TW201441599A - 光學裝置 - Google Patents

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Yusuke Kobayashi
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Abstract

本發明是一種具有顯示裝置、及配置於該顯示裝置之顯示面側的透明基體的光學裝置，其特徵在於：前述透明基體具有第1及第2表面，且前述透明基體在使用以以下的方法所定量化的解析度指標值T、反射像擴散性指標值R、及眩光指標值S這3個指標值來進行了評估時，會滿足解析度指標值T≦0.2、反射像擴散性指標值R≧0.2、及眩光指標值S≦60。

Description

光學裝置 發明領域
本發明與光學裝置有關。
發明背景
一般而言，在LCD(Liquid Crystal Display)裝置等顯示裝置的顯示面側，為了保護該顯示裝置，配置有以透明基體構成的護蓋。
然而，當在顯示裝置上設置了像這樣的透明基體時，在想要隔著透明基體而目視辨認顯示裝置之顯示圖之際，常常會發生旁邊的東西反光而映在顯示裝置的情況。當在透明基體產生像這樣的反光時，目視辨認顯示圖的人會難以對顯示圖進行目視辨認，還會有不太舒服的感覺。特別是在車載用覆蓋玻璃，因為會有以日光為代表的強烈光源反光，所以目視辨認顯示圖會變得非常困難，無法讀取必要的資訊因而妨礙開車的可能性很高。
因此，為了抑制像這樣的反光，採用了例如在透明基體的表面，實施形成凹凸形狀的防光眩處理的方法等。
另外，專利文獻1中，顯示了使用特殊的裝置， 來將顯示裝置上的反光進行評估的方法。
先前技術文獻 專利文獻
【專利文獻1】日本特開2007-147343號公報
發明概要
如前所述，專利文獻1中，顯示了使用特殊的裝置，來評估顯示裝置上的反光的方法。
但是，車載用覆蓋玻璃等所需要的光學特性，並不只限於減低反光映入。亦即，對於車載用覆蓋玻璃，分別在解析度、反射像擴散性、及眩光等性質上，也需要一併具有預定等級的光學特性。因此，在選定透明基體之際，只考慮其中1個光學特性會不夠充分，常常會須要同時考慮複數個光學特性。
在此所述之解析度，表示：在透過透明基體而將顯示圖進行目視辨認時，可以得到和顯示圖一致到什麼程度的像。又，反射像擴散性表示：擺在透明基體周邊的物體(例如燈光照明)的反射像，和原本的物體一致到什麼程度。此外，眩光則表示：來自於顯示圖像的光(像)在透過透明基體時藉由透明基體表面而散射，藉著所散射出的光相互干擾而產生的亮點群可以被觀察到什麼樣的程度。
另一方面，在透明基體需具備的光學特性中，常常存在有呈折衷(trade-off)關係的特性。例如，一般而 言，在提高反射像擴散性時，會在透明基體的表面施行防光眩處理。然而，在施行了這樣的防光眩處理的時候，透明基體的解析度會有變低的傾向。如此，當要根據複數個光學特性來對於透明基體施行防光眩處理，有時會難以選定適當的防光眩處理。
本發明有鑑於這樣的背景，在本發明中，目的是提供一種具有適合作為車載用的解析度．反射像擴散性．眩光防止性的光學裝置。
在本發明中，提供
一種光學裝置，是具有顯示裝置、及配置於該顯示裝置之顯示面側的透明基體的光學裝置，其特徵在於：前述透明基體具有第1及第2表面，且前述透明基體在使用以以下的方法定量化的解析度指標值T、反射像擴散性指標值R、及眩光指標值S這3個指標值來進行評估時，可滿足：解析度指標值T≦0.2、反射像擴散性指標值R≧0.2、及眩光指標值S≦60。
在此，前述解析度指標值T是：從前述透明基體的前述第2表面側，朝與前述透明基體之厚度方向平行的方向(角度0°的方向)照射第1光，測定從前述第1表面透過之透過光(稱為0°透過光)的亮度，使前述第1光對於前述透明基體之第1表面的受光角度 在-90°~+90°之範圍內變化，測定從前述第1表面側透過之全透過光的亮度，並由以下的式(1)進行計算：解析度指標值T=(全透過光的亮度-0°透過光的亮度)/(全透過光的亮度) 式(1)；前述反射像擴散性指標值R是：從前述透明基體的前述第1表面側，朝相對於前述透明基體之厚度為45°的方向照射第2光，測定以前述第1表面所反射之正反射光(稱為45°正反射光)的亮度，使藉由前述第1表面所反射的反射光之受光角度在0°~+90°之範圍內變化，測定以前述第1表面所反射之全反射光的亮度，並由以下的式(2)進行計算：反射像擴散性指標值R=(全反射光的亮度-45°正反射光的亮度)/(全反射光的亮度) 式(2)；而前述眩光指標值S則是藉由以下而得：將前述透明基體，配置在前述顯示裝置的顯示面側，並且前述透明基體是使其第2表面會成為前述顯示裝置之側地被配置於該顯示裝置之顯示面側，從前述第1表面側拍攝前述透明基體，取得圖像，將前述圖像，藉由軟體EyeScale-4W(株式會社I．System製)來進行分析，把藉此而輸出的ISC-A之值作為眩 光指標值S。
在此，在本發明之光學裝置中，前述顯示裝置也可是從LCD裝置、OLED裝置、及PDP裝置所構成的群中選擇出的一個裝置。
