散乱特性評価装置及び散乱特性評価方法
【課題】 検出器を移動させることなく、照射した光束の光軸近傍における微小角度おきの散乱光強度の分布を捉えることができる散乱特性評価装置及び散乱特性評価方法を提供する。
【解決手段】 互いに半径が異なるリング状の受光面を有する検出素子の中心が、同心円状かつ光束の光軸上に配置されている検出器２と、集光レンズ４とを備える散乱特性評価装置１０であって、測定点Ｏを中心とした球Ｂを想定して、検出素子の受光面に導かれた光が球Ｂを通過した通過面積Ｓｉと、ｉ番目の検出素子が検出した光強度Ｅｉとを用いて、球Ｂにおける単位面積での散乱光強度Ｃｉを算出して、散乱角度Θ１から散乱角度ΘＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布に基づいて、評価対象試料Ｆの光の透過散乱特性を評価する評価部２４を備えることを特徴とする。
【解決手段】 互いに半径が異なるリング状の受光面を有する検出素子の中心が、同心円状かつ光束の光軸上に配置されている検出器２と、集光レンズ４とを備える散乱特性評価装置１０であって、測定点Ｏを中心とした球Ｂを想定して、検出素子の受光面に導かれた光が球Ｂを通過した通過面積Ｓｉと、ｉ番目の検出素子が検出した光強度Ｅｉとを用いて、球Ｂにおける単位面積での散乱光強度Ｃｉを算出して、散乱角度Θ１から散乱角度ΘＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布に基づいて、評価対象試料Ｆの光の透過散乱特性を評価する評価部２４を備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する散乱特性評価装置及び散乱特性評価方法に関し、特に透明フィルムや透明フィルタや透明膜や透明板等を通して画像を見た場合における画像のにじみや鮮明さを評価するための散乱特性評価装置及び散乱特性評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の液晶表示装置の前面には、液晶保護フィルム（評価対象試料）が配置されている。このような液晶保護フィルムによって、液晶表示装置の表面での反射を防止したり、液晶表示装置の表面に傷がつくことを防止したりしている。ところで、液晶保護フィルムは、液晶表示装置の前面に配置されるため、後方（観察者と反対側）から画像表示光（３原色の光）が入射することにより、その内部を通過させて前方に（観察者へ）画像表示光を出射することになる。このとき、液晶保護フィルムの後方から入射した画像表示光は、液晶保護フィルムの内部を通過することによって、進行方向を維持したまま通過するだけでなく、液晶保護フィルムの内部における様々な要因によって液晶保護フィルムから散乱して出射する。
よって、液晶保護フィルム中を通過する際に散乱した散乱光が、どの方向にどれくらいの光強度を有するかという透過散乱特性を評価することは、観察者が液晶保護フィルムを通して液晶表示装置のカラー画像を見た場合におけるカラー画像のにじみや鮮明さの指標となる。そこで、このような液晶保護フィルムの光の透過散乱特性を評価することは、現在、熟練者による目視によって行われている。
しかしながら、液晶保護フィルムの光の透過散乱特性の評価を目視によって行う場合、評価者（熟練者）によって透過散乱特性の評価が異なることが生じるため、客観的かつ定量的な評価をすることができないという問題点がある。
【０００３】
また、試料（例えば、半透明フィルム）の光の透過散乱能を評価するものとして、例えば、透過散乱能測定装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。図６は、透過散乱能測定装置の構成を示す図である。
透過散乱能測定装置３０は、測定対象である半透明フィルムＦにレーザ光源１からレーザ光（平行光束）を照射し、半透明フィルムＦ中を通過した透過散乱光を、レーザ光の光軸Ｌ上に配置された積分球１１の通過孔（例えば、直径１０ｍｍの円形状）を通して検出器１２に到達させることにより、その光強度Ｅを検出器１２で検出するように構成されている。さらに、半透明フィルムＦと積分球１１との距離が光軸Ｌ方向で変化できるように、半透明フィルムＦを移動させる基台部（駆動機構）１３を備えている。これによって、距離ｄ１（ただし、ｄ1 ＞ｄ2 ）のときに検出された光強度Ｅ１と、距離ｄ２のときに検出された光強度Ｅ２との比率である直進率Ｅ１／Ｅ２を算出している。
ここで、直進率Ｅ１／Ｅ２は、半透明フィルムＦから出射された透過散乱光が、ほとんど散乱されなかった（半透明フィルムＦの光の透過散乱能が小さい）場合には、１に近い数値をとることになるが、半透明フィルムＦの光の透過散乱能が大きくなるほど、小さくなっていく。
したがって、透過散乱能測定装置３０を用いて直進率Ｅ１／Ｅ２を算出することにより、種々の半透明フィルムＦの直進率Ｅ１／Ｅ２を比較して、その結果、半透明フィルムＦの透明性（透過散乱能）が大きいか小さいかを評価している。
【０００４】
また、半透明フィルムＦの光の透過散乱能を評価する他の一例として、光軸Ｌに対して様々な角度θとなる位置に検出器１５を、一点Ｏを中心とした円周方向に移動させることができる駆動機構（図示せず）を備える透過散乱能測定装置がある。図７は、透過散乱能測定装置の構成の他の一例を示す図である。
