光束径の寸法が規定されていた為、試料11に入射する光束径を変更するような自由度はなかった。実施例5の拡散ヘーズ値測定装置1は、試料11の大きさに合わせて光束径を変えて測定でき、小さい試料の測定も可能にしている。また、光束径を変更することで、試料透過後の平行線透過光の径も同時に変化するが、受光面積可変手段25によって受光素子10に光が当たる面積を変化させることで対応している。
In the conventional haze value measurement, since the size of the light beam diameter with respect to the opening diameter of the integrating sphere is defined, there is no degree of freedom to change the diameter of the light beam incident on the
図10は、実施例6を示すものである。実施例6の拡散ヘーズ値測定装置1は、光軸13に対して試料11を任意の角度φに変更可能な試料角度変更手段33を備えている。試料角度変更手段33は、試料11の外周を囲むように配置した一部球面円環状の枠体34と、枠体34の内周面35に保持されて光軸13を中心に内周面35上を移動可能な移動具36とにより構成され、試料11の外周を移動具36に取り付け、移動具36により試料11の角度φを任意に変更可能としている。拡散ヘーズ値測定装置1は、試料角度変更手段33により光軸13に対して試料11を角度φに傾斜させて、試料11を透過した拡散透過光を受光器8により測定する。
FIG. 10 shows a sixth embodiment. The diffusion haze value measuring apparatus 1 according to the sixth embodiment includes sample angle changing means 33 that can change the
実施例6の拡散ヘーズ値測定装置1は、積分球を用いずに、受光器8が動いて拡散透過光を測定するため、既存の積分球方式のヘーズ測定方法では、不可能であった斜め入射によるヘーズ値を測定することができる。この拡散ヘーズ値測定装置1の測定方法では、光軸13に対して試料11を直交させて測定することも、試料11の配置を傾斜させて測定することも可能である。
Since the diffuser haze value measuring apparatus 1 of the sixth embodiment measures diffused transmitted light by moving the
この発明の拡散ヘーズ値測定装置は、バックライト用拡散板のように放射光の方向依存性がある透明物質の評価に適用することができる。 The diffusion haze value measuring apparatus of the present invention can be applied to the evaluation of a transparent material having direction dependency of radiated light such as a backlight diffusion plate.
1 拡散ヘーズ値測定装置
2 光源
3 集光レンズ
4 絞り
5 コリメータレンズ
6 虹彩絞り
7、7a、7b 受光部
8 受光器
9、9a 角度可変手段
10 受光素子
11 試料
12 光束放射面
13 光軸
14 交点
15、15a 保持体
16、16a 内周面
17 移動具
18 試料回転手段
19 リニア干渉フィルタ
20 波長選択フィルタ
21 距離可変手段
22 支持部
23 調節部
24 光束寸法可変手段
25 受光面積可変手段
26 光が入射する面
27 開閉調節機構
28 開口部
29 開閉具
30 調節機構
31 開口部
32 開閉具
33 試料角度変更手段
34 枠体
35 内周面
36 移動具
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diffuse haze
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