又，在本發明之光學裝置中，前述透明基體也可以鈉鈣玻璃或鋁矽玻璃所構成。
又，在本發明之光學裝置中，前述透明基體，其第1及第2表面中之至少一者，也可進行了化學強化處理。
又，在本發明之光學裝置中，前述透明基體，其前述第1表面也可進行了防光眩處理。
又，本發明之光學裝置，也可為車載用的光學裝置。
在本發明中，可提供一種具有適合作為車載用的解析度．反射像擴散性．眩光防止性的光學裝置。
200‧‧‧測定裝置
210‧‧‧透明基體
212‧‧‧第1表面
214‧‧‧第2表面
250‧‧‧光源
262‧‧‧第1光
264‧‧‧透過光
270‧‧‧檢測器
300‧‧‧測定裝置
350‧‧‧光源
362‧‧‧第2光
364‧‧‧反射光
370‧‧‧檢測器
500‧‧‧光學裝置
510‧‧‧顯示裝置
560‧‧‧透明基體
562‧‧‧第1表面
564‧‧‧第2表面
S110、S120、S130、S210、S220、S230、S310、S320、S330‧‧‧步驟
θ‧‧‧角度
圖1是概略地顯示了取得本發明一實施例的透明基體之解析度指標值的方法之流程的圖。
圖2是示意地顯示了在取得解析度指標值時所使用的測定裝置之一例的圖。
圖3是概略地顯示了取得本發明一實施例的透明基體之反射像擴散性指標值的方法之流程的圖。
圖4是示意地顯示了在取得反射像擴散性指標值時所 使用的測定裝置之一例的圖。
圖5是概略地顯示了取得本發明一實施例的透明基體之眩光指標值的方法之流程的圖。
圖6是把在各種透明基體中所得到的解析度指標值T(橫軸)與反射像擴散性指標值R(縱軸)的關係之一例描點而成的圖。
圖7是把在各種透明基體中所得到的眩光指標值S(橫軸)、與反射像擴散性指標值R(縱軸)間的關係之一例描點而成的圖。
圖8是把在各種透明基體中所得到的解析度指標值T(橫軸)、與眩光指標值S(縱軸)間的關係之一例描點而成的圖。
圖9是分別以解析度指標值T、反射像擴散性指標值R、及眩光指標值S為各軸的三維示意圖。
圖10是概略地顯示了本發明一實施例的光學裝置的截面圖。
圖11是顯示了在各透明基體中所得到的由目視之解析度等級的判定結果(縱軸)、與解析度指標值T(橫軸)間的關係之一例的圖表。
圖12是彙整顯示了具有等級1~等級12之各反射像擴散性的透明基體的圖。
圖13是顯示了在各透明基體中所得到的由目視之反射像擴散性的等級(縱軸)、與反射像擴散性指標值R(橫軸)間的關係之一例的圖表。
圖14是顯示了表示等級0及等級7之各眩光的透明基體的圖。
圖15是顯示了在各透明基體中所得到的眩光指標值S(縱軸)、與由目視之眩光的等級(橫軸)間的關係之一例的圖表。
用以實施發明之形態
以下，詳細說明本發明。
在本發明中，提供
一種光學裝置，是具有顯示裝置、及配置於該顯示裝置之顯示面側的透明基體的光學裝置，其特徵在於：前述透明基體具有第1及第2表面，且前述透明基體在使用以以下的方法定量化的解析度指標值T、反射像擴散性指標值R、及眩光指標值S這3個指標值來進行評估時，可滿足：解析度指標值T≦0.2、反射像擴散性指標值R≧0.2、及眩光指標值S≦60。
在此，前述解析度指標值T是：從前述透明基體的前述第2表面側，朝與前述透明基體之厚度方向平行的方向(角度0°的方向)照射第1光，測定從前述第1表面透過之透過光(稱為0°透過光)的亮度，使前述第1光對於前述透明基體之第1表面的受光角度在-90°~+90°之範圍內變化，測定從前述第1表面側透 過之全透過光的亮度，並由以下的式(1)進行計算：解析度指標值T=(全透過光的亮度-0°透過光的亮度)/(全透過光的亮度) 式(1)；前述反射像擴散性指標值R是：從前述透明基體的前述第1表面側，朝相對於前述透明基體之厚度為45°的方向照射第2光，測定以前述第1表面所反射之正反射光(稱為45°正反射光)的亮度，使藉由前述第1表面所反射的反射光之受光角度在0°~+90°之範圍內變化，測定以前述第1表面所反射之全反射光的亮度，並由以下的式(2)進行計算：反射像擴散性指標值R=(全反射光的亮度-45°正反射光的亮度)/(全反射光的亮度) 式(2)；而前述眩光指標值S則是藉由以下而得：將前述透明基體，配置在前述顯示裝置的顯示面側，並且前述透明基體是使其第2表面會成為前述顯示裝置之側地被配置於該顯示裝置之顯示面側，從前述第1表面側拍攝前述透明基體，取得圖像，將前述圖像，藉由軟體EyeScale-4W(株式會社I．System製)來進行分析，把藉此而輸出的ISC-A之值作為眩光指標值S。
如前所述，對於配置在顯示裝置之顯示面側的透明基體，要求解析度、反射像擴散性、及眩光防止性等各種光學特性。因此，在選定透明基體時，只考慮單一的光學特性，常常會不夠充分。
相對於此，在本發明中，是以透明基體的解析度指標值、反射像擴散性指標值、及眩光指標值等3個光學特性作為判斷對象。
在這樣的方法中，由於可綜合地考慮3個光學特性，而來選定透明基體，所以可更適當地選定透明基體。