透過散乱能測定装置４０は、半透明フィルムＦにレーザ光源１からレーザ光を照射して、半透明フィルムＦから出射した散乱光Ｌ１を集光レンズ１４によって、光軸Ｌに対して角度θ１となる位置に配置された検出器１５の受光面に到達させることにより、その光強度Ｅ１を検出器１５で検出するように構成されている。これにより、角度θ１となる位置に配置されたときに検出された光強度Ｅ１や、角度θ2（ただし、θ１ ≠θ2 ）となる位置に配置されたときに検出された光強度Ｅ２を検出している。すなわち、半透明フィルムＦ中を通過する際に散乱した散乱光が、どの方向（光軸Ｌに対する散乱角度θｉ）にどれくらいの光強度Ｅｉを有するかという透過散乱特性を評価している。
【特許文献１】特開平９−２１０８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、透過散乱能測定装置３０では、直進率Ｅ１／Ｅ２を算出しており、そのため、半透明フィルムＦ中を通過する際に散乱した散乱光が、どの方向にどれくらいの光強度Ｅｉを有するかという評価をすることができなかった。つまり、観察者が半透明フィルムＦを通してカラー画像を見た場合における画像のにじみや鮮明さを評価するための光軸Ｌ近傍における微小角度おきの散乱光強度の分布を捉えることは不可能であった。
一方、透過散乱能測定装置４０では、半透明フィルムＦ中を通過する際に散乱した散乱光が、どの方向にどれくらいの光強度Ｅｉを有するかという評価をすることができるが、駆動機構によって検出器１５を移動させて、測定を行わなければならず、測定に時間がかかった。また空間分解能を高くするには精密な機構が必要なので、透過散乱能測定装置４０でも、観察者が半透明フィルムＦを通してカラー画像を見た場合における画像のにじみや鮮明さを評価するための光軸Ｌ近傍における微小角度おきの散乱光強度の分布を捉えることは容易にはできなかった。
そこで、本発明は、検出器を移動させることなく、評価対象試料に光束を一回照射するだけで、照射した光束の光軸近傍における微小角度おきの散乱光強度の分布を捉えることができる散乱特性評価装置及び散乱特性評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた本発明の散乱特性評価装置は、光束を照射する光源と、互いに異なる半径を持つリング状の受光面を持つ検出素子を前記光束の光軸上の一点を中心とするように同心円状に配置してなる検出器と、前記光源と前記検出器との間の前記光軸上に評価対象試料を保持する保持部と、前記評価対象試料から散乱された散乱光を前記検出器に集光する集光レンズと、前記検出器の検出素子毎の出力に基づいて前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する評価部とを備えるようにしている。
【０００７】
ここで、検出素子の「中心」とは、リング状の中心のことをいい、よって、リング状の半径とは、その中心からの距離のことをいう。そして、「リング状」とは、代表的には中心角が３６０°であるリング状や、中心角が１８０°である半リング状や、中心角が９０°である１／４リング状のことをいうが、原理的には中心角は何度であってもよいので、それらも含まれる。
また、「評価対象試料」としては、例えば、透明フィルム、半透明フィルム、透明フィルタ、半透明フィルタ、透明膜、半透明膜、透明板、半透明板、液晶保護フィルム等が挙げられる。
本発明の散乱特性評価装置によれば、検出器は、互いに半径が異なるリング状の受光面を有する複数個の検出素子の中心が、同心円状かつ光束の光軸上に配置されている。そして、複数個の検出素子が光強度をそれぞれ検出する。これにより、複数個の検出素子がそれぞれ検出した光強度を得ると、評価部は、評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、本発明の散乱特性評価装置によれば、検出器を移動させることなく、評価対象試料に光束を一回照射するだけで、照射した光束の光軸Ｌ近傍における微小角度おきの散乱光強度の分布を捉えることができる。
また、散乱光強度の分布を測定する際に、検出器を移動させることがないので、測定誤差が生じることもなく、さらに装置を簡単にすることができる。
【０００９】
（その他の課題を解決するための手段及び効果）
また、上記発明において、前記集光レンズは、前記評価対象試料中に設定された測定点から出射される散乱光を検出器に導き、前記評価部は、前記測定点を中心とした球を想定して、前記検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積と、前記検出素子が検出した光強度とを用いて、前記球における単位面積での散乱光強度を算出して、前記球における通過面積の位置を用いて、散乱角度を決定し、決定した各散乱角度を含む角度範囲における散乱光強度の分布に基づいて、前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価するようにしてもよい。
【００１０】
ここで、「測定点」とは、評価対象試料中に設定される任意の一点のことをいい、例えば、評価対象試料の内部を通過する光束の光軸の始点と終点との中点が測定点となるように設定される。
本発明の散乱特性評価装置によれば、保持部が評価対象試料を所定の位置に保持することにより、評価対象試料における測定点を設定する。評価対象試料における測定点を設定すると、測定点から出射される散乱光を集光レンズが検出器に導くように、集光レンズを所定の位置に配置する。
このようにして、評価対象試料に光束を照射することにより、複数個の検出素子は、測定点からの光強度をそれぞれ検出する。
