JP2020016455A - Method of evaluating transparent article and method of manufacturing transparent article - Google Patents

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Abstract

To evaluate optical characteristics of a transparent article on the basis of a three-dimensional shape of its surface.SOLUTION: On the basis of a three-dimensional shape of a surface of a transparent article, a slope distribution Slope(γ) representing a frequency per unit solid angle of a slope angle γ formed between a normal nof the surface of the transparent article and a normal nof a minute plane dS on the surface of the transparent article is obtained. A slope angle γ' of a minute plane parallel with a plane where incident light at an arbitrary incident angle and reflected light at an observation angle show relationship of regular reflection is obtained from an optional incident angle and an optional observation angle. An influence on bright-place contrast of the transparent article is evaluated on the basis of a frequency per unit solid angle of the evaluation slope angle γ' obtained from the slope distribution Slope(γ).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、透明物品の評価方法、及び透明物品の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for evaluating a transparent article and a method for manufacturing a transparent article.

例えば、特許文献1に開示されるように、表示装置の視認性を向上する観点から、表示装置の表示面に配置される透明物品の表面をアンチグレア面とすることが提案されている。アンチグレア面において反射光が散乱することにより、透明物品の表面における映り込みを抑制できる。   For example, as disclosed in Patent Literature 1, from the viewpoint of improving the visibility of a display device, it has been proposed that the surface of a transparent article disposed on the display surface of the display device be an anti-glare surface. The reflected light is scattered on the anti-glare surface, so that reflection on the surface of the transparent article can be suppressed.

特開平9−101518号公報JP-A-9-101518

ところで、表示装置に求められる特性の一つとして、太陽光が入射する環境等の明所下におけるコントラスト(明所コントラスト)が高いことが挙げられる。表示装置の明所コントラストは、ディスプレイの輝度と、太陽光等の外部から表示面に入射する入射光の強度と、表示面に配置された透明物品の反射率分布とから決定される。詳述すると、表示装置の明所コントラストは、下記式に示すように、外部から入射する入射光の強度と表示面に配置された透明物品の反射率分布との積と、表示装置の輝度との比として表すことができる。   Incidentally, one of the characteristics required for the display device is that the contrast (bright place contrast) under a bright place such as an environment where sunlight enters is high. The bright place contrast of the display device is determined from the brightness of the display, the intensity of incident light such as sunlight, which enters the display surface from the outside, and the reflectance distribution of the transparent article arranged on the display surface. In detail, the light place contrast of the display device is, as shown in the following equation, the product of the intensity of the incident light from the outside and the reflectance distribution of the transparent article arranged on the display surface, and the brightness of the display device. Can be expressed as a ratio of

明所コントラスト=表示装置の輝度/(入射光の強度×反射率分布)
表示装置の輝度は、表示装置のディスプレイ性能に基づく要素である。入射光の強度は、太陽光が入射する環境や室内灯が入射する環境等の明所の種類に基づく要素である。反射率分布は、透明物品の材質や表面形状に応じた光の散乱度合に基づく要素である。表示装置の輝度、入射光の強度、反射率分布のうち、透明物品の特性が影響する要素は、反射率分布のみである。そのため、透明物品の明所コントラストに与える影響を評価する場合には、特定の入射角度及び観測角度における透明物品の反射率を測定すればよい。
Bright place contrast = luminance of display device / (intensity of incident light x reflectance distribution)
The brightness of the display device is a factor based on the display performance of the display device. The intensity of the incident light is an element based on the type of light place such as an environment where sunlight is incident and an environment where an interior light is incident. The reflectance distribution is an element based on the degree of light scattering according to the material and surface shape of the transparent article. Among the luminance of the display device, the intensity of the incident light, and the reflectance distribution, the only factor that is affected by the characteristics of the transparent article is the reflectance distribution. Therefore, when evaluating the effect of the transparent article on the light place contrast, the reflectance of the transparent article at a specific incident angle and a specific observation angle may be measured.

本発明者は、鋭意研究の結果、透明物品の表面の3次元形状に基づく特定のパラメータを用いることにより、透明物品の反射率分布や明所コントラストに与える影響等の光学特性を評価できることを見出した。本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、表面の3次元形状に基づいて透明物品の光学特性を評価することにある。   As a result of earnest research, the present inventor has found that by using specific parameters based on the three-dimensional shape of the surface of a transparent article, it is possible to evaluate optical properties such as the reflectance distribution and the effect on bright place contrast of the transparent article. Was. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to evaluate the optical characteristics of a transparent article based on the three-dimensional shape of the surface.

上記課題を解決する透明物品の評価方法は、透明物品の光学特性を評価する透明物品の評価方法であって、前記透明物品の表面の3次元形状に基づいて、前記透明物品の表面の法線と前記透明物品の表面における微小平面の法線とがなす勾配角の単位立体角当たりの頻度を表す勾配分布を求め、前記勾配分布に基づいて前記透明物品の光学特性を評価する。   A method for evaluating a transparent article that solves the above-mentioned problem is a method for evaluating a transparent article that evaluates optical characteristics of the transparent article, and a normal line of the surface of the transparent article based on a three-dimensional shape of the surface of the transparent article. And a gradient distribution indicating a frequency of a gradient angle per unit solid angle formed by a normal angle of a minute plane on the surface of the transparent article and the normal angle, and evaluating the optical characteristics of the transparent article based on the gradient distribution.

上記構成によれば、表面の3次元形状に基づいて透明物品の光学特性を評価できる。すなわち、透明物品の表面の3次元形状から求められる勾配分布は、透明物品の反射率分布と相関性の高いパラメータとなる。そのため、上記勾配分布を指標として、透明物品の反射率や透明物品の明所コントラストに与える影響等の反射率分布に関係する光学特性を評価できる。また、上記構成によれば、透明物品の反射率を測定することなく、透明物品の光学特性を評価できる。   According to the above configuration, the optical characteristics of the transparent article can be evaluated based on the three-dimensional shape of the surface. That is, the gradient distribution obtained from the three-dimensional shape of the surface of the transparent article is a parameter highly correlated with the reflectance distribution of the transparent article. Therefore, using the gradient distribution as an index, it is possible to evaluate optical characteristics related to the reflectance distribution such as the reflectance of the transparent article and the effect on the bright place contrast of the transparent article. Further, according to the above configuration, the optical characteristics of the transparent article can be evaluated without measuring the reflectance of the transparent article.

上記透明物品の評価方法において、任意の入射角度及び観測角度から、当該入射角度の入射光と当該観測角度の反射光とが正反射の関係となる平面に平行な微小平面の勾配角を評価勾配角として求め、前記勾配分布から求められる前記評価勾配角の単位立体角当たりの頻度に基づいて、前記透明物品の明所コントラストに与える影響を評価することが好ましい。   In the above-described method for evaluating a transparent article, the gradient angle of a minute plane parallel to a plane in which the incident light at the incident angle and the reflected light at the observation angle have a regular reflection relationship from an arbitrary incident angle and observation angle is evaluated. It is preferable that the influence on the bright place contrast of the transparent article is evaluated based on a frequency per unit solid angle of the evaluation gradient angle obtained from the gradient distribution.

上記構成によれば、透明物品の表面の3次元形状から、透明物品の明所コントラストに与える影響を評価できる。また、透明物品の反射率分布に基づいて評価する場合と比較して、複数の条件における評価を容易に行うことができる。   According to the above configuration, the effect on the bright place contrast of the transparent article can be evaluated from the three-dimensional shape of the surface of the transparent article. Further, the evaluation under a plurality of conditions can be easily performed as compared with the case where the evaluation is performed based on the reflectance distribution of the transparent article.