又，在本發明之方法中，是使用經數值化的值，來作為透明基體之解析度指標值、反射像擴散性指標值、及眩光指標值。因此，關於解析度、反射像擴散性、及眩光之各光學特性，不會被觀察者的主觀或先入為主的成見所影響，而可客觀且定量地判斷這些光學特性。
又，在對透明基體所要求的光學特性中，像是解析度與反射像擴散性等，常常存在有處於折衷關係的特性。迄今，像這種情形，由於不存在有在選定之時可作為根據的指標，所以難以適當地選定可兼顧2個光學特性的透明基體。此外，若需考慮的光學特性變成3個，則要選定可滿足該等光學特性的透明基體，簡直是不可能。
相對於此，在本發明之方法中，可以定量且綜合地評估透明基體的3個光學特性。因此，在本發明之方法中，可以因應目的及用途等，來適當地選定具有最適當的光學特性的透明基體。
在此，參照圖式，說明取得本發明之方法中所使用的透明基體之解析度指標值、反射像擴散性指標值、及眩光指標值的方法之一實施例。
(關於解析度指標值)
圖1中，概略地顯示取得本發明-實施例的透明基體之解析度指標值的方法的流程。
如圖1所示，取得此透明基體之解析度指標值的方法具有以下步驟：(a)步驟(步驟S110)，從具有第1及第2表面的透明基體之前述第2表面側，朝與前述透明基體之厚度方向平行的方向照射第1光，測定從前述第1表面朝與前述透明基體之厚度方向平行的方向透過之透過光(以下，也稱為「0°透過光」)的亮度；(b)步驟(步驟S120)，使前述第1光對於前述透明基體之厚度方向的照射角度在-90°~+90°之範圍內變化，把透過透明基體而從前述第1表面側出射的第1光(以下，也稱為「全透過光」)的亮度分布進行測定；(c)步驟(步驟S130)，由以下的式(1)，計算解析度指標值T，解析度指標值T=(全透過光的亮度-0°透過光的亮度)/(全透過光的亮度) 式(1)。
以下，說明各步驟。
(步驟S110)
首先，準備具有彼此相對向的第1及第2表面的透明基體。
透明基體只要是透明的，可由任何材料構成。透明基體例如可為玻璃或塑膠等。
在以玻璃構成透明基體時，玻璃的組成沒有特別限定。玻璃例如可為鈉鈣玻璃或鋁矽玻璃。
又，在以玻璃構成透明基體時，第1及/或第2表面也可進行化學強化處理。
在此，化學強化處理指的是如下技術的總稱：將玻璃基板浸漬於含有鹼金屬的熔鹽中，把存在於玻璃基板最表面的離子半徑較小的鹼金屬(離子)，置換成存在於熔鹽中的離子半徑較大的鹼金屬(離子)。在化學強化處理法中，在處理過的玻璃基板表面，配置離子半徑比原來的原子還大的鹼金屬(離子)。因此，可賦予玻璃基板表面壓縮應力，藉此來提升玻璃基板的強度(特別是破裂強度)。
例如，在玻璃基板包含鈉離子(Na+)的情況下，藉由化學強化處理，將此鈉離子與例如鉀離子(K+)進行置換。或者，例如，在玻璃基板包含鋰離子(Li+)的情況下，也可藉由化學強化處理，將此鋰離子與例如鈉離子(Na+)及/或鉀離子(K+)進行置換。
另一方面，當以塑膠構成透明基體時，塑膠的組成沒有特別限制。透明基體例如可為聚碳酸酯基板。
另外，在步驟S110之前，也可實施將透明基體之第1表面進行防光眩處理的步驟。防光眩處理的方法沒 有特別限制。防光眩處理例如可為：霜處理、蝕刻處理、噴砂處理、包覆處理、或二氧化矽塗佈處理等。
防光眩處理後的透明基體之第1表面，例如可具有0.05μm~0.5μm範圍的表面粗度(算術平均粗度Ra)。
接著，從透明基體之第2表面側，朝與透明基體之厚度方向平行的方向，具體而言為角度θ=0°±0.5°的方向(以下，也稱為「角度0°的方向」)，照射第1光。第1光透過透明基體，從第1表面出射。將從第1表面朝角度0°之方向出射的0°透過光受光，測定其亮度，而為「0°透過光的亮度」。
(步驟S120)
接著，使接受從第1表面出射之光的受光角度θ，在-90°~+90°之範圍內變化，實施同樣的操作。藉此，把透過透明基體而從第1表面出射的光的亮度分布進行測定並合計，來作為「全透過光的亮度」。
(步驟S130)
接著，從以下的式(1)，計算解析度指標值T：解析度指標值T=(全透過光的亮度-0°透過光的亮度)/(全透過光的亮度) 式(1)
此解析度指標值T如後所述，已確認與因觀察者之目視而來的解析度判斷結果相關，並可表示出接近人的視覺的舉動。例如，解析度指標值T顯示為較大(接近1)的值的透明基體，解析度較差；相反地解析度指標值T顯示為較小值的 透明基體，則具有良好的解析度。因此，此解析度指標值T可使用為判斷透明基體解析度之時的定量的指標。
圖2中，示意地顯示：在取得前述之式(1)所表示之解析度指標值T時所使用的測定裝置之一例。
如圖2所示，測定裝置200具有：光源250及檢測器270，在測定裝置200內，配置有透明基體210。透明基體210具有：第1表面212及第2表面214。光源250朝向透明基體210，放射第1光262。檢測器270將從第1表面212出射的透過光264受光，檢測其亮度。