【００１１】
複数個の検出素子がそれぞれ検出した光強度を得ると、評価部は、複数個の検出素子がそれぞれ検出した光強度を変換することで、評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する。つまり、複数個の検出素子がそれぞれ検出した光強度のそのままの値では、散乱光がどの方向にどれくらいの光強度を有するかということを一見して捉えることができないので、複数個の検出素子がそれぞれ検出した光強度から、散乱光がどの方向にどれくらいの光強度を有するかということを一見して捉えることができるものに変換することになる。
具体的には、まず、測定点を中心とした球を想定する。すなわち、測定点から等距離となる位置を作成するための基準となる基準球を作成する。
次に、検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積と、検出素子が検出した光強度とを用いて、球における単位面積（単位立体角）での散乱光強度を算出する。つまり、測定点から等距離となる単位面積での散乱光強度を得る。なお、通過面積は、集光レンズの焦点距離、検出器の配置、形状、サイズ等の情報からレイトレース等を実施することによって、予め算出して決定されている。
次に、球における通過面積の位置を用いて、散乱角度を決定する。
最後に、決定した各散乱角度を含む角度範囲における散乱光強度の分布に基づいて、評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する。
【００１２】
また、上記発明において、前記検出器は、Ｉ個（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）の検出素子からなり、前記評価部は、前記光束の光軸からｉ番目の検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積Ｓｉと、ｉ番目の検出素子が検出した光強度Ｅｉとを用いて下記式（１）により、前記球における単位面積での散乱光強度Ｃｉを算出して、通過面積Ｓｉ中の一点と測定点とをそれぞれ結んだ線群において、前記線と光軸とがなす角度が最大となる最大角度と、前記線と光軸とがなす角度が最小となる最小角度との平均値である平均角度θｉを算出し、平均角度θｉを光軸に対する散乱角度θｉとして、前記光軸に対する散乱角度θｉでの散乱光強度Ｃｉを決定し、散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布に基づいて、前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価するようにしてもよい。
Ｃｉ＝Ｅｉ／（Ｓｉ×Ｔｉ）・・・（１）
ここで、Ｔｉは、測定点からｉ番目の検出素子の受光面までの光の透過率である。
【００１３】
ここで、「測定点からｉ番目の検出素子の受光面までの光の透過率」とは、例えば、集光レンズでの反射や吸収や、検出器の受光面での反射等を考慮して決められる数値等のことをいう。
本発明の散乱特性評価装置によれば、まず、測定点を中心とした球を想定する。すなわち、測定点から等距離となる位置を作成するための基準となる基準球を作成する。
次に、ｉ番目の検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積Ｓｉと、ｉ番目の検出素子が検出した光強度Ｅｉとを用いて式（１）により、球における単位面積（単位立体角）での散乱光強度Ｃｉを算出する。つまり、測定点から等距離となる単位面積での散乱光強度Ｃｉを得る。なお、通過面積Ｓｉと透過率Ｔｉとは、集光レンズの焦点距離、検出器の配置、形状、サイズ等の情報からレイトレース等を実施することによって、予め算出して決定されている。
次に、通過面積Ｓｉ中の一点と測定点とをそれぞれ結んだ線群において、線と光軸とがなす角度が最大となる最大角度と、線と光軸とがなす角度が最小となる最小角度との平均値である平均角度θｉを算出する。
次に、平均角度θｉを光軸に対する散乱角度θｉとして、光軸に対する散乱角度θｉでの散乱光強度Ｃｉを決定する。
最後に、散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布に基づいて、評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する。例えば、散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布を表示装置等に表示したりする。
【００１４】
また、上記発明において、前記検出器の検出素子は、半径方向における寸法が徐々に拡大するように順番に並べられているようにしてもよい。
本発明によれば、半径方向における寸法が徐々に拡大することで、光軸近傍における散乱光強度が特に強くなるような散乱光強度の分布を詳細に捉えることができる。
また、上記発明において、前記測定点は、前記評価対象試料の内部を通過する光束の光軸の始点と終点との中点となるように設定されるようにしてもよい。
【００１５】
また、上記発明において、前記光源は、前記光束の波長の種類を切り替えて照射することを可能とし、前記光源が照射する光束の波長に対応させて、前記測定点から出射された散乱光を集光レンズが検出器に導くように、前記集光レンズと検出器との距離を調整する位置調整機構を備えるようにしてもよい。