上記透明物品の評価方法において、フレネルの式により得られる入射角度及び反射角度に依存する反射率変化の成分を前記勾配分布に積算する補正を行い、補正された前記勾配分布に基づいて、任意の入射角度又は反射角度における前記透明物品の反射率分布、又は任意の入射角度及び反射角度における前記透明物品の反射率を評価することが好ましい。   In the method for evaluating a transparent article, a correction is performed by integrating a component of a reflectance change depending on an incident angle and a reflection angle obtained by the Fresnel equation into the gradient distribution, and based on the corrected gradient distribution, It is preferable to evaluate the reflectance distribution of the transparent article at an incident angle or a reflection angle, or the reflectance of the transparent article at an arbitrary incident angle and an arbitrary reflection angle.

上記構成によれば、透明物品の表面の3次元形状から、任意の入射角度における透明物品の反射率分布を評価できる。
上記透明物品の評価方法において、前記透明物品の表面の3次元形状を測定し、測定された3次元形状に基づいて前記勾配分布を求めることが好ましい。
According to the above configuration, the reflectance distribution of the transparent article at an arbitrary incident angle can be evaluated from the three-dimensional shape of the surface of the transparent article.
In the method for evaluating a transparent article, it is preferable that a three-dimensional shape of a surface of the transparent article is measured, and the gradient distribution is obtained based on the measured three-dimensional shape.

上記透明物品の評価方法において、前記透明物品は、アンチグレア面を有することが好ましい。
上記課題を解決する透明物品の製造方法は、アンチグレア面を有する透明物品の製造方法であって、透明基材の表面に前記アンチグレア面を形成するアンチグレア面形成工程と、前記アンチグレア面が形成された前記透明基材の光学特性を評価する評価工程と、前記評価工程の評価結果に基づいて、前記アンチグレア面が形成された前記透明基材が良品の透明物品であるか否かを判別する良否判別工程とを有し、前記評価工程として、上記の評価方法を用いる。
In the above method for evaluating a transparent article, the transparent article preferably has an anti-glare surface.
A method for manufacturing a transparent article that solves the above-mentioned problem is a method for manufacturing a transparent article having an anti-glare surface, wherein an anti-glare surface forming step of forming the anti-glare surface on a surface of a transparent substrate, and the anti-glare surface is formed. An evaluation step of evaluating the optical properties of the transparent substrate, and a pass / fail determination of determining whether or not the transparent substrate on which the anti-glare surface is formed is a non-defective transparent article based on an evaluation result of the evaluation step. And the above evaluation method is used as the evaluation step.

上記構成によれば、評価工程において、表面の3次元形状のデータを得るのみで、透明物品の反射率分布や明所コントラストに与える影響等の光学特性を評価できる。したがって、所定の光学特定を有する透明物品を製造する際の作業を簡略化できる。   According to the above configuration, in the evaluation step, the optical characteristics such as the influence on the reflectance distribution and the bright place contrast can be evaluated only by obtaining the data of the three-dimensional shape of the surface. Therefore, the operation for manufacturing a transparent article having a predetermined optical property can be simplified.

本発明によれば、表面の3次元形状に基づいて透明物品の光学特性を評価することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical characteristic of a transparent article can be evaluated based on the three-dimensional shape of the surface.

計算ステップの説明図。Explanatory drawing of a calculation step. 評価勾配角γ´の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of an evaluation gradient angle γ ′. 反射率分布の測定方法の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a method for measuring a reflectance distribution. φ座標系からφ´座標系への変換を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing conversion from a φ coordinate system to a φ ′ coordinate system. フレネルの式の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of the Fresnel equation. 透明物品A,Dの勾配分布Slope(γ)と、補正反射率分布R´(φ´)とを重ねて示したグラフ。5 is a graph in which a gradient distribution Slope (γ) of transparent articles A and D and a corrected reflectance distribution R ′ (φ ′) are superimposed. 補正勾配分布Slope´(γ)と反射率分布R(φ)とを重ねて示したグラフ。The graph which superimposedly showed the correction | amendment gradient distribution Slope '((gamma)) and the reflectance distribution R ((phi)).

[第1実施形態]
以下、本発明の評価方法を、透明物品の明所コントラストに与える影響を評価する方法に具体化した第1実施形態について説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment in which the evaluation method of the present invention is embodied as a method for evaluating the effect of a transparent article on bright place contrast will be described.

まず、評価対象となる透明物品について説明する。
透明物品は、表側に位置する第1主面と、裏側に位置する第2主面とを有するシート状又は板状をなしている。透明物品は、例えば、表示装置の表示面に配置して用いられる。この場合、透明物品は、表示装置の表示面の上に取り付けられる部材であってもよい。すなわち、透明物品は、表示装置に事後的に取り付けられる部材であってもよい。
First, a transparent article to be evaluated will be described.
The transparent article has a sheet shape or a plate shape having a first main surface located on the front side and a second main surface located on the back side. The transparent article is used, for example, by arranging it on a display surface of a display device. In this case, the transparent article may be a member attached on the display surface of the display device. That is, the transparent article may be a member that is later attached to the display device.

透明物品の材質は特に限定されるものではない。透明物品の材質としては、例えば、ガラス、樹脂等が挙げられる。透明物品の材質は、ガラスであることが好ましく、ガラスとしては、例えば、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、化学強化ガラス等の公知のガラスを用いることができる。なお、公知のガラスのなかでも、アルミノシリケートガラスを用いること、特に、質量%で、SiO:50〜80%、Al:5〜25%、B:0〜15%、NaO:1〜20%、KO:0〜10%を含有する化学強化ガラスを用いることが好ましい。 The material of the transparent article is not particularly limited. Examples of the material of the transparent article include glass and resin. The material of the transparent article is preferably glass. As the glass, for example, known glass such as non-alkali glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, soda lime glass, and chemically strengthened glass can be used. Among the known glasses, aluminosilicate glass is used. In particular, in terms of mass%, SiO 2 : 50 to 80%, Al 2 O 3 : 5 to 25%, B 2 O 3 : 0 to 15%, Na 2 O: 1~20%, K 2 O: it is preferable to use a chemically strengthened glass containing 0-10%.

透明物品は、第1主面に透光性のアンチグレア面を有していることが好ましい。アンチグレア面の構造は特に限定されるものではない。アンチグレア面としては、例えば、コーティング剤を塗布する処理により形成されるアンチグレア面、及びブラスト処理やエッチング処理により形成されるアンチグレア面が挙げられる。また、透明物品は、反射防止層や防汚層等のその他の層を有するものであってもよい。   The transparent article preferably has a translucent anti-glare surface on the first main surface. The structure of the anti-glare surface is not particularly limited. Examples of the anti-glare surface include an anti-glare surface formed by applying a coating agent and an anti-glare surface formed by blasting or etching. Further, the transparent article may have other layers such as an antireflection layer and an antifouling layer.

次に、透明物品の明所コントラストに与える影響を評価する評価方法について説明する。本評価方法は、以下に記載する測定ステップ、計算ステップ、評価ステップを順に経ることにより実施される。   Next, an evaluation method for evaluating the effect of the transparent article on the light place contrast will be described. This evaluation method is implemented by sequentially performing a measurement step, a calculation step, and an evaluation step described below.

