JP6053506B2 - 反射特性の測定装置 - Google Patents
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Description
図1は、第1実施形態の被検面の反射特性を測定する測定装置の概略構成を示す。光源1からレンズ41までの照明部とレンズ42から2次元受光素子(検出部)100までの受光部とは、被検面10の垂線に対して夫々θ、θ’の角度で配置されている。入射角θ、反射角θ’は被検面10の反射特性を規定する各規格に沿うように規格毎に設定されている。反射特性が鏡面光沢度の場合の入射角θ及び受光角θ’は、20°、45°、60°、85°の何れかに設定される。反射特性がヘイズである場合の入射角θ及び反射角θ’は、20°に設定される。反射特性が写像性の場合の入射角θ及び反射角θ’は、45°、60°の何れかに設定される。反射特性がDOIである場合の入射角θ及び反射角θ’は、20°に設定される。
図4は、第2実施形態の測定装置の概略構成を示す。第1実施形態との違いは、絞り31が円形の開口では無く、矩形のスリットになっている点が異なる。絞り31の矩形のスリットは、鏡面光沢度を測定するための規格で規定された幅方向に0.75°の開き角、長さ方向に2.5°の開き角としている。そのため、2次元受光素子100上における規格で指定された受光開き角の素子の出力を加算する事で、簡単に鏡面光沢度測定方法の規格に合致した鏡面光沢度を取得することができる。また、ヘイズの測定に関しても、規格で指定された光源側開き角の規格は同一である為、同様にヘイズ値を簡単に取得することができる。
図5は、第3実施形態の測定装置の概略構成を示す。第1実施形態、第2実施形態との違いは、絞り31が円形の開口、矩形のスリットではなく6角形の開口になっている点が異なる。この場合は6角形の3組の辺に垂直な3方向の反射パターンの測定が可能になる。第1、第2実施形態と同様にして、鏡面光沢度、ヘイズ、写像性を測定することができる。第3実施形態の測定装置は、AA断面とは別の2つの方向の反射パターンの測定も可能である為、規格に合致した測定のほかに、反射パターンに異方性が有る場合の判定も可能である。第3実施形態では絞り31の開口が6角形であるが、6角形以外のn角形(または多角形)でもかまわない。n角形は対称性の観点から偶数角形(特に正偶数角形)であることが望ましい。
Claims (17)
- 被検面の反射特性を測定する測定装置であって、
第1面光源を含み該第1面光源からの光で前記被検面を照明する照明部と、
前記照明部により照明された前記被検面からの反射光を受ける受光面を含み、該受光面に形成された第1光強度分布を検出する検出部と、
メモリと、
前記検出部により検出された前記第1光強度分布と前記メモリにより保存された情報とに基づいて、前記第1面光源の替りに該第1面光源とは形状および大きさのうち少なくとも一方が異なる第2面光源が配置された場合に前記被検面からの反射光により前記受光面に形成されて前記検出部により検出されうる第2光強度分布を推定し、前記第2光強度分布に基づいて前記被検面の前記反射特性を得る処理部と、を含み、
前記情報は、前記照明部により照明された互いに異なる複数の反射特性を有する複数の被検面からの反射光により前記受光面に形成されて前記検出部により検出されうる複数の第3光強度分布と、前記第1面光源の替りに点光源が配置された場合に前記照明部により照明された前記複数の被検面からの反射光により前記受光面に形成されて前記検出部により検出されうる複数の第4光強度分布との間の関係を示す、
ことを特徴とする測定装置。 - 前記処理部は、前記第4光強度分布の鏡面反射光成分と拡散反射光成分とに基づいて、前記受光面に関して設定された評価領域に形成される前記第2光強度分布を得ることを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 設定可能な測定条件は、前記第2面光源の前記形状、前記第2面光源の前記大きさおよび前記受光面に関して設定された前記評価領域のうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項2に記載の測定装置。
- 前記第2面光源は円形の光源であり、前記検出部は2次元受光素子を含むことを特徴とする請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載の測定装置。
- 前記第2面光源は矩形の光源であり、前記検出部は2次元受光素子または1次元受光素子を含むことを特徴とする請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載の測定装置。
- 前記第2面光源はn角形の光源であり、前記検出部は2次元受光素子を含むことを特徴とする請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載の測定装置。
- 前記反射特性は、鏡面光沢度、ヘイズ、DOIおよび写像性のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1ないし6のうちいずれか1項に記載の測定装置。