本発明によれば、光源から照射する光束の波長の種類を変化させても、測定点から出射された散乱光を検出器に常に導くことができる。
また、上記発明において、前記光源は、複数の波長たとえば光の３原色の光束の内からいずれかに切り替えて照射することを可能とするようにしてもよい。
本発明によれば、光源から３原色のいずれかに切り替えて照射しても、測定点から出射された散乱光を検出器に常に導くことができるので、実際に観察者がカラー画像を見た場合におけるカラー画像のにじみや鮮明さを正確に評価することができる。
【００１６】
また、本発明の散乱特性評価方法は、光束を照射する光源と、互いに異なる半径を持つリング状の受光面を持つ検出素子を前記光束の光軸上の一点を中心とするように同心円状に配置してなる検出器と、前記光源と検出器との間の光束の光軸上に、前記評価対象試料を保持する保持部と、前記評価対象試料から散乱された散乱光を前記検出器に集光する集光レンズとを備える散乱特性評価装置を用いた散乱特性評価方法であって、前記検出器の検出素子毎の出力に基づいて、前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する評価ステップを含むようにしている。
そして、本発明の散乱特性評価方法は、前記集光レンズは、前記評価対象試料中に設定された測定点から出射される散乱光を検出器に導き、前記評価ステップは、前記測定点を中心とした球を想定する球想定ステップと、前記検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積と、前記検出素子が検出した光強度とを用いて、前記球における単位面積での散乱光強度を算出する散乱光強度算出ステップと、前記球における通過面積の位置を用いて、散乱角度を決定する散乱角度散乱光強度決定ステップと、決定した各散乱角度を含む角度範囲における散乱光強度の分布に基づいて、前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する透過散乱特性評価ステップとを含むようにしてもよい。
【００１７】
さらに、本発明の散乱特性評価方法は、前記検出器は、Ｉ個（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）の検出素子からなり、前記評価ステップは、前記測定点を中心とした球を想定する球想定ステップと、ｉ番目の検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積Ｓｉと、ｉ番目の検出素子が検出した光強度Ｅｉとを用いて下記式（１）により、前記球における単位面積での散乱光強度Ｃｉを算出する散乱光強度算出ステップと、通過面積Ｓｉ中の一点と測定点とをそれぞれ結んだ線群において、前記線と光軸とがなす角度が最大となる最大角度と、前記線と光軸とがなす角度が最小となる最小角度との平均値である平均角度θｉを算出する平均角度算出ステップと、平均角度θｉを光軸に対する散乱角度θｉとして、前記光軸に対する散乱角度θｉでの散乱光強度Ｃｉを決定する散乱角度散乱光強度決定ステップと、散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布に基づいて、前記透明板の光の透過散乱特性を評価する透過散乱特性評価ステップとを含むようにしてもよい。
Ｃｉ＝Ｅｉ／（Ｓｉ×Ｔｉ）・・・（１）
ここで、Ｔｉは、測定点からｉ番目の検出素子の受光面までの光の透過率である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれる。
【００１９】
図１は、本発明にかかる散乱特性評価装置の構成の一例を示す図である。図２は、レーザ光源の構成の一例を示す図であり、図３は、リングディテクタ（検出器）の構成の一例を示す図である。
散乱特性評価装置１０は、評価対象試料である液晶保護フィルムＦを所定の位置に保持する保持部５と、所定の位置に保持された液晶保護フィルムＦ中に設定された測定点Ｏにレーザ光（平行光束）を照射するレーザ光源１と、光強度Ｅｉの分布を検出するリングディテクタ（検出器）２と、測定点Ｏから出射される散乱光をリングディテクタ２に導く集光レンズ４と、集光レンズ４を移動させることができる位置調整機構３と、液晶保護フィルムＦの光の透過散乱特性を評価するコンピュータ（制御部）２０と、マルチプレクサ７と、増幅アンプ８と、Ａ／Ｄ変換器９とにより構成される。
なお、液晶保護フィルムＦは、液晶表示装置の前面に配置されて使用されるものである。散乱特性評価装置１０は、液晶保護フィルムＦが液晶表示装置の前面に配置される前に、観察者が液晶保護フィルムＦを通してカラー画像を見た場合におけるカラー画像のにじみや鮮明さを評価するものである。
【００２０】
レーザ光源１は、単一波長λ１（例えば赤色６７０ｎｍ）のレーザ光を出射するレーザ光源１ａと、単一波長λ２（例えば青紫色４０５ｎｍ）のレーザ光を出射するレーザ光源１ｂと、単一波長λ３（例えば紫外線３７５ｎｍ）のレーザ光を出射するレーザ光源１ｃと、クロスダイクロイックプリズム１ｄとを備える。
クロスダイクロイックプリズム１ｄは、立方体であり、側面視すると二つの対角線に沿った反射面を有する。１つの反射面は、波長λ３の光を反射し、波長λ２の光を透過させるダイクロイックミラーとなっているとともに、他の１つの反射面は、波長λ１の光を反射し、波長λ２の光を透過させるダイクロイックミラーとなっている。