另外，透明基體210是配置成：第2表面214為光源250之側，而第1表面212則為檢測器270之側。因此，檢測器270所檢測的第1光，是已透過透明基體210的透過光264。另外，在透明基體210的其中一表面進行了防光眩處理的情況下，此進行了防光眩處理的表面，成為透明基體210的第1表面212。亦即，此時，透明基體210是使進行了防光眩處理的表面成為檢測器270之側，而配置於測定裝置200內。
又，第1光262是以與透明基體210之厚度方向平行的角度θ進行照射。以下，將此角度θ規定為0°。另外，在本發明中，考慮到測定裝置的誤差，將θ=0°±0.5°的範圍，定義為角度0°。
在這樣的測定裝置200中，從光源250朝向透明基體210照射第1光262，使用檢測器270來檢測從透明基體210之第1表面212側出射的透過光264。藉此，檢測0°透 過光。
接著，使檢測器270接受透過光264的受光角度θ，在-90°~+90°之範圍內變化，實施同樣的操作。
藉此，使用檢測器270，在-90°~+90°之範圍內，將透過透明基體210而從第1表面212出射的透過光264，亦即「全透過光」進行檢測。
從所得到的0°透過光的亮度及全透過光的亮度，藉由前述之式(1)，可取得透明基體210的解析度指標值T。
另外，如此之測定可藉由使用市售的測角計(變角光度計)而容易地進行實施。
(關於反射像擴散性指標值)
圖3中，概略地顯示取得本發明一實施例的透明基體之反射像擴散性指標值的方法的流程。
如圖3所示，取得此透明基體之反射像擴散性指標值的方法具有：(a’)步驟(步驟S210)，從具有第1及第2表面的透明基體之前述第1表面側，朝相對於前述透明基體之厚度方向為45°的方向照射第2光，測定以前述第1表面所正反射的光(以下，也稱為「45°正反射光」)的亮度；(b’)步驟(步驟S220)，使藉由前述第1表面所反射的反射光之受光角度在0°~+90°之範圍內變化，測定以前述第1表面所反射之第2光(以下，也稱為「全反射光」)的亮度分布；步驟(步驟S210)，測定所反射之45°正反射光的亮度； (c’)步驟(步驟S230)，由以下的式(2)，計算反射像擴散性指標值R，反射像擴散性指標值R=(全反射光的亮度-45°正反射光的亮度)/(全反射光的亮度) 式(2)。
以下，說明各步驟。
(步驟S210)
首先，準備具有彼此相對向的第1及第2表面的透明基體。
另外，透明基體的材質、組成等，與前述之步驟S110中所示之材質、組成相同，所以在此不再多加說明。
接著，從準備好的透明基體之第1表面側，朝相對於透明基體之厚度方向為45°±0.5°的方向，照射第2光。第2光是以透明基體之第1表面所反射。在此反射光之中，接受45°正反射光，並測定其亮度，作為「45°正反射光的亮度」。
(步驟S220)
接著，使藉由第1表面所反射的反射光之受光角度在0°~+90°之範圍內變化，實施同樣的操作。此時，把由透明基體之第1表面所反射，而從第1表面出射的第2光的亮度分布，進行測定並合計，作為「全反射光的亮度」。
(步驟S230)
接著，由以下的式(2)，計算反射像擴散性指標值R： 反射像擴散性指標值R=(全反射光的亮度-45°正反射光的亮度)/(全反射光的亮度) 式(2)
此反射像擴散性指標值R如後所述，已確認與觀察者之目視而來的反射像擴散性判斷結果相關，並可表示出接近人的視覺的舉動。例如，反射像擴散性指標值R顯示為較大的值(接近1的值)的透明基體，反射像擴散性優異；相反地反射像擴散性指標值R顯示為較小值的透明基體，則傾向於反射像擴散性較差。因此，此反射像擴散性指標值R可使用為判斷透明基體之反射像擴散性時的定量的指標。
圖4中，示意地顯示：在取得前述之式(2)所表示之反射像擴散性指標值R時所使用的測定裝置之一例。
如圖4所示，測定裝置300具有光源350及檢測器370，在測定裝置300內，配置有透明基體210。透明基體210具有第1表面212及第2表面214。光源350朝向透明基體210，放射第2光362。檢測器370接受在第1表面212中所反射的反射光364，檢測其亮度。
另外，透明基體210是配置成：第1表面212為光源350及檢測器370之側。因此，檢測器370所檢測的第2光，是以透明基體210所反射的反射光364。又，在透明基體210中之一表面進行了防光眩處理的情況下，此進行了防光眩處理的表面，成為透明基體210之第1表面212。亦即，此時，使透明基體210經防光眩處理的表面為光源350及檢測器370之側，而配置於測定裝置300內。
又，第2光362是相對於透明基體210之厚度方向，以傾斜了45°的角度φ照射。另外，在本發明中，考慮了測定裝置的誤差，把45°±0.5°的範圍定義為角度45°。
在這樣的測定裝置300中，從光源350朝向透明基體210照射第2光362，使用檢測器370，檢測以透明基體210之第1表面212所反射的反射光364。藉此，檢測「45°正反射光」。
接著，在檢測器370測定反射光364的角度φ中，在0°~+90°的範圍內變化，實施同樣的操作。
此時，使用檢測器370，在0°~+90°的範圍內，將透明基體210之第1表面212所反射出的反射光364，亦即全反射光的亮度分布進行檢測並合計。