- 前記処理部は、前記第2光強度分布の鏡面反射光成分をガウシアン分布に基づいて推定し、前記第2光強度分布の拡散反射光成分をランバート散乱に基づいて推定することを特徴とする請求項1ないし7のうちいずれか1項に記載の測定装置。
- 前記処理部は、前記被検面の拡散反射率のデータと、既知の拡散反射率を有する基準面を被検面として前記受光面に形成された光強度分布のデータとに基づいて、前記第2光強度分布の前記拡散反射光成分を推定することを特徴とする請求項8に記載の測定装置。
- 前記処理部は、前記第2面光源の位置に点光源を配置した場合に前記被検面からの反射光によって前記受光面に形成される前記第2光強度分布を前記第1光強度分布に基づいて推定し、該推定により得られた前記第2光強度分布を分割して前記第2光強度分布の鏡面反射光成分と拡散反射光成分とを得ることを特徴とする請求項1ないし9のうちいずれか1項に記載の測定装置。
- 前記処理部は、前記第1光強度分布を、該第1光強度分布の鏡面反射光成分と拡散反射光成分とに分割し、該分割により得られた2つの成分にそれぞれ基づいて、前記第2光強度分布の鏡面反射光成分および拡散反射光成分を推定することを特徴とする請求項1ないし9のうちいずれか1項に記載の測定装置。
- 前記処理部は、前記第1光強度分布の前記拡散反射光成分と、前記点光源の大きさと前記第2面光源の大きさとの間の比とに基づいて、前記第2光強度分布の前記拡散光成分を推定することを特徴とする請求項11に記載の測定装置。
- 前記処理部は、前記第1光強度分布の前記鏡面反射光成分と前記第2光強度分布の前記鏡面反射光成分との間の関係を示す情報と、前記第1光強度分布の前記鏡面反射光成分とに基づいて、前記第2光強度分布の前記鏡面反射光成分を推定することを特徴とする請求項11または12に記載の測定装置。
- 前記反射光は、鏡面反射光と拡散反射光とを含み、前記処理部は、前記第1光強度分布を鏡面反射光成分と拡散反射光成分とに分割することにより、前記第2光強度分布を推定することを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 被検面の反射特性を測定する測定方法であって、
第1面光源からの光で前記被検面を照明し、前記被検面からの反射光を受ける受光面に形成された第1光強度分布を検出し、
前記第1光強度分布と情報とに基づいて、前記第1面光源の替りに該第1面光源とは形状および大きさのうち少なくとも一方が異なる第2面光源が配置された場合に前記被検面からの反射光により前記受光面に形成されて検出されうる第2光強度分布を推定し、
前記第2光強度分布に基づいて前記被検面の前記反射特性を得、
前記情報は、前記第1面光源からの光で照明された互いに異なる複数の反射特性を有する複数の被検面からの反射光により前記受光面に形成されて検出されうる複数の第3光強度分布と、前記第1面光源の替りに点光源が配置された場合に該点光源からの光で照明された前記複数の被検面からの反射光により前記受光面に形成されて検出されうる複数の第4光強度分布との間の関係を示す、
ことを特徴とする測定方法。 - 被検面の反射特性を測定する測定装置であって、
第1面光源を含み該第1面光源からの光で前記被検面を照明する照明部と、
前記照明部により照明された前記被検面からの反射光を受ける受光面を含み、該受光面に形成された第1光強度分布を検出する検出部と、
メモリと、
前記検出部により検出された前記第1光強度分布と前記メモリにより保存された情報とに基づいて、前記第1面光源の替りに該第1面光源とは形状および大きさのうち少なくとも一方が異なる第2面光源が配置された場合に前記被検面からの反射光により前記受光面に形成されて前記検出部により検出されうる第2光強度分布を推定し、前記第2光強度分布に基づいて前記被検面の前記反射特性を得る処理部と、を含み、
前記情報は、前記第1面光源の替りに点光源が配置された場合に前記照明部により照明された前記被検面からの反射光により前記受光面に形成されて前記検出部により検出されうる光強度分布を前記第1光強度分布に基づいて推定するための情報を含む、
ことを特徴とする測定装置。 - 被検面の反射特性を測定する測定方法であって、
第1面光源からの光で前記被検面を照明し、前記被検面からの反射光を受ける受光面に形成された第1光強度分布を検出し、
前記第1光強度分布と情報とに基づいて、前記第1面光源の替りに該第1面光源とは形状および大きさのうち少なくとも一方が異なる第2面光源が配置された場合に前記被検面からの反射光により前記受光面に形成されて検出されうる第2光強度分布を推定し、
前記第2光強度分布に基づいて前記被検面の前記反射特性を得、
前記情報は、前記第1面光源の替りに点光源が配置された場合に該点光源からの光で照明された前記被検面からの反射光により前記受光面に形成されて検出されうる光強度分布を前記第1光強度分布に基づいて推定するための情報を含む、
ことを特徴とする測定方法。
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