このようなクロスダイクロイックプリズム１ｄを用いて、レーザ光源１ａとレーザ光源１ｂとレーザ光源１ｃとは、液晶保護フィルムＦ中に設定された測定点Ｏに各レーザ光を同一の光路で照射することができるように、それぞれ配置されている。
そして、レーザ光源１ａとレーザ光源１ｂとレーザ光源１ｃとのオン・オフをコンピュータ２０で制御して、３つの波長の光の内のいずれかを選択して照射することができるようになっている。
なお、レーザ光源１に変えて、ＬＥＤ等を使用するような構成にしてもよい。さらに、液晶保護フィルムＦ中に設定された測定点Ｏに各レーザ光を同一の光路で照射することができるような構成であれば、上述したような構成に代えて使用してもよい。
【００２１】
保持部５は、液晶保護フィルムＦを所定の位置に保持するものである。なお、保持部５が液晶保護フィルムＦを所定の位置に保持すると、液晶保護フィルムＦの内部を通過するレーザ光の光軸Ｌの始点Ｐ１と終点Ｐ２の中点が、測定点Ｏとなるようになっている。
集光レンズ４は、液晶保護フィルムＦ中に設定された測定点Ｏから出射される散乱光をリングディテクタ２に導くように集光するものである。
【００２２】
位置調整機構３は、集光レンズ４とリングディテクタ２との距離を調整するように、集光レンズ４を光軸Ｌ方向に移動させるものである。つまり、レーザ光源１は、互いに異なる３種類の波長λ１、λ２、λ３のレーザ光の内のいずれかに切り替えて照射することが可能となっているので、照射するレーザ光の波長λ１、λ２、λ３に対応させて、集光レンズ４を移動させることにより、測定点Ｏから出射された散乱光を集光レンズ４がリングディテクタ２に導くようにする。このような集光レンズ４を移動させる制御は、コンピュータ２０によりレーザ光源１ａとレーザ光源１ｂとレーザ光源１ｃとのオン・オフを制御すると同時に、実行されるようになっている。
【００２３】
リングディテクタ２は、互いに半径が異なり、かつ、中心角が９０°である１／４リング状の受光面を持つＩ個（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）の検出素子を、レーザ光の光軸Ｌ上の一点を中心とするように同心円状に配置してなる略扇形状の平板である。Ｉ個の検出素子は、半径方向における寸法が指数関数的に拡大するように順番に（１番目からＩ番目まで）並べられている。そして、光軸Ｌからｉ番目の検出素子が光強度Ｅｉを検出するように、Ｉ個の検出素子でＩ個の光強度Ｅｉ（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）を検出する。
Ｉ個の検出素子により検出された散乱光の光強度Ｅｉ（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）は、マルチプレクサ７により多重化され、さらに増幅アンプ８により増幅され、Ａ／Ｄ変換器９によりデジタル化される。そして、Ａ／Ｄ変換器９の出力は、コンピュータ２０に送信される。
なお、リングディテクタ２として、中心角が９０°であるリング状からなる受光面を有するＩ個の検出素子が同心円状に配置された構成を示したが、中心角が例えば３６０°であるリング状からなる受光面を有するＩ個の検出素子が同心円状に配置された構成としてもよい。
【００２４】
コンピュータ２０においては、ＣＰＵ２１を備え、さらにメモリ２２と、モニタ画面等を有する表示装置（図示せず）と、入力装置（図示せず）であるキーボードやマウスとが連結されている。また、ＣＰＵ２１が処理する機能をブロック化して説明すると、レーザ光源１と位置調整機構３とを制御するレーザ光源制御部２３と、受光信号（光強度Ｅｉ）を受信する光強度検出制御部２５と、液晶保護フィルムＦの光の透過散乱特性を評価する評価部２４とを有する。
【００２５】
レーザ光源制御部２３は、レーザ光源１ａとレーザ光源１ｂとレーザ光源１ｃとをオン・オフ制御して、３つの波長の光の内のいずれかを選択して照射するとともに、選択したレーザ光源に対応させて、集光レンズ４を移動させる制御を行うものである。
光強度検出制御部２５は、Ａ／Ｄ変換器９からの受光信号（光強度Ｅｉ）を受信することにより受光信号をメモリ２２に記憶させる制御を行うものである。
【００２６】
評価部２４は、Ｉ個の検出素子がそれぞれ検出した光強度Ｅｉを変換することで、液晶保護フィルムＦの光の透過散乱特性を評価する制御を行うものである。ここで、評価部２４によって液晶保護フィルムＦの光の透過散乱特性を評価するための演算方法（評価ステップ）について説明する。
（１）球想定ステップ
まず、図４に示すように、測定点Ｏを中心とした球Ｂを想定する。つまり、測定点Ｏから等距離となる位置を作成するための基準となる基準球を作成する。なお、液晶保護フィルムＦを保持部５によって所定の位置に保持すると、液晶保護フィルムＦの内部を通過するレーザ光の光軸Ｌの始点Ｐ１と終点Ｐ２との中点が、測定点Ｏとなるようになっている。すなわち、液晶保護フィルムＦにレーザ光を照射し、液晶保護フィルムＦ内でレーザ光が散乱し出射した場所（散乱場）を、液晶保護フィルムＦの内部を通過するレーザ光の光軸Ｌの始点Ｐ１と終点Ｐ２との中点としている。
【００２７】
（２）散乱光強度算出ステップ
ｉ番目の検出素子の受光面に導かれた光が球Ｂを通過した通過面積Ｓｉと、ｉ番目の検出素子が検出した光強度Ｅｉとを用いて式（１）により、球Ｂにおける単位面積（単位立体角）での散乱光強度Ｃｉを算出する。つまり、測定点から等距離となる単位面積での散乱光強度Ｃｉを得る。このとき、Ｉ個の散乱光強度Ｃｉ（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）を算出する。