從所得到的45°正反射光的亮度及全反射光的亮度，藉由前述之式(2)，可取得透明基體210的反射像擴散性指標值R。
另外，這樣的測定，藉由使用市售的測角計(變角光度計)，可以容易地實施。
(關於眩光指標值)
圖5中，概略地顯示取得本發明一實施例的透明基體之眩光指標值的方法的流程。
如圖5所示，取得此透明基體之眩光指標值的方法，具有：(a”)步驟(步驟S310)，是將具有第1及第2表面的透明基體，配置在顯示裝置之顯示面側的步驟，前述透明基體 是使其第2表面會成為前述顯示裝置之側地被配置於該顯示裝置之顯示面側；(b”)步驟(步驟S320)，從前述第1表面側拍攝前述透明基體，取得圖像；(c”)步驟(步驟S330)，將前述圖像，藉由軟體EyeScale-4W(株式會社I．System製)來進行分析，使用藉此而輸出的ISC-A之值，將前述透明基體的眩光定量化。
以下，詳細說明各步驟。
(步驟S310)
首先，準備具有彼此相對向的第1及第2表面的透明基體。
另外，透明基體的材質、組成等，與前述之步驟S110中所示之材質、組成相同，所以在此不再多加說明。
接著，準備顯示裝置。顯示裝置並無特別限制。顯示裝置例如可為：LCD裝置、OLED(Organic Light Emitting Diode)裝置、或PDP(Plasma Display Panel)裝置。在顯示裝置的顯示面側，也可附有目的為防止破損等的護蓋。
接著，在顯示裝置的顯示面側配置透明基體。此時，使透明基體的第2表面成為顯示裝置之側，而配置於顯示裝置之顯示面側。
(步驟S320)
接著，在使顯示裝置為ON的狀態(亦即使圖像顯示的 狀態)下，從第1表面側拍攝透明基體，取得配置在顯示裝置上的透明基體之圖像。
顯示於顯示裝置的像，宜為單一色(例如綠色)的像，並顯示於顯示裝置的顯示圖面全體。這是為了盡量減少因為顯示色的不同而導致看起來有所不同等影響。
拍攝時宜至少使用具有高畫素的數位相機。以具有至少可以判別防光眩處理後之透明基體表面凹凸或畫素間距之大小以下這樣程度的影像感測器面積、畫素數者為佳。
把所拍攝的透明基體之圖像，存進分析裝置(電腦等)。
(步驟S330)
接著，藉由分析軟體，分析所拍攝到的透明基體之圖像。分析軟體是使用EyeScale-4W(株式會社I．System製)。把分析的結果、ISC-A之值輸出，將之作為眩光指標值S。
此眩光指標值S如後所述，已確認與觀察者之目視而來的眩光判斷結果相關，並可表示接近人的視覺的舉動。例如，眩光指標值S較大的透明基體，眩光較為明顯，相反地眩光指標值S較小的透明基體，則有較為抑制眩光的傾向。因此，此眩光指標值S可使用為判斷透明基體之眩光時的定量的指標。
藉由使用如以上的解析度指標值T、反射像擴散性指標值R、及眩光指標值S，可以定量地評估透明基體的 光學特性。
(關於以3個指標進行的評估)
接著，說明綜合地評估與透明基體有關的3個光學特性的方法及其效果。
(以2個指標進行評估的情況)
最先，說明使用2個指標，來評估透明基體之光學特性的情況，來作為預先的說明。
首先，在同時評估透明基板的解析度與反射像擴散性時，例如使用如圖6所示的相關圖。
圖6是把在各種透明基體中所得到的解析度指標值T(橫軸)與反射像擴散性指標值R(縱軸)的關係之一例描點而成的圖。在圖中，橫軸的解析度指標值T越小，透明基體的解析度越好，而縱軸的反射像擴散性指標值R越大，則透明基體的反射像擴散性越好。
另外，在圖6中，為了作為參考，以顯示為ideal的○印來表示兼具良好(高)解析度與良好反射像擴散性的理想透明基體之區域。
在此，當如同過去，只考慮單一的光學特性，例如解析度，而從各種透明基體之中，選定了候補透明基體時，包含在圖6之陰影線所示的區域A中的透明基體會同樣地被選定出。亦即，在這樣的方法中，反射像擴散性較差的透明基體，也會被含在選定候補透明基體中。同樣地，在只考慮反射像擴散性而選定透明基體時，包含在圖6之陰影線所示的區域B中的透明基體會同樣地被選定出， 解析度較差的透明基體會被含在選定候補透明基體中。
又，如前所述，解析度與反射像擴散性，是折 衷的關係，實質上並不可能得到兼具兩者特性的透明基體，也就是存在於○印所表示的區域中的透明基體。因此，單純只是分別考慮解析度及反射像擴散性，並無法選定適當的透明基體。
相對於此，在使用了如圖6般的解析度指標值T 與反射像擴散性指標值R的相關圖時，可以一次考慮兩方的光學特性，而可選定適當的透明基體。亦即，在這樣的選定方法中，可因應目的及用途等，而適當地選定透明基體，也就是說，關於解析度與反射像擴散性，可選定透明基體以發揮最良好的特性。
接著，圖7中，顯示把在各種透明基體中所得到 的眩光指標值S(橫軸)、與反射像擴散性指標值R(縱軸)間的關係描點而成的圖。在圖中，橫軸的眩光指標值越小，可越抑制透明基體的眩光，而縱軸的反射像擴散性指標值R越大，則透明基體的反射像擴散性越好。
另外，在圖7中，為了作為參考，以顯示為ideal 的○印來表示兼具良好眩光防止性與良好反射像擴散性的理想透明基體之區域。