(測定ステップ)
レーザー顕微鏡を用いて、透明物品の表面の3次元形状を測定する。レーザー顕微鏡としては、分解能の高い測定ができる点から、XY分解能0.3μm以下、高さ分解能0.5nm以下で測定可能なレーザー顕微鏡(例えば、KEYENCE製VK−X250)を用いることが好ましい。また、測定条件は特に限定されるものではないが、測定範囲を200μm以上×200μm以上、測定点密度を12Point/μm以上に設定することが好ましい。
(Measurement step)
Using a laser microscope, the three-dimensional shape of the surface of the transparent article is measured. As a laser microscope, it is preferable to use a laser microscope (for example, VK-X250 manufactured by KEYENCE) that can measure with an XY resolution of 0.3 μm or less and a height resolution of 0.5 nm or less, since measurement with high resolution can be performed. The measurement conditions are not particularly limited, but it is preferable to set the measurement range to 200 μm or more × 200 μm or more, and the measurement point density to 12 Point / μm 2 or more.

(計算ステップ)
測定ステップにて得られた3次元形状のデータから、透明物品の表面における微小平面の勾配角γの単位立体角当たりの頻度を表す勾配分布Slope(γ)を計算する。図1に示すように、勾配角γは、透明物品の表面の法線nと透明物品の表面における微小平面の法線nとがなす角度である。下記式(1)に示すように、勾配分布Slope(γ)は、勾配角γの分布関数ρ(γ)を、分布関数ρ(γ)における勾配角γの微小領域dγによって表される立体角dΩ(dγ)で除算することにより求められる。
(Calculation step)
From the data of the three-dimensional shape obtained in the measurement step, a gradient distribution Slope (γ) representing the frequency per unit solid angle of the gradient angle γ of the minute plane on the surface of the transparent article is calculated. As shown in FIG. 1, the gradient angle γ is an angle between a normal line n 0 of the surface of the transparent article and a normal line n 1 of a minute plane on the surface of the transparent article. As shown in the following expression (1), the gradient distribution Slope (γ) is obtained by converting the distribution function ρ (γ) of the gradient angle γ into a solid angle represented by a minute area dγ of the gradient angle γ in the distribution function ρ (γ). It is obtained by dividing by dΩ (dγ).

(評価ステップ)
評価対象となる透明物品の使用条件等に基づいて、評価条件となる光の入射角度及び観測角度を設定する。例えば、カーナビゲーション装置の表示面に用いる透明物品である場合、太陽光がリアウインドウからナビゲーション装置に入射する角度を入射角度θAとし、運転席に着座した使用者がナビゲーション装置を見る目線に重なる角度を観測角度φAとして評価条件を設定する。
(Evaluation step)
An incident angle and an observation angle of light serving as evaluation conditions are set based on the use conditions of the transparent article to be evaluated. For example, in the case of a transparent article used for the display surface of a car navigation device, the angle at which sunlight enters the navigation device from the rear window is defined as an incident angle θA, and the angle at which the user seated in the driver's seat overlaps the line of sight of the navigation device. Is set as the observation angle φA and the evaluation condition is set.

次に、入射角度θA及び観測角度φAから、下記式(2)を用いて評価勾配角γ´を求める。そして、勾配分布Slope(γ)から「γ=γ´」である場合の勾配量Slope(γ´)を求める。   Next, an evaluation gradient angle γ ′ is obtained from the incident angle θA and the observation angle φA using the following equation (2). Then, the gradient amount Slope (γ ′) when “γ = γ ′” is obtained from the gradient distribution Slope (γ).

勾配量Slope(γ´)は、入射角度θA及び観測角度φAにおける透明物品の明所コントラストに与える影響の大きさを表す定量的な指標となる。したがって、透明物品の勾配量Slope(γ´)の値に基づいて、評価条件における透明物品の明所コントラストに与える影響を評価できる。なお、勾配量Slope(γ´)が大きいほど、透明物品の明所コントラストに与える影響が大きいことを示す。 The gradient Slope (γ ′) is a quantitative index indicating the magnitude of the effect on the bright place contrast of the transparent article at the incident angle θA and the observation angle φA. Therefore, based on the value of the slope amount Slope (γ ′) of the transparent article, it is possible to evaluate the effect of the transparent article on the bright place contrast under the evaluation conditions. Note that the larger the slope amount Slope (γ ′), the greater the effect on the bright place contrast of the transparent article.

ここで、図2に示すように、評価勾配角γ´は、透明物品10に対する入射角度θAの入射光と反射角度φAの反射光との間を二分する線Lと、透明物品10の表面の法線nとの間の角度であり、法線nが線Lに一致する微小平面の勾配角に相当する。したがって、勾配量Slope(γ´)は、透明物品の表面において、入射角度θAの入射光と観測角度φAの反射光とが正反射の関係となる平面に平行な微小平面の存在量を意味する。そして、勾配量Slope(γ´)が大きい場合には、入射角度θAの入射光と観測角度φAの反射光とが正反射の関係となる平面に平行な微小平面が多く存在することにより、観測角度φAの方向への反射光が強くなり、明所コントラストに与える影響が大きくなると考えられる。 Here, as shown in FIG. 2, the evaluation gradient angle γ ′ includes a line L that bisects the incident light at the incident angle θA and the reflected light at the reflection angle φA with respect to the transparent article 10, This is the angle between the normal line n 0 and the normal line n 1 corresponds to the gradient angle of the minute plane that coincides with the line L. Therefore, the slope amount Slope (γ ′) means the amount of a minute plane parallel to the plane where the incident light at the incident angle θA and the reflected light at the observation angle φA have a regular reflection relationship on the surface of the transparent article. . When the slope (Slope (γ ′)) is large, there are many minute planes parallel to the plane in which the incident light at the incident angle θA and the reflected light at the observation angle φA have a regular reflection relationship. It is considered that the reflected light in the direction of the angle φA becomes strong, and the influence on the bright place contrast is increased.

図6に示すように、表面形状の異なる2種類の透明物品について、変角光度計を用いて反射率分布を測定し、勾配分布Slope(γ)と比較したところ、いずれの透明物品においても、勾配分布Slope(γ)は、特定の反射率分布と高いレベルで一致した。この結果からも、勾配分布Slope(γ)は、反射率分布と高い相関性を有しており、明所コントラストに与える影響を評価するパラメータとして有効であることが分かる。   As shown in FIG. 6, for two types of transparent articles having different surface shapes, the reflectance distribution was measured using a goniophotometer and compared with the gradient distribution Slope (γ). The gradient distribution Slope (γ) matched the specific reflectance distribution at a high level. This result also indicates that the gradient distribution Slope (γ) has a high correlation with the reflectance distribution, and is effective as a parameter for evaluating the effect on the bright place contrast.

なお、図6に示す反射率分布は、入射角度を固定し、反射角度を所定範囲に設定した測定条件において測定された反射率分布に対して、フレネルの式により得られる反射率変化の成分を除去する補正を行った補正反射率分布である。補正反射率分布は、以下の方法により求めることができる。   In addition, the reflectance distribution shown in FIG. 6 is based on the reflectance change component obtained by the Fresnel equation with respect to the reflectance distribution measured under the measurement conditions in which the incident angle is fixed and the reflection angle is set in a predetermined range. It is a corrected reflectance distribution after performing correction to remove. The corrected reflectance distribution can be obtained by the following method.