Ｃｉ＝Ｅｉ／（Ｓｉ×Ｔｉ）・・・（１）
ここで、Ｔｉは、測定点Ｏからｉ番目の検出素子の受光面までの光の透過率である。なお、通過面積Ｓｉと透過率Ｔｉとは、集光レンズ４の焦点距離、リングディテクタ２の配置、形状、サイズ等の情報からレイトレース等を実施することによって、予め算出して決定されている。
（３）平均角度算出ステップ
図４に示すように、通過面積Ｓｉの一点と測定点Ｏとを結んだそれぞれ線群において、線と光軸Ｌとがなす角度が最大となる最大角度θｍａｘと、線と光軸とがなす角度が最小となる最小角度θｍｉｎとを用いて下記式（２）により、平均角度θｉを算出する。このとき、Ｉ個の平均角度θｉ（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）を算出する。
θｉ＝（θｍａｘ＋θｍｉｎ）／２・・・（２）
（４）散乱角度散乱光強度決定ステップ
平均角度Θｉを光軸Ｌに対する散乱角度θｉとして、光軸Ｌに対する散乱角度θｉでの散乱光強度Ｃｉを決定する。
【００２８】
（５）透過散乱特性評価ステップ
散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布（例えば、０．１度から１．０度までで２０箇所以上の散乱角度θｉを含むもの等）に基づいて、透明保護フィルムＦの光の透過散乱特性を評価する。このとき、散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布を表示装置に表示する。
図８は、３つの波長すなわち赤色（670nm）、青紫色(405nm)および紫外線(375nm)の各レーザ光をそれぞれ照射して得られた散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。なお、この場合の散乱光強度は、Ａ／Ｄ変換器の出力値から計算された数値であり、３つの波長における散乱光強度の相対的な比較には有効である。
【００２９】
次に、散乱特性評価装置１０による評価方法について説明する。図５は、散乱特性評価装置１０による評価方法の一例について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１の処理において、液晶保護フィルムＦを保持部５によって所定の位置に配置する。このとき、液晶保護フィルムＦの内部を通過するレーザ光の光軸Ｌの始点Ｐ１と終点Ｐ２との中点が、測定点Ｏとなる。
次に、ステップＳ１０２の処理において、使用者は入力装置を用いて、レーザ光源１ａ、レーザ光源１ｂ及びレーザ光源１ｃの内から使用する１つのレーザ光源を選択する。
次に、ステップＳ１０３の処理において、レーザ光源制御部２３は、測定点Ｏから出射された散乱光を集光レンズ４がリングディテクタ２に導くように、集光レンズ４を移動させるとともに、レーザ光源１ａとレーザ光源１ｂとレーザ光源１ｃとをオン・オフ制御して、３つの波長の光の内のいずれかを選択して照射する。
【００３０】
次に、ステップＳ１０４の処理において、光強度検出制御部２５は、Ａ／Ｄ変換器９からの受光信号（光強度Ｅｉ）を受信することにより受光信号をメモリ２２に記憶させる。
次に、ステップＳ１０５の処理において、評価部２４は、測定点Ｏを中心とした球Ｂを想定する（球想定ステップ）。
【００３１】
次に、ステップＳ１０６の処理において、評価部２４は、ｉ番目の検出素子の受光面に導かれた光が球Ｂを通過した通過面積Ｓｉと、ｉ番目の検出素子が検出した光強度Ｅｉとを用いて式（１）により、球Ｂにおける単位面積（単位立体角）での散乱光強度Ｃｉを算出する（散乱光強度算出ステップ）。
次に、ステップＳ１０７の処理において、評価部２４は、通過面積Ｓｉ中の一点と測定点Ｏとをそれぞれ結んだ線群において、線と光軸Ｌとがなす角度が最大となる最大角度θｍａｘと、線と光軸Ｌとがなす角度が最小となる最小角度θｍｉｎとの平均角度θｉを算出する（平均角度算出ステップ）。
【００３２】
次に、ステップＳ１０８の処理において、評価部２４は、平均角度θｉを光軸Ｌに対する散乱角度θｉとして、光軸Ｌに対する散乱角度θｉでの散乱光強度Ｃｉを決定する（散乱角度散乱光強度決定ステップ）。
次に、ステップＳ１０９の処理において、評価部２４は、散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布に基づいて、液晶保護フィルムＳの光の透過散乱特性を評価する（透過散乱特性評価ステップ）。このとき、散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布を表示装置に表示する（図８参照）。
【００３３】
以上のように、散乱特性評価装置１０によれば、検出器を移動させることなく、液晶保護フィルムＦにレーザ光を一回照射するだけで、照射したレーザ光の光軸Ｌ近傍（散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲）における微小角度おきの散乱光強度Ｃｉの分布を捉えることができる。
また、散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布を測定する際に、検出器を移動させることがないので、測定誤差が生じることもなく、さらに装置１０を簡単にすることができる。
【００３４】