在眩光防止性與反射像擴散性的情況下，當如 同過去，只考慮單一的光學特性，例如眩光防止性，而從各種透明基體之中選定了候補透明基體時，包含在圖7之陰影線所示的區域C中的透明基體也會同樣地被選定出。 亦即，在這樣的方法中，反射像擴散性較差的透明基體，會被含在選定候補透明基體中。同樣地，在只考慮反射像擴散性而選定了透明基體時，包含在圖7之陰影線所示的區域D中的透明基體會同樣地被選定出，眩光防止性較差的透明基體會被含在選定候補透明基體中。
又，眩光防止性與反射像擴散性，這兩者特性 皆為最佳是很難達成的，實質上並不可能得到存在於以○印表示兩者特性的理想區域中的透明基體。因此，單純只是分別考慮眩光防止性及反射像擴散性，並無法選定適當的透明基體。
相對於此，在使用了如圖7般的眩光指標值S與 反射像擴散性指標值R的相關圖時，可以一次考慮兩方的光學特性，而可選定適當的透明基體。亦即，在這樣的選定方法中，可因應目的及用途等，而適當地選定透明基體，也就是說，關於眩光防止性與反射像擴散性，可選定透明基體以發揮最良好的特性。
接著，圖8中，顯示把在各種透明基體中所得到 的解析度指標值T(橫軸)、與眩光指標值S(縱軸)間的關係之一例描點而成的圖。在圖8中，橫軸的解析度指標值T越小，透明基體的解析度越好，而縱軸的眩光指標值S越小，則透明基體的眩光越少(亦即，可提升眩光防止性)。
另外，在圖8中，為了作為參考，以顯示為ideal 的○印來表示兼具良好解析度與良好眩光防止性的理想透明基體之區域。
在解析度與眩光防止性的情況，當如同過去， 只考慮單一的光學特性，例如解析度，而從各種透明基體之中選定了候補透明基體時，包含在圖8之陰影線所示的區域E中的透明基體也會同樣地被選定出。亦即，在這樣的方法中，眩光防止性較差的透明基體，會被含在選定候補透明基體中。同樣地，在只考慮眩光防止性而選定了透明基體時，包含在圖8之陰影線所示的區域F中的透明基體會同樣地被選定出，解析度較差的透明基體會被含在選定候補透明基體中。
相對於此，在使用了如圖8般的解析度指標值T 與眩光指標值S間的相關圖時，可以一次考慮兩方的光學特性，而可選定適當的透明基體。亦即，在這樣的選定方法中，可因應目的及用途等，而適當地選定透明基體，也就是說，關於解析度與眩光防止性，可選定透明基體以發揮最良好的特性。
(以3個指標進行評估的情況)
接著，說明使用解析度指標值T、反射像擴散性指標值R、及眩光指標值S這3個指標，來評估透明基體之光學特性的情況。
此時，只要在前述(由2個指標進行評估時)之欄 所使用的如圖6~圖8的2個評估指標值之相關圖，更加上第3指標值的軸即可。亦即，以解析度指標值T(例如X軸)、反射像擴散性指標值R(例如Y軸)、及眩光指標值S(例如Z軸)的3軸空間來評估透明基體的光學特性。
例如，藉由在圖6所示之解析度指標值T與反射 像擴散性指標值R的2次元圖上，追加眩光指標值S來作為Z軸，可一次表示3個光學特性。
圖9中，顯示把這樣的3個光學特性作為各軸的 三維圖之示意圖。在圖中，X軸是解析度指標值T，Y軸是反射像擴散性指標值R，Z軸是眩光指標值S。
另外，圖9中，為了作為參考，兼具良好(高的) 解析度、良好反射像擴散性、及良好眩光防止性全部的理想透明基體之區域是顯示為以虛線所圍起的區域。
不過，如前所述，由於解析度與反射像擴散性 之間，以及眩光防止性與反射像擴散性之間，有折衷的關係，所以很遺憾地，實質上不可能得到兼具所有特性的透明基體，也就是被含在以虛線所圍起的區域中的透明基體。
然而，使用了如圖9的三維相關圖時，可以綜合 地考慮3個光學特性，而因應目的及用途等，來選定適當的透明基體。
例如，適用於像車輛導航系統等車載用光學裝 置的透明基體，特別重視高解析度、高眩光防止性。因此，像這種情況，例如，從解析度指標值T較小(例如T≦0.2)、眩光指標值S較低(例如S≦60)的透明基體之中，儘量選定反射像擴散性優異者(例如R≧0.2)即可。圖9的陰影線部分，顯示了像這樣的適於車載用光學裝置的透明基體之候補區域。
如此，在本發明一實施例的方法中，由於可綜 合且定量地考慮3個光學特性，所以可因應使用目的或用途等，來更適當地選定透明基體。
又，在本發明之方法中，是使用經數值化之 值，來作為透明基體的解析度指標值、反射像擴散性指標值、及眩光指標值。因此，關於解析度、反射像擴散性、及眩光之各光學特性，不會被觀察者的主觀或成見影響，而可客觀且定量地判斷這些光學特性。
(關於本發明一實施例的光學裝置)
接著，參照圖10，說明本發明一實施例的光學裝置之一構成例。
圖10中，概略地顯示本發明一實施例的光學裝置的截面。
如圖10所示，此光學裝置500具有顯示裝置510、及透明基體560，是附覆蓋玻璃的顯示裝置。
透明基體560具有第1表面562及第2表面564，是使第2表面為顯示裝置510之側地配置在顯示裝置510之顯示面側。
另外，在圖10之例中，透明基體560是直接載置於顯示裝置510之顯示面側。然而，透明基體560並不一定要與顯示裝置510接觸，也可在兩者之間配置別的透明構件或空間。