図3に示すように、評価対象となる透明物品10に対する光源からの入射角度θを規定値θAに固定した状態として、変角光度計を用いて、反射角度φを変数とする透明物品10の反射率分布RθA(φ)を測定する。詳述すると、変角光度計の光源21を、透明物品10に対して入射角度θAとなる位置に固定し、光源21からの入射光(可視光)を透明物品10に入射する。そして、所定の角度範囲の反射光を受光するように、変角光度計の受光部22の位置を移動させながら、それぞれ反射角度φにおける反射率を測定する。 As shown in FIG. 3, in a state where the incident angle θ from the light source to the transparent article 10 to be evaluated is fixed to the specified value θA, using the goniophotometer, the transparent article 10 having the reflection angle φ as a variable is used. The reflectance distribution R θA (φ) is measured. More specifically, the light source 21 of the goniophotometer is fixed at a position where the incident angle θA with respect to the transparent article 10, and the incident light (visible light) from the light source 21 is incident on the transparent article 10. Then, the reflectance at each reflection angle φ is measured while moving the position of the light receiving section 22 of the goniophotometer so as to receive the reflected light within a predetermined angle range.

下記式(3)に基づいて、測定ステップにて得られた反射率分布RθA(φ)の角度座標系をφ座標系からφ´座標系に変換した反射率分布RθA(φ´)を求める。図4に示すように、変換角度φ´は、入射光と反射角度φの反射光との間を二分する線Lが入射点Pにおける法線となるように傾いた仮想透明物品10aと、透明物品10との角度差である。 Based on the following equation (3), reflectance distribution obtained by the measuring step R .theta.A (phi) of the angular coordinate system phi reflectance was converted from the coordinate system in the? 'Coordinate system distribution R .theta.A a (the?') Ask. As shown in FIG. 4, the conversion angle φ ′ is a virtual transparent article 10 a inclined so that a line L bisecting the incident light and the reflected light at the reflection angle φ becomes a normal to the incident point P; This is the angle difference with the article 10.

次に、フレネルの式に基づいて、変換角度φ´におけるエネルギー反射率Fを求める。下記式(4)に示すように、エネルギー反射率Fは、入射光におけるp波の振幅反射率r、入射光におけるs波の振幅反射率r、入射光におけるp波の割合p、入射光におけるs波の割合sから求めることができる。 Next, the energy reflectance F at the conversion angle φ ′ is determined based on the Fresnel equation. As shown in the following formula (4), the energy reflectance F is amplitude reflectance r p of p-wave in the incident light, the amplitude reflectance r S of s-wave in the incident light, the ratio of p-wave in the incident light p, the incident It can be obtained from the ratio s of the s-wave in the light.

そして、下記(5)に示すフレネルの式に基づいて得られるp波の振幅反射率r、及び下記(6)に示すフレネルの式に基づいて得られるs波の振幅反射率rを上記式(4)に代入する。 Then, the amplitude reflectance r p of the p-wave obtained based on the Fresnel's equation shown in the following (5) and the amplitude reflectance r S of the s-wave obtained based on the Fresnel's equation shown in the following (6) are obtained. Substitute into equation (4).

図5に示すように、上記式(5)及び式(6)において、「α」は入射光の入射角を示し、「β」は屈折光の屈折角を示す。nは媒質A(空気層)の屈折率を示し、nは媒質B(透明物品10)の屈折率を示す。 As shown in FIG. 5, in the above formulas (5) and (6), “α” indicates an incident angle of incident light, and “β” indicates a refraction angle of refracted light. n A is the refractive index of the medium A (air layer), n B is the refractive index of the medium B (transparent article 10).

ここで、入射光の入射角αを変換角度φ´とする。屈折光の屈折角βとして、スネルの法則に基づく下記式(7)を変換して得られる下記式(8)を代入する。屈折率n、屈折率n、入射光におけるp波の割合p、入射光におけるs波の割合sとして、測定ステップの測定条件から得られる既知の定数を代入する。これにより、エネルギー反射率Fは、変換角度φ´を変数とする関数F(φ´)として表すことができる。 Here, the incident angle α of the incident light is defined as a conversion angle φ ′. The following equation (8) obtained by converting the following equation (7) based on Snell's law is substituted for the refraction angle β of the refracted light. Known constants obtained from the measurement conditions of the measurement step are substituted for the refractive index n A , the refractive index n B , the ratio p of the p-wave in the incident light, and the ratio s of the s-wave in the incident light. Thus, the energy reflectance F can be represented as a function F (φ ′) with the conversion angle φ ′ as a variable.

次に、下記式(9)に示すように、反射率分布RθA(φ´)をエネルギー反射率F(φ´)で除算することにより、補正反射率分布R´(φ´)を求める。 Next, as shown in the following equation (9), the corrected reflectance distribution R ′ (φ ′) is obtained by dividing the reflectance distribution R θA (φ ′) by the energy reflectance F (φ ′).

変換角度φ´を変数とする関数F(φ´)は、反射率分布RθA(φ´)に含まれる、透明物品10の入射角度に依存する反射率変化の成分に相当する。したがって、反射率分布RθA(φ´)をエネルギー反射率F(φ´)で除算して得られる補正反射率分布R´(φ´)は、入射角度及び反射角度について一般化された反射率分布となる。なお、この補正反射率分布R´(φ´)を、透明物品の明所コントラストに与える影響の大きさを表す定量的な指標として利用する技術については、本出願人が特願2018−072663にて開示している。 The function F (φ ′) having the conversion angle φ ′ as a variable corresponds to a component of the reflectance change depending on the incident angle of the transparent article 10 included in the reflectance distribution R θA (φ ′). Therefore, the corrected reflectance distribution R ′ (φ ′) obtained by dividing the reflectance distribution R θA (φ ′) by the energy reflectance F (φ ′) is a reflectance that is generalized with respect to the incident angle and the reflection angle. Distribution. Regarding a technique of using the corrected reflectance distribution R ′ (φ ′) as a quantitative index indicating the magnitude of the effect on the bright place contrast of a transparent article, the present applicant has disclosed in Japanese Patent Application No. 2018-072663. Disclosed.

次に、本実施形態の効果について記載する。
(1)透明物品の表面の3次元形状に基づいて、透明物品の表面の法線と透明物品の表面における微小平面の法線とがなす勾配角γの単位立体角当たりの頻度を表す勾配分布Slope(γ)を求める。任意の入射角度θA及び観測角度φAから、入射角度θAの入射光と観測角度φAの反射光とが正反射の関係となる平面に平行な微小平面の勾配角γ´を求める。勾配分布Slope(γ)から求められる評価勾配角γ´の単位立体角当たりの頻度に基づいて、透明物品の明所コントラストに与える影響を評価する。
Next, effects of the present embodiment will be described.
(1) A gradient distribution indicating a frequency per unit solid angle of a gradient angle γ formed by a normal to the surface of the transparent article and a normal to a minute plane on the surface of the transparent article based on the three-dimensional shape of the surface of the transparent article. Slope (γ) is obtained. From the arbitrary incident angle θA and the observation angle φA, a gradient angle γ ′ of a minute plane parallel to a plane in which the incident light at the incident angle θA and the reflected light at the observation angle φA have a regular reflection relationship is obtained. Based on the frequency per unit solid angle of the evaluation gradient angle γ ′ obtained from the gradient distribution Slope (γ), the effect on the bright place contrast of the transparent article is evaluated.

上記構成によれば、透明物品の表面の3次元形状から、透明物品の明所コントラストに与える影響を評価できる。すなわち、勾配量Slope(γ´)は、入射角度θA及び観測角度φAにおける透明物品の明所コントラストに与える影響の大きさを表す定量的な指標となる。したがって、透明物品の勾配量Slope(γ´)の値に基づいて、評価条件における透明物品の明所コントラストに与える影響を評価できる。   According to the above configuration, the effect on the bright place contrast of the transparent article can be evaluated from the three-dimensional shape of the surface of the transparent article. That is, the slope amount Slope (γ ′) is a quantitative index indicating the magnitude of the effect on the bright place contrast of the transparent article at the incident angle θA and the observation angle φA. Therefore, based on the value of the slope amount Slope (γ ′) of the transparent article, it is possible to evaluate the effect of the transparent article on the bright place contrast under the evaluation conditions.