なお、上述した散乱特性評価装置１０では、単一波長λ１（例えば赤色６７０ｎｍ）のレーザ光を出射するレーザ光源１ａと、単一波長λ２（例えば青紫色４０５ｎｍ）のレーザ光を出射するレーザ光源１ｂと、単一波長λ３（例えば紫外線３７５ｎｍ）のレーザ光を出射するレーザ光源１ｃとを備えるレーザ光源１を示したが、赤色のレーザ光を出射するレーザ光源と、青色の波長のレーザ光を出射するレーザ光源と、緑色の波長のレーザ光を出射するレーザ光源とを備えるレーザ光源としてもよい。このようにすれば、実際に観察者がカラー画像を見た場合におけるカラー画像のにじみや鮮明さを正確に評価することができる。
【実施例】
【００３５】
散乱特性評価装置１０を用いて、試験体（評価対象試料）Ｆを評価した。なお、試験体Ｆとして、ハードコート加工液晶保護フィルム（Ａ−ＨＣ）、スタンダード液晶保護フィルム（Ａ−Ｓ）、ハードコート加工液晶保護フィルム（Ｂ−ＨＣ）を用いた。
図８は、３つの波長（６７０ｎｍ、４０５ｎｍ、３７５ｎｍ）の各レーザ光をハードコート加工液晶保護フィルム（Ａ−ＨＣ）にそれぞれ照射して得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。なお、この場合の散乱光強度は、Ａ／Ｄ変換器の出力値から計算された数値であり、３つの波長における散乱光強度の相対的な比較には有効である。
図９は、３つの波長の各レーザ光をスタンダード液晶保護フィルム（Ａ−Ｓ）にそれぞれ照射して得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
図１０は、３つの波長の各レーザ光をハードコート加工液晶保護フィルム（Ｂ−ＨＣ）にそれぞれ照射して得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
図８〜図１０に示すように、スタンダード液晶保護フィルム（Ａ−Ｓ）では、ハードコート加工液晶保護フィルム（Ａ−ＨＣ）及びハードコート加工液晶保護フィルム（Ｂ−ＨＣ）と比較して、散乱光強度Ｃｉが強いことがわかる。
【００３６】
また、図１１は、単一波長λ１（赤色６７０ｎｍ）のレーザ光を３種類の試験体Ｆに照射してそれぞれ得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
図１２は、単一波長λ２（青紫色４０５ｎｍ）のレーザ光を３種類の試験体Ｆに照射してそれぞれ得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
図１３は、単一波長λ３（紫外線３７５ｎｍ）のレーザ光を３種類の試験体Ｆに照射してそれぞれ得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
図１１〜図１３に示すように、単一波長λ１（赤色６７０ｎｍ）のレーザ光では、単一波長λ２（青紫色４０５ｎｍ）のレーザ光及び単一波長λ３（紫外線３７５ｎｍ）のレーザ光と比較して、散乱光強度Ｃｉが弱いことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する場合に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明にかかる散乱特性評価装置の構成の一例を示す図である。
【図２】レーザ光源の構成の一例を示す図である。
【図３】リングディテクタの構成の一例を示す図である。
【図４】測定点を中心とした球を想定することについて説明するための図である。
【図５】散乱特性評価装置による評価方法の一例について説明するためのフローチャートである。
【図６】従来の透過散乱能測定装置の構成を示す図である。
【図７】従来の透過散乱能測定装置の構成の他の一例を示す図である。
【図８】赤色（670nm）、青紫色(405nm)および紫外線(375nm)の各レーザ光をハードコート加工液晶保護フィルム（Ａ−ＨＣ）にそれぞれ照射して得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
【図９】赤色（670nm）、青紫色(405nm)および紫外線(375nm)の各レーザ光をスタンダード液晶保護フィルム（Ａ−Ｓ）にそれぞれ照射して得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
【図１０】赤色（670nm）、青紫色(405nm)および紫外線(375nm)の各レーザ光をハードコート加工液晶保護フィルム（Ｂ−ＨＣ）にそれぞれ照射して得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
【図１１】赤色の単一波長λ１（６７０ｎｍ）のレーザ光を３種類の試験体に照射して得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
【図１２】青紫色の単一波長λ２（４０５ｎｍ）のレーザ光を３種類の試験体に照射して得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
【図１３】紫外線の単一波長λ３（３７５ｎｍ）のレーザ光を３種類の試験体に照射して得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３９】
１ レーザ光源
２ リングディテクタ（検出器）
５ 保持部
１０ 散乱特性評価装置
２４ 評価部
Ｂ 球