透明基體560例如以玻璃(例如鈉鈣玻璃或鋁矽玻璃)或塑膠(例如聚碳酸酯)等所構成。又，當透明基體 560以玻璃構成時，透明基體560之第1表面562及第2表面564中至少一面，可進行化學強化處理。藉此，可提升透明基體560的強度。
又，透明基體560之第1表面562也可進行防光眩 處理。
顯示裝置510具有顯示面(未圖示)，透明基體 560是配置成覆蓋此顯示面。另外，顯示裝置510只要具有可在顯示面顯示圖像的機能，就可以是任何裝置。在顯示裝置510，也可附有用來防止破損等的護蓋。
顯示裝置510例如是LCD裝置、OLED裝置、或 PDP裝置。
另外，在此光學裝置500中，透明基體560之第1 表面562側為目視辨認側。
在此，在如此構成的光學裝置500中，透明基體560具有以下的光學特性：解析度指標值T≦0.2、反射像擴散性指標值R≧0.2、及眩光指標值S≦60。
另外，解析度指標值T、反射像擴散性指標值R、及眩光指標值S分別是以前述的方法所取得的值。
特別是，解析度指標值T，以不妨礙顯示體的目視辨認性的0.3以下為佳，且以於目視辨認性難以感到差異的0.2以下為特別佳。反射像擴散性指標值R，以藉由視覺上容易感受到的反射像輪廓變模糊而可提升顯示體之目 視辨認性的0.2以上為佳。而眩光指標值則以目視辨認時幾乎不會感受到眩光的60以下為佳。
具有如此之光學特性的透明基體560，具有良好的解析度及眩光防止性，可以在比較之下較為鮮明地目視辨認出來自顯示裝置510側的光(像)。
因此，具備了具有像這樣光學特性之透明基體560的光學裝置500，適合作為例如車輛導航系統等的車載用的光學裝置。
實施例
接著，說明使用了實際的透明基體而實施的解析度評估、反射像擴散性評估、及眩光評估的結果。
(關於解析度評估)
準備各種透明基體，以如以下般的方法來評估此透明基體的解析度。
首先，準備好第1表面以各種方法進行了防光眩處理的透明基體。透明基體都是玻璃製的。透明基體的厚度，從0.5mm~3.0mm的範圍來進行選定。
又，準備好塑膠製的標準試驗圖(高精細度解析度圖I型：大日本印刷社製)。
接著，將各透明基體配置於標準試驗圖的上方。此時，使透明基體之第1表面(亦即經防光眩處理的表面)側，成為與標準試驗圖相反之側地來配置透明基體。另外，使透明基體與標準試驗圖之間的間隔為1cm。
接著，透過透明基體來目視觀察標準試驗圖， 將可以目視辨認的帶(bar)的界限(Tv條數)進行評估。藉此，對於各透明基體，判定目視的解析等級。另外，本標準試驗圖的Tv條數之最大值為2000條。
接著，使用變角光度計(GC5000L：日本電色工業社製)，實施如前述之步驟S110~步驟S130所示的操作，從式(1)，計算各透明基體的解析度指標值T。另外，在步驟S120中，在本測定裝置中的受光角度的範圍，因為測定裝置構成上的限制，而為-85°~+85°。由於-90°~-85°及+85°~+90°的透過光量幾乎為0，所以即使為本測定範圍，在算出解析度指標值T時也不會產生太大的影響。
圖11中，顯示在各透明基體中所得到的目視的解析度等級之判定結果(縱軸)、與解析度指標值T(橫軸)之間的關係之一例。
從圖11，可知：在兩者之間，可得到負相關關係。另外，在解析度指標值T為0.1的附近，有複數個目視的解析度等級為最大值2000而呈飽和者。
此結果暗示著：解析度指標值T與觀察者目視的解析度之判斷傾向相對應，因此使用解析度指標值T，可以判斷透明基體的解析度。換言之，可以說：藉由使用解析度指標值T，可以客觀且定量地判斷透明基體的解析度。
(關於反射像擴散性評估)
接著，使用在前述之解析度評估所使用的各種透明基體，將這些透明基體的反射像擴散性，以如以下的方法進 行評估。
首先，將各透明基體，從第1表面(亦即經防光 眩處理的表面)側以目視進行觀察，將反射像擴散性以等級1~等級12的12階段進行評估。另外，觀察方向是相對於透明基體的厚度方向為45°的方向。
圖12中，彙整顯示了等級1~等級12的各反射像 擴散性之例來作為參考。另外，此圖是將具有相當於各等級的反射像擴散性的透明基體，分別進行拍攝而得到的。
從此圖12，可知：從等級1朝等級12，透明基體 的反射像會慢慢地變得輕微，亦即，有透明基體之反射像擴散性提升的傾向。另外，此等級1的狀態，是任一表面皆未實施防光眩處理的透明基體所得到的狀態。
接著，使用變角光度計(GC5000L：日本電色工 業社製)，實施如前述之步驟S210~步驟S230所示的操作，從式(2)，計算出各透明基體的反射像擴散性指標值R。另外，在步驟S220中，在本測定裝置中的受光角度的範圍，因為測定裝置構成上的限制，而為+5°~+85°。因為0°~+5°及+85°~+90°的反射光量幾乎為0，所以即使為本測定範圍，在算出反射像擴散性指標值R時也不會產生太大的影響。
圖13中，顯示在各透明基體中所得到的目視的 反射像擴散性的等級(縱軸)、與反射像擴散性指標值R(橫軸)之間的關係之一例。
從圖13，可知：在兩者之間，可得到正相關關 係。