(2)透明物品の反射率を測定することなく、透明物品の明所コントラストに与える影響を評価できる。
(3)透明物品の反射率分布に基づいて評価する場合と比較して、複数の条件における評価を容易に行うことができる。
(2) The effect of the transparent article on the bright place contrast can be evaluated without measuring the reflectance of the transparent article.
(3) Compared to the case where the evaluation is performed based on the reflectance distribution of the transparent article, the evaluation under a plurality of conditions can be easily performed.

透明物品の明所コントラストに与える影響を評価する方法としては、課題欄に記載したように、評価条件となる特定の入射角度及び観測角度における透明物品の反射率を測定し、得られた反射率に基づいて評価する方法が挙げられる。この場合、評価条件を変更する際には、変更した評価条件にて、再度、反射率を測定する作業を行う必要がある。これに対して、上記構成の評価方法の場合、評価条件を変更する際には、変更した評価条件に応じた評価勾配角を求め、その評価勾配角を勾配分布に当てはめればよく、測定作業を改めて行う必要がない。   As a method of evaluating the effect of the transparent article on the light place contrast, as described in the subject section, the reflectance of the transparent article at a specific incident angle and observation angle serving as evaluation conditions is measured, and the obtained reflectance is obtained. Based on the evaluation method. In this case, when changing the evaluation condition, it is necessary to perform the operation of measuring the reflectance again under the changed evaluation condition. On the other hand, in the case of the evaluation method having the above configuration, when the evaluation condition is changed, an evaluation gradient angle corresponding to the changed evaluation condition may be obtained, and the evaluation gradient angle may be applied to the gradient distribution. Need not be done again.

[第2実施形態]
以下、本発明の評価方法を、透明物品の反射率分布を評価する方法に具体化した第2実施形態について説明する。第2実施形態の評価方法は、透明物品の表面の3次元形状に基づいて、任意の入射角度における透明物品の反射率分布(反射角度を変数とする反射率分布)を評価する方法である。本評価方法は、以下に記載する測定ステップ、計算ステップ、評価ステップを順に経ることにより実施される。
[Second embodiment]
Hereinafter, a description will be given of a second embodiment in which the evaluation method of the present invention is embodied in a method of evaluating the reflectance distribution of a transparent article. The evaluation method of the second embodiment is a method of evaluating the reflectance distribution (reflectance distribution with the reflection angle as a variable) of the transparent article at an arbitrary incident angle based on the three-dimensional shape of the surface of the transparent article. This evaluation method is implemented by sequentially performing a measurement step, a calculation step, and an evaluation step described below.

(測定ステップ)
第1実施形態の測定ステップと同様にして、透明物品の3次元形状のデータを取得する。
(Measurement step)
In the same manner as in the measurement step of the first embodiment, data on the three-dimensional shape of the transparent article is obtained.

(計算ステップ)
第1実施形態の計算ステップと同様にして、透明物品の勾配分布Slope(γ)を計算する。
(Calculation step)
In a manner similar to the calculation step of the first embodiment, the gradient distribution Slope (γ) of the transparent article is calculated.

次に、フレネルの式に基づいて、フレネルの式により得られる入射角度及び反射角度に依存する反射率変化の成分として、上記式(4)〜(8)を用いて、エネルギー反射率Fの関する関数F(φ´)を求める。そして、下記式(10)に示すように、「γ=φ´」として、勾配分布Slope(γ)にエネルギー反射率F(φ´)を積算することにより、補正勾配分布Slope´(γ)を求める。   Next, based on the Fresnel equation, the energy reflectance F is calculated using the above equations (4) to (8) as components of the reflectance change depending on the incident angle and the reflection angle obtained by the Fresnel equation. Find the function F (φ ′). Then, as shown in the following equation (10), the energy gradient F (φ ′) is integrated with the gradient distribution Slope (γ) as “γ = φ ′”, thereby obtaining the corrected gradient distribution Slope ′ (γ). Ask.

(評価ステップ)
評価条件となる光の入射角度θAを設定する。上記式(3)に基づいて、測定ステップにて得られた補正勾配分布Slope´(φ´)の座標系をφ´座標系からφ座標系に変換して、入射角度θAにおける補正勾配分布Slope´(φ)を求める。
(Evaluation step)
An incident angle θA of light serving as an evaluation condition is set. Based on the above equation (3), the coordinate system of the corrected gradient distribution Slope ′ (φ ′) obtained in the measurement step is converted from the φ ′ coordinate system to the φ coordinate system, and the corrected gradient distribution Slope at the incident angle θA is obtained. '(Φ) is obtained.

図7は、同じ透明物品について、3次元形状から求めた補正勾配分布Slope´(φ)と、入射角度をθAに固定して変角光度計により測定した反射率分布R(φ)とを重ねて示したグラフである。図7に示すように、補正勾配分布Slope´(φ)は、測定した反射率分布R(φ)と高いレベルで一致する。したがって、補正勾配分布Slope´(φ)は、入射角度をθAに固定した場合の反射率分布R(φ)に相当するパラメータと見なすことができる。よって、補正勾配分布Slope´(φ)を用いることにより、任意の入射角度における透明物品の反射率分布を評価できる。   FIG. 7 shows that the corrected gradient distribution Slope ′ (φ) obtained from the three-dimensional shape of the same transparent article and the reflectance distribution R (φ) measured by a goniophotometer with the incident angle fixed to θA. FIG. As shown in FIG. 7, the corrected gradient distribution Slope '(φ) matches the measured reflectance distribution R (φ) at a high level. Therefore, the corrected gradient distribution Slope '(φ) can be regarded as a parameter corresponding to the reflectance distribution R (φ) when the incident angle is fixed to θA. Therefore, the reflectance distribution of the transparent article at an arbitrary incident angle can be evaluated by using the corrected gradient distribution Slope '(φ).

次に、本実施形態の効果について記載する。
(4)透明物品の表面の3次元形状に基づいて、透明物品の表面の法線と透明物品の表面における微小平面の法線とがなす勾配角γの単位立体角当たりの頻度を表す勾配分布Slope(γ)を求める。フレネルの式により得られる入射角度θ及び反射角度φに依存する反射率変化の成分を勾配分布Slope(γ)に積算する補正を行う。補正された勾配分布Slope´(φ)に基づいて、任意の入射角度θAにおける透明物品の反射率分布を評価する。
Next, effects of the present embodiment will be described.
(4) Gradient distribution indicating the frequency per unit solid angle of the gradient angle γ formed by the normal of the surface of the transparent article and the normal of the minute plane on the surface of the transparent article based on the three-dimensional shape of the surface of the transparent article Slope (γ) is obtained. Correction is performed to integrate the component of the change in the reflectance depending on the incident angle θ and the reflection angle φ obtained by the Fresnel equation into the gradient distribution Slope (γ). The reflectance distribution of the transparent article at an arbitrary incident angle θA is evaluated based on the corrected gradient distribution Slope ′ (φ).

上記構成によれば、透明物品の表面の3次元形状から、任意の入射角度θAにおける透明物品の反射率分布を評価できる。すなわち、補正勾配分布Slope´(φ)は、反射率分布R(φ)と高いレベルで一致することから、補正勾配分布Slope´(φ)を反射率分布R(φ)と見なして透明物品の反射率分布を評価できる。   According to the above configuration, the reflectance distribution of the transparent article at an arbitrary incident angle θA can be evaluated from the three-dimensional shape of the surface of the transparent article. That is, since the corrected gradient distribution Slope '(φ) coincides with the reflectance distribution R (φ) at a high level, the corrected gradient distribution Slope' (φ) is regarded as the reflectance distribution R (φ), and the transparent article The reflectance distribution can be evaluated.

