JP7446725B2 - 測定装置、測定方法、および、プログラム - 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図である。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。反射特性がヘー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。
受光素子100で受光した信号は受光素子100上のAA断面で出力を切り取ることで、被検面10特有の反射特性の表現が可能である。
正反射成分(正反射光)の光量は図3における領域101の積算光量であればグロス値を表し、正反射周辺成分(正反射方向周辺)の光量は図4における領域102a、102bの積算光量であればヘーズ値を表すことができる。BRDF1は、任意の方向から入射された光の反射光分布であるともいえる。
Ct=(Gs/SG-H/SH×a)/(Gs/SG+H/SH×a) ・・・ 式1
θ=h/(Ct^b)/(Gs^c) ・・・ 式2
Ct=(G1/GS1-(H1+H2)/(HS1+HS2)×a)/(G1/GS1+(H1+H2)/(HS1+HS2)×a) ・・・ 式3
θ=h/(Ct^b)/(G1^c) ・・・ 式4
上記式3、式4に使用した係数a、b、cは前述のとおりである。
θ=log2(h/(Ct^b)/(G1^c)) ・・・ 式5
図7は、第2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図である。本実施形態では、照明光学系においてθとθ’は60°に設定される。また、構成も第1実施形態と一部異なっており、絞り31がJIS K 7374で規定される幅30μmのスリット形状になっている。照明光学系のレンズ41から被検面10に照射された光束は、その後、被検面10で反射され、レンズ42でおおよそ集光光となり、受光素子100としての2次元エリアセンサで受光される。絞り31のスリット幅は30μmと非常に細いので、2次元エリアセンサで受光した光量の分布をBB断面で見ると、BRDFとして扱うことができる。
θ=γ/(Ct^b)/(G1^c) ・・・ 式6
なお、上記式6に使用した係数b、cは前述のとおりである。
図8に、第3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。本実施例では、被検面10からの反射光はレンズ42を介して受光側絞り32で規定領域の光のみが選択されて、受光素子112、113、114で受光される。受光側絞り32にはJIS Z8741鏡面光沢度法、ASTM E430で規定された正反射方向の光を受光する開口32bと、正反射周辺光量を受光する開口32aと32cが含まれる。受光素子113で受光し得た信号はグロス値Gs、受光素子112、114で受光し得た信号を合算するとヘーズ値Hとして処理部110に出力する。本実施例においては、コントラスト値Ctは第1実施形態で記載した式1で同様に得られる。
θ=D/(Ct^b)/(Gs^c) ・・・ 式7
上記式6に使用した係数b、cは前述のとおりである。
また、実施例1と同様に桁の移動が起こりにくくするために、像鮮明性評価値θは、対数をとっても良いことは言うまでもない。
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内において様々な変更が可能である。
10 被検面
100 受光素子
110 処理部
Claims (11)
- 被検面の反射特性を測定する測定装置であって、
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検出する検出部と、
前記検出部によって検出された前記反射光に基づいて、拡散度合を示す情報を取得するとともに、正反射光の光量の情報および正反射方向周辺の光量の情報を取得し、前記拡散度合を示す情報、前記正反射光の光量の情報、および、前記正反射方向周辺の光量の情報を重み付け演算することによって像鮮明性に関する評価値を算出する処理部と、を含み、
前記拡散度合を示す情報は、前記検出部によって検出された反射光分布に基づいて得られたBRDFの波形の幅の値、写像性測定値、または、DOI測定値を含み、
前記処理部は、前記重み付けをコントラスト値と像明るさの情報を含む数値をべき乗することで行うことを特徴とする測定装置。 - 前記検出部は、前記照明部により照明された前記被検面からの反射光分布を検出し、
前記処理部は、前記検出部によって検出された前記反射光分布に基づいて、前記拡散度合を示す情報を取得することを特徴とする請求項1に記載の測定装置。 - 前記処理部は、前記被検面からの反射光に基づいて得られたBRDFの情報に基づき、前記正反射光の光量の情報、および、前記正反射方向周辺の光量の情報の少なくとも一方を算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の測定装置。
- 前記正反射光の光量の情報はグロス値を含み、前記正反射方向周辺の光量の情報はヘーズ値を含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の測定装置。
- 前記処理部は、算出された前記像鮮明性に関する評価値を対数で変換することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の測定装置。
- 前記処理部は、前記重み付けに用いる係数を前記被検面の性質、測定環境、および、測定目的の少なくとも1つに基づいて設定することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の測定装置。
- 前記処理部は、前記重み付けに用いる係数の組み合わせを複数セット用意し、モード設定によって前記複数セットの中の対応する一つのセットを選択可能としたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の測定装置。
- 前記モードは、屋外環境を想定した屋外モードと、屋内環境を想定した屋内モードのうち少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項7に記載の測定装置。
- 前記処理部は、前記重み付けに用いる係数のセットを追加設定するための設定手段を有することを特徴とする請求項7または8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、
照明部によって照明された前記被検面からの反射光を検出し、
検出された前記反射光に基づいて、拡散度合を示す情報を取得するとともに、正反射光の光量の情報および正反射方向周辺の光量の情報を取得し、前記拡散度合を示す情報、前記正反射光の光量の情報、および、前記正反射方向周辺の光量の情報を重み付け演算することによって像鮮明性に関する評価値を算出し、
前記拡散度合を示す情報は、前記検出された反射光分布に基づいて得られたBRDFの波形の幅の値、写像性測定値、または、DOI測定値を含み、
前記重み付けをコントラスト値と像明るさの情報を含む数値をべき乗することで行うことを特徴とする測定方法。 - 請求項10に記載の測定方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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