此結果暗示著：反射像擴散性指標值R與觀察者目視的反射像擴散性等級之傾向相對應，因此使用反射像擴散性指標值R，可以判斷透明基體的反射像擴散性。換言之，可以說：藉由使用反射像擴散性指標值R，可以客觀且定量地判斷透明基體的反射像擴散性。
(關於眩光評估)
接著，使用在前述之解析度評估所使用的各種透明基體，將這些透明基體的眩光，以如以下的方法進行評估。
首先，將各透明基體直接配置於顯示裝置(iPhone4S(登錄商標))的顯示面側。此時，使各透明基體之第1表面(亦即經防光眩處理的表面)成為觀察者側地將透明基體配置於顯示裝置之顯示面側。另外，從顯示裝置顯示的像，為綠色單色的像，而像的尺寸為7.5cm×5.1cm。
接著，在此狀態下，從透明基體之第1表面側以目視觀察各光學裝置，將眩光以等級0~等級10的11階段進行評估。等級0表示幾乎看不出眩光，等級10則表示眩光極為顯著。又，這之間的等級值，是數值越大，則眩光傾向於越大。
圖14中，顯示了表示等級0及等級7之各眩光的透明基體之例，來作為參考。另外，此等級0是由任一表面都沒有實施防光眩處理的透明基體、與顯示裝置所形成的光學裝置所得到的。
接著，實施前述之步驟S320~步驟S330的操作， 使用軟體EyeScale-4W(株式會社I．System製)，取得各透明基體的ISC-A之值，作為眩光指標值S。
圖15中，顯示在各光學裝置之各透明基體中所 得到的眩光指標值S(縱軸)、與目視的眩光之等級(橫軸)之間的關係之一例。
從圖15，可知：在兩者之間，可得到正相關關係。
這個結果暗示：眩光指標值S與觀察者目視的眩光判定結果的傾向相對應，因此使用眩光指標值S，可以判斷透明基體的眩光。換言之，可說：藉由使用眩光指標值S，可以客觀且定量地判斷透明基體的眩光。
如此，已確認可將解析度指標值T、反射像擴散性指標值R、及眩光指標值S，分別使用為透明基體之解析度、反射像擴散性、及眩光防止性的定量指標。
產業上之可利用性
本發明可利用於例如LCD裝置、OLED裝置、及PDP裝置般，在各種顯示裝置之顯示面側設置有透明基體的光學裝置。
本申請案是根據2013年2月19日所申請之日本特許出願(專利申請)2013-030238號、及2013年4月11日所申請之日本特許出願(專利申請)2013-082670號而主張優先權，藉由參考同日本申請案的全部內容而援用於本申請案。
500‧‧‧光學裝置
510‧‧‧顯示裝置
560‧‧‧透明基體
562‧‧‧第1表面
564‧‧‧第2表面

Claims (6)

  1. 一種光學裝置，是具有顯示裝置、及配置於該顯示裝置之顯示面側的透明基體的光學裝置，其特徵在於：前述透明基體具有第1及第2表面，且前述透明基體在使用以以下的方法定量化的解析度指標值T、反射像擴散性指標值R、及眩光指標值S這3個指標值來進行評估時，可滿足：解析度指標值T≦0.2、反射像擴散性指標值R≧0.2、及眩光指標值S≦60；在此，前述解析度指標值T是：從前述透明基體的前述第2表面側，朝與前述透明基體之厚度方向平行的方向(角度0°的方向)照射第1光，測定從前述第1表面透過之透過光(稱為0°透過光)的亮度，使前述第1光對於前述透明基體之第1表面的受光角度在-90°~+90°之範圍內變化，測定從前述第1表面側透過之全透過光的亮度，並由以下的式(1)進行計算：解析度指標值T=(全透過光的亮度-0°透過光的亮度)/(全透過光的亮度) 式(1)；前述反射像擴散性指標值R是： 從前述透明基體的前述第1表面側，朝相對於前述透明基體之厚度為45°的方向照射第2光，測定以前述第1表面所反射之正反射光(稱為45°正反射光)的亮度，使藉由前述第1表面所反射的反射光之受光角度在0°~+90°之範圍內變化，測定以前述第1表面所反射之全反射光的亮度，並由以下的式(2)進行計算：反射像擴散性指標值R=(全反射光的亮度-45°正反射光的亮度)/(全反射光的亮度) 式(2)；而前述眩光指標值S則是藉由以下而得：將前述透明基體，配置在前述顯示裝置的顯示面側，並且前述透明基體是使其第2表面會成為前述顯示裝置之側地被配置於該顯示裝置之顯示面側，從前述第1表面側拍攝前述透明基體，取得圖像，將前述圖像，藉由軟體EyeScale-4W(株式會社I．System製)來進行分析，把藉此而輸出的ISC-A之值作為眩光指標值S。
  2. 如請求項1之光學裝置，其中前述顯示裝置是從LCD裝置、OLED裝置、及PDP裝置所構成的群中選擇出的一個裝置。
  3. 如請求項1或2之光學裝置，其中前述透明基體是以鈉鈣玻璃或鋁矽玻璃所構成。
  4. 如請求項3之光學裝置，其中前述透明基體，其第1及第 2表面中之至少一者，進行了化學強化處理。
  5. 如請求項1至4中任一項之光學裝置，其中前述透明基體，其前述第1表面進行了防光眩處理。
  6. 如請求項1至5中任一項之光學裝置，該光學裝置是車載用的光學裝置。
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