(5)透明物品の反射率を測定することなく、透明物品の反射率分布を評価できる。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
(5) The reflectance distribution of the transparent article can be evaluated without measuring the reflectance of the transparent article.
Each of the above embodiments can be modified and implemented as follows. The above embodiments and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.

・上記実施形態では、透明物品の表面の3次元形状を実際に測定し、3次元形状の測定データに基づいて勾配分布Slope(γ)を求めていたが、透明物品の表面の3次元形状の設計データに基づいて勾配分布Slope(γ)を求めてもよい。なお、設計データに基づいて勾配分布Slope(γ)を求める場合、透明物品を製造する前の設計段階において、明所コントラストに与える影響や反射率分布等の透明物品の光学特性を評価してもよい。   In the above embodiment, the three-dimensional shape of the surface of the transparent article is actually measured, and the gradient distribution Slope (γ) is obtained based on the measurement data of the three-dimensional shape. The gradient distribution Slope (γ) may be obtained based on the design data. In the case where the gradient distribution Slope (γ) is obtained based on the design data, the optical characteristics of the transparent article such as the influence on the bright place contrast and the reflectance distribution may be evaluated in the design stage before the production of the transparent article. Good.

・上記の透明物品の評価方法において、透明物品の表面の3次元形状が既知である場合や、3次元形状の設計データを用いる場合には、測定ステップを省略できる。
・第2実施形態に関して、任意の反射角度における透明物品の反射率分布(入射角度を変数とする反射率分布)を評価する方法としてもよい。この場合、評価条件となる光の反射角度φAを設定する。そして、上記式(3)に基づいて、測定ステップにて得られた補正勾配分布Slope´(φ´)の座標系をφ´座標系からθ座標系に変換して、反射角度φAにおける補正勾配分布Slope´(θ)を求める。
In the above-described method for evaluating a transparent article, the measurement step can be omitted when the three-dimensional shape of the surface of the transparent article is known or when design data of the three-dimensional shape is used.
-With respect to the second embodiment, a method of evaluating the reflectance distribution of a transparent article at an arbitrary reflection angle (a reflectance distribution with the incident angle as a variable) may be used. In this case, a light reflection angle φA that is an evaluation condition is set. Then, based on the above equation (3), the coordinate system of the correction gradient distribution Slope ′ (φ ′) obtained in the measurement step is converted from the φ ′ coordinate system to the θ coordinate system, and the correction gradient at the reflection angle φA is converted. The distribution Slope '(θ) is obtained.

・第2実施形態に関して、任意の入射角度及び反射角度における透明物品の反射率を評価する方法としてもよい。この場合、評価条件となる光の入射角度θA及び反射角度φAを設定する。そして、上記式(3)に基づいて、入射角度θA及び反射角度φAにおける変換角度φ´Aを求める。上記式(10)に基づいて、「φ´=φ´A」である場合の補正勾配量Slope´(φ´A)を求め、この値を、入射角度θA及び反射角度φAにおける透明物品の反射率と見なす。   -Regarding 2nd Embodiment, it is good also as a method of evaluating the reflectance of the transparent article in arbitrary incident angles and reflection angles. In this case, an incident angle θA and a reflection angle φA of light serving as evaluation conditions are set. Then, the conversion angle φ′A at the incident angle θA and the reflection angle φA is obtained based on the above equation (3). Based on the above equation (10), the correction gradient amount Slope '(φ'A) in the case of “φ ′ = φ′A” is obtained, and this value is determined by the reflection of the transparent article at the incident angle θA and the reflection angle φA. Consider the rate.

・上記の透明物品の評価方法は、アンチグレア面を有する透明物品の製造方法に適用することもできる。例えば、シート状又は板状のガラスや樹脂等からなる透明基材の表面にアンチグレア面を形成する(アンチグレア面形成工程)。アンチグレア面の形成方法は特に限定されるものではなく、例えば、コーティング剤を塗布する処理、ブラスト処理、エッチング処理等の公知の形成方法を用いることができる。その後、上記の評価方法を用いて、アンチグレア面が形成された透明基材の明所コントラストに与える影響や反射率分布等の光学特性を評価する(評価工程)。そして、その評価結果に基づいて、アンチグレア面が形成された透明基材が良品の透明物品であるか否かを判別する(良否判別工程)。   -The above-described method for evaluating a transparent article can also be applied to a method for producing a transparent article having an anti-glare surface. For example, an anti-glare surface is formed on the surface of a sheet-shaped or plate-shaped transparent substrate made of glass or resin (anti-glare surface forming step). The method for forming the anti-glare surface is not particularly limited, and for example, a known forming method such as a process of applying a coating agent, a blast process, and an etching process can be used. Then, using the above-described evaluation method, the effect of the transparent substrate on which the antiglare surface is formed on the bright place contrast and the optical characteristics such as the reflectance distribution are evaluated (evaluation step). Then, based on the evaluation result, it is determined whether or not the transparent substrate on which the antiglare surface is formed is a non-defective transparent article (pass / fail determination step).

以下に実施例を挙げ、上記実施形態をさらに具体的に説明する。なお、本発明はこれらに限定されるものではない。
<試験1>
表面形状の異なる6種類の透明物品A〜Fを用意し、上記第1実施形態の評価方法(以下、第1評価方法と記載する。)に基づいて、透明物品A〜Fの明所コントラストに与える影響を評価した。また、透明物品A〜Fを取り付けた表示装置の明所コントラストについて、人の視覚に基づく官能評価を行い、官能評価の結果と第1評価方法に基づく評価結果とを比較した。
Hereinafter, the embodiment will be described more specifically with reference to examples. Note that the present invention is not limited to these.
<Test 1>
Six types of transparent articles A to F having different surface shapes are prepared, and based on the evaluation method of the first embodiment (hereinafter, referred to as a first evaluation method), the contrast of the bright places of the transparent articles A to F is improved. The effect was evaluated. Further, sensory evaluation based on human vision was performed for the light place contrast of the display device to which the transparent articles A to F were attached, and the result of the sensory evaluation was compared with the evaluation result based on the first evaluation method.

(透明物品A〜C)
厚さ1mmのシート状のガラス基材(日本電気硝子社製:T2X−1)の表面に対して、スプレーコーティング装置を用いて、スプレーコート法によりSiOからなるアンチグレア面を形成することにより表面形状の異なる3種類の透明物品A〜Cを作製した。コーティング剤としては、水を含む液状媒体にアンチグレア膜の前駆体(テトラエトキシシラン)を溶解することで調製したコーティング剤を用いた。透明物品A〜Cは、その製造過程におけるスプレー時間、焼成温度、及び焼成時間がそれぞれ異なっている。
(Transparent articles A to C)
An anti-glare surface made of SiO 2 is formed on the surface of a sheet-shaped glass substrate (T2X-1 manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) with a thickness of 1 mm by spray coating using a spray coating apparatus. Three types of transparent articles A to C having different shapes were produced. As the coating agent, a coating agent prepared by dissolving a precursor (tetraethoxysilane) of an anti-glare film in a liquid medium containing water was used. The transparent articles A to C have different spray times, firing temperatures, and firing times in the manufacturing process.

(透明物品D〜F)
エッチング法により形成されたアンチグレア面を有する、表面形状の異なる3種類のガラス物品をそれぞれ透明物品D〜Fとして用いた。
(Transparent articles DF)
Three types of glass articles having antiglare surfaces formed by an etching method and having different surface shapes were used as transparent articles D to F, respectively.

(第1評価方法による評価)
XY分解能0.3μm以下、高さ分解能0.5nm以下で測定可能なレーザー顕微鏡を用いて、以下の測定条件にて、透明物品A〜Fの表面(アンチグレア面)の3次元形状を測定した。得られた3次元形状のデータに基づいて、上記式(1)に示す勾配分布Slope(γ)を求めた。
(Evaluation by the first evaluation method)
Using a laser microscope capable of measuring XY resolution of 0.3 μm or less and height resolution of 0.5 nm or less, the three-dimensional shapes of the surfaces (anti-glare surfaces) of the transparent articles A to F were measured under the following measurement conditions. Based on the obtained data of the three-dimensional shape, the gradient distribution Slope (γ) shown in the above equation (1) was obtained.

測定範囲:287μm×215μm
測定点数:1024×768
測定点密度:12.7Point/μm
次に、評価条件の入射角度θA及び観測角度φAから、上記式(2)を用いて評価勾配角γ´を求めた。評価条件は、第1評価条件が入射角度60°、観測角度20°であり、第2評価条件が入射角度60°、観測角度30°である。評価勾配角γ´は、第1評価条件の場合には20°となり、第1評価条件の場合には15°となる。そして、勾配分布Slope(γ)から、評価勾配角γ´である場合の値の対数値(常用対数値)を求めた。その結果を表1及び表2の「logSlope」欄に示す。
Measurement range: 287 μm × 215 μm
Number of measurement points: 1024 x 768
Measurement point density: 12.7 Point / μm 2
Next, from the incident angle θA and the observation angle φA under the evaluation conditions, the evaluation gradient angle γ ′ was obtained using the above equation (2). The evaluation condition is that the first evaluation condition is an incident angle of 60 ° and the observation angle is 20 °, and the second evaluation condition is an incident angle of 60 ° and the observation angle is 30 °. The evaluation gradient angle γ ′ is 20 ° in the case of the first evaluation condition, and is 15 ° in the case of the first evaluation condition. Then, the logarithmic value (common logarithmic value) of the value in the case of the evaluation gradient angle γ ′ was obtained from the gradient distribution Slope (γ). The results are shown in the “logSlope” column of Tables 1 and 2.

(官能評価)
表示装置(ファーウェイ社製スマートフォン:H1512)の表示面に、アンチグレア面が形成されている側を上側にして各透明物品を配置した。表示装置の表示面に対して入射角度60°となる方向から太陽光を入射させた状態として、10人のパネラーに観測角度20°となる方向から表示装置の映像を観察させて、白ボケを感じるか否かを評価させた。その結果を表1の「官能評価」欄に示す。また、表示装置の表示面に対して入射角度60°となる方向から太陽光を入射させた状態として、各パネラーに観測角度30°となる方向から表示装置の映像を観察させて、白ボケを感じるか否かを評価させた。その結果を表2の「官能評価」欄に示す。なお、「官能評価」欄においては、白ボケを感じたと評価した人数が1人以下のものを「〇」、2〜3人のものを「△」、4人以上のものを「×」で示している。
(sensory evaluation)
Each transparent article was placed on the display surface of a display device (Smartphone: H1512 manufactured by Huawei) with the side on which the anti-glare surface was formed facing upward. In a state where sunlight is incident on the display surface of the display device from a direction at an incident angle of 60 °, 10 panelists observe images on the display device from a direction at an observation angle of 20 ° to remove white blur. They were asked if they felt it. The results are shown in the column of "Sensory evaluation" in Table 1. Further, in a state where sunlight is incident on the display surface of the display device from a direction at an incident angle of 60 °, each panelist observes an image of the display device from a direction at an observation angle of 30 ° to remove white blur. They were asked if they felt it. The results are shown in the column of "Sensory evaluation" in Table 2. In the “Sensory evaluation” column, “〇” indicates that the number of persons who evaluated white blurring was 1 or less, “△” indicates 2 to 3 persons, and “×” indicates 4 or more persons. Is shown.

表1及び表2に示すように、第1評価条件及び第2評価条件のいずれにおいても、透明物品A〜Fにおける勾配分布Slope(γ)の数値の大小関係は、官能評価の結果と一致した。これらの結果から、透明物品の3次元形状から求められる勾配分布Slope(γ)を用いることにより、反射率分布を測定しなくても、任意の入射角度及び観測角度における透明物品の明所コントラストに与える影響を定量的に評価できることが分かる。 As shown in Table 1 and Table 2, the magnitude relationship between the numerical values of the gradient distributions Slope (γ) in the transparent articles A to F was consistent with the result of the sensory evaluation under both the first evaluation condition and the second evaluation condition. . From these results, by using the gradient distribution Slope (γ) obtained from the three-dimensional shape of the transparent article, it is possible to improve the bright place contrast of the transparent article at any incident angle and observation angle without measuring the reflectance distribution. It can be seen that the influence can be quantitatively evaluated.

<試験2>
透明物品Aについて、3次元形状から求めた勾配分布Slope(γ)と、実際に測定した反射率分布から求めた補正反射率分布R´(φ´)とを比較した。
<Test 2>
For the transparent article A, the slope distribution Slope (γ) determined from the three-dimensional shape and the corrected reflectance distribution R ′ (φ ′) determined from the actually measured reflectance distribution were compared.

角度分解能0.5°以下で測定可能な変角光度計を用いて、以下の測定条件にて、透明物品Aの表面(アンチグレア面)に光源からの光を入射させて、透明物品Aの反射率分布R(φ)を測定した。   Using a goniophotometer capable of measuring with an angular resolution of 0.5 ° or less, light from a light source is incident on the surface (anti-glare surface) of the transparent article A under the following measurement conditions, and the reflection of the transparent article A is performed. The rate distribution R (φ) was measured.

光源:波長520nm、s波偏光のレーザー光
入射角度:40°
反射角度範囲(測定範囲):−90°〜90°
次に、上記式(3)〜(8)を用いて、反射率分布R(φ)に対して、フレネルの式により得られる入射角度に依存する反射率変化の成分を除去する補正を行い、補正反射率分布R´(φ´)を求めた。なお、入射角度θAを「40°」、媒質A(空気層)の屈折率nを「1.00」、媒質B(ガラス層)の屈折率nを「1.45」、入射光におけるp波の割合pを「0」、入射光におけるs波の割合sを「1」とした。また、透明物品Dについても同様にして、補正反射率分布R´(φ´)を求めた。
Light source: 520 nm wavelength, s-wave polarized laser light Incident angle: 40 °
Reflection angle range (measurement range): -90 ° to 90 °
Next, using the above equations (3) to (8), the reflectance distribution R (φ) is corrected to remove the component of the reflectance change depending on the incident angle obtained by the Fresnel equation, The corrected reflectance distribution R ′ (φ ′) was obtained. Note that the incident angle θA "40 °", the medium A (air layer) "1.00" the refractive index n A of "1.45" the refractive index n B of the medium B (glass layer), the incident light The ratio p of the p-wave was “0”, and the ratio s of the s-wave in the incident light was “1”. In addition, the corrected reflectance distribution R ′ (φ ′) was obtained for the transparent article D in the same manner.

図6は、透明物品A,Dの勾配分布Slope(γ)と、補正反射率分布R´(φ´)とを重ねて示したグラフである。図6に示すように、勾配分布Slope(γ)は、補正反射率分布R´(φ´)と高いレベルで一致した。   FIG. 6 is a graph in which the gradient distribution Slope (γ) of the transparent articles A and D and the corrected reflectance distribution R ′ (φ ′) are superimposed. As shown in FIG. 6, the gradient distribution Slope (γ) coincided with the corrected reflectance distribution R ′ (φ ′) at a high level.

<試験3>
透明物品Aについて、3次元形状から求めた補正勾配分布Slope´(γ)と、実際に測定した反射率分布とを比較した。
<Test 3>
For the transparent article A, the corrected gradient distribution Slope ′ (γ) obtained from the three-dimensional shape was compared with the actually measured reflectance distribution.

上記式(3)〜(8)を用いて、試験1にて求めた勾配分布Slope(γ)に対して、フレネルの式により得られる入射角度に依存する反射率変化の成分を積算する補正を行い、入射角度40°における補正勾配分布Slope´(φ)を求めた。なお、入射角度θAを「40°」、媒質A(空気層)の屈折率nを「1.00」、媒質B(ガラス層)の屈折率nを「1.45」、入射光におけるp波の割合pを「0」、入射光におけるs波の割合sを「1」とした。 Using the above equations (3) to (8), a correction for integrating the component of the reflectance change depending on the incident angle obtained by the Fresnel equation with respect to the gradient distribution Slope (γ) obtained in the test 1 is performed. The correction gradient distribution Slope '(φ) at an incident angle of 40 ° was obtained. Note that the incident angle θA "40 °", the medium A (air layer) "1.00" the refractive index n A of "1.45" the refractive index n B of the medium B (glass layer), the incident light The ratio p of the p-wave was “0”, and the ratio s of the s-wave in the incident light was “1”.

次に、角度分解能0.5°以下で測定可能な変角光度計を用いて、以下の測定条件にて、透明物品Aの表面(アンチグレア面)に光源からの光を入射させて、透明物品Aの反射率分布R(φ)を測定した。   Next, using a goniophotometer capable of measuring at an angular resolution of 0.5 ° or less, light from a light source is incident on the surface (anti-glare surface) of the transparent article A under the following measurement conditions, The reflectance distribution R (φ) of A was measured.

光源:波長520nm、s波偏光のレーザー光
入射角度:40°
反射角度範囲(測定範囲):−90°〜90°
図7は、補正勾配分布Slope´(φ)と反射率分布R(φ)とを重ねて示したグラフである。図7に示すように、補正勾配分布Slope´(φ)は、反射率分布R(φ)と高いレベルで一致した。この結果から、補正勾配分布Slope´(φ)は、反射率分布R(φ)に相当するパラメータと見なすことが可能であり、補正勾配分布Slope´(φ)を用いることにより、反射率分布を測定しなくても、任意の入射角度における透明物品の反射率分布を評価できることが分かる。
Light source: 520 nm wavelength, s-wave polarized laser light Incident angle: 40 °
Reflection angle range (measurement range): -90 ° to 90 °
FIG. 7 is a graph in which the corrected gradient distribution Slope '(φ) and the reflectance distribution R (φ) are superimposed. As shown in FIG. 7, the corrected gradient distribution Slope ′ (φ) coincided with the reflectance distribution R (φ) at a high level. From this result, the corrected gradient distribution Slope ′ (φ) can be regarded as a parameter corresponding to the reflectance distribution R (φ). By using the corrected gradient distribution Slope ′ (φ), the reflectance distribution can be calculated. It can be seen that the reflectance distribution of the transparent article at any incident angle can be evaluated without measurement.

10…透明物品、10a…仮想透明物品、21…光源、22…受光部。
10: transparent article, 10a: virtual transparent article, 21: light source, 22: light receiving section.

Claims (6)

透明物品の光学特性を評価する透明物品の評価方法であって、
前記透明物品の表面の3次元形状に基づいて、前記透明物品の表面の法線と前記透明物品の表面における微小平面の法線とがなす勾配角の単位立体角当たりの頻度を表す勾配分布を求め、
前記勾配分布に基づいて前記透明物品の光学特性を評価することを特徴とする透明物品の評価方法。
A method for evaluating a transparent article for evaluating the optical properties of the transparent article,
On the basis of the three-dimensional shape of the surface of the transparent article, a gradient distribution representing a frequency per unit solid angle of a gradient angle formed by a normal to the surface of the transparent article and a normal to a minute plane on the surface of the transparent article is defined. Asked,
A method for evaluating a transparent article, comprising: evaluating an optical property of the transparent article based on the gradient distribution.
任意の入射角度及び観測角度から、当該入射角度の入射光と当該観測角度の反射光とが正反射の関係となる平面に平行な微小平面の勾配角を評価勾配角として求め、
前記勾配分布から求められる前記評価勾配角の単位立体角当たりの頻度に基づいて、前記透明物品の明所コントラストに与える影響を評価することを特徴とする請求項1に記載の透明物品の評価方法。
From any incident angle and observation angle, the incident angle of the incident angle and the reflected light of the observation angle are obtained as the evaluation gradient angle of a minute plane parallel to a plane having a regular reflection relationship.
The method for evaluating a transparent article according to claim 1, wherein an effect of the transparent article on a light place contrast is evaluated based on a frequency of the evaluation gradient angle per unit solid angle obtained from the gradient distribution. .
フレネルの式により得られる入射角度及び反射角度に依存する反射率変化の成分を前記勾配分布に積算する補正を行い、
補正された前記勾配分布に基づいて、任意の入射角度又は反射角度における前記透明物品の反射率分布、又は任意の入射角度及び反射角度における前記透明物品の反射率を評価することを特徴とする請求項1に記載の透明物品の評価方法。
Correction to integrate the component of the reflectance change depending on the incident angle and the reflection angle obtained by the Fresnel equation into the gradient distribution,
Based on the corrected gradient distribution, the reflectance distribution of the transparent article at any incident angle or reflection angle, or the reflectance of the transparent article at any incident angle and reflection angle is evaluated. Item 4. The method for evaluating a transparent article according to Item 1.
前記透明物品の表面の3次元形状を測定し、測定された3次元形状に基づいて前記勾配分布を求めることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の透明物品の評価方法。   The method for evaluating a transparent article according to any one of claims 1 to 3, wherein a three-dimensional shape of a surface of the transparent article is measured, and the gradient distribution is obtained based on the measured three-dimensional shape. . 前記透明物品は、アンチグレア面を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の透明物品の評価方法。   The method for evaluating a transparent article according to claim 1, wherein the transparent article has an anti-glare surface. アンチグレア面を有する透明物品の製造方法であって、
透明基材の表面に前記アンチグレア面を形成するアンチグレア面形成工程と、
前記アンチグレア面が形成された前記透明基材の光学特性を評価する評価工程と、
前記評価工程の評価結果に基づいて、前記アンチグレア面が形成された前記透明基材が良品の透明物品であるか否かを判別する良否判別工程とを有し、
前記評価工程として、請求項1〜4のいずれか一項に記載の透明物品の評価方法を用いることを特徴とする透明物品の製造方法。
A method for producing a transparent article having an anti-glare surface,
An anti-glare surface forming step of forming the anti-glare surface on the surface of the transparent substrate,
An evaluation step of evaluating the optical characteristics of the transparent substrate on which the anti-glare surface is formed,
Based on the evaluation result of the evaluation step, a pass / fail determination step of determining whether the transparent substrate on which the anti-glare surface is formed is a non-defective transparent article,
A method for producing a transparent article, comprising using the method for evaluating a transparent article according to any one of claims 1 to 4 as the evaluation step.
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