Ｆ 液晶保護フィルム（評価対象試料）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する散乱特性評価装置及び散乱特性評価方法に関し、特に透明フィルムや透明フィルタや透明膜や透明板等を通して画像を見た場合における画像のにじみや鮮明さを評価するための散乱特性評価装置及び散乱特性評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の液晶表示装置の前面には、液晶保護フィルム（評価対象試料）が配置されている。このような液晶保護フィルムによって、液晶表示装置の表面での反射を防止したり、液晶表示装置の表面に傷がつくことを防止したりしている。ところで、液晶保護フィルムは、液晶表示装置の前面に配置されるため、後方（観察者と反対側）から画像表示光（３原色の光）が入射することにより、その内部を通過させて前方に（観察者へ）画像表示光を出射することになる。このとき、液晶保護フィルムの後方から入射した画像表示光は、液晶保護フィルムの内部を通過することによって、進行方向を維持したまま通過するだけでなく、液晶保護フィルムの内部における様々な要因によって液晶保護フィルムから散乱して出射する。
よって、液晶保護フィルム中を通過する際に散乱した散乱光が、どの方向にどれくらいの光強度を有するかという透過散乱特性を評価することは、観察者が液晶保護フィルムを通して液晶表示装置のカラー画像を見た場合におけるカラー画像のにじみや鮮明さの指標となる。そこで、このような液晶保護フィルムの光の透過散乱特性を評価することは、現在、熟練者による目視によって行われている。
しかしながら、液晶保護フィルムの光の透過散乱特性の評価を目視によって行う場合、評価者（熟練者）によって透過散乱特性の評価が異なることが生じるため、客観的かつ定量的な評価をすることができないという問題点がある。
【０００３】
また、試料（例えば、半透明フィルム）の光の透過散乱能を評価するものとして、例えば、透過散乱能測定装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。図６は、透過散乱能測定装置の構成を示す図である。
透過散乱能測定装置３０は、測定対象である半透明フィルムＦにレーザ光源１からレーザ光（平行光束）を照射し、半透明フィルムＦ中を通過した透過散乱光を、レーザ光の光軸Ｌ上に配置された積分球１１の通過孔（例えば、直径１０ｍｍの円形状）を通して検出器１２に到達させることにより、その光強度Ｅを検出器１２で検出するように構成されている。さらに、半透明フィルムＦと積分球１１との距離が光軸Ｌ方向で変化できるように、半透明フィルムＦを移動させる基台部（駆動機構）１３を備えている。これによって、距離ｄ１（ただし、ｄ1 ＞ｄ2 ）のときに検出された光強度Ｅ１と、距離ｄ２のときに検出された光強度Ｅ２との比率である直進率Ｅ１／Ｅ２を算出している。
ここで、直進率Ｅ１／Ｅ２は、半透明フィルムＦから出射された透過散乱光が、ほとんど散乱されなかった（半透明フィルムＦの光の透過散乱能が小さい）場合には、１に近い数値をとることになるが、半透明フィルムＦの光の透過散乱能が大きくなるほど、小さくなっていく。
したがって、透過散乱能測定装置３０を用いて直進率Ｅ１／Ｅ２を算出することにより、種々の半透明フィルムＦの直進率Ｅ１／Ｅ２を比較して、その結果、半透明フィルムＦの透明性（透過散乱能）が大きいか小さいかを評価している。
【０００４】
また、半透明フィルムＦの光の透過散乱能を評価する他の一例として、光軸Ｌに対して様々な角度θとなる位置に検出器１５を、一点Ｏを中心とした円周方向に移動させることができる駆動機構（図示せず）を備える透過散乱能測定装置がある。図７は、透過散乱能測定装置の構成の他の一例を示す図である。
透過散乱能測定装置４０は、半透明フィルムＦにレーザ光源１からレーザ光を照射して、半透明フィルムＦから出射した散乱光Ｌ１を集光レンズ１４によって、光軸Ｌに対して角度θ１となる位置に配置された検出器１５の受光面に到達させることにより、その光強度Ｅ１を検出器１５で検出するように構成されている。これにより、角度θ１となる位置に配置されたときに検出された光強度Ｅ１や、角度θ2（ただし、θ１ ≠θ2 ）となる位置に配置されたときに検出された光強度Ｅ２を検出している。すなわち、半透明フィルムＦ中を通過する際に散乱した散乱光が、どの方向（光軸Ｌに対する散乱角度θｉ）にどれくらいの光強度Ｅｉを有するかという透過散乱特性を評価している。
【特許文献１】特開平９−２１０８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、透過散乱能測定装置３０では、直進率Ｅ１／Ｅ２を算出しており、そのため、半透明フィルムＦ中を通過する際に散乱した散乱光が、どの方向にどれくらいの光強度Ｅｉを有するかという評価をすることができなかった。つまり、観察者が半透明フィルムＦを通してカラー画像を見た場合における画像のにじみや鮮明さを評価するための光軸Ｌ近傍における微小角度おきの散乱光強度の分布を捉えることは不可能であった。
一方、透過散乱能測定装置４０では、半透明フィルムＦ中を通過する際に散乱した散乱光が、どの方向にどれくらいの光強度Ｅｉを有するかという評価をすることができるが、駆動機構によって検出器１５を移動させて、測定を行わなければならず、測定に時間がかかった。また空間分解能を高くするには精密な機構が必要なので、透過散乱能測定装置４０でも、観察者が半透明フィルムＦを通してカラー画像を見た場合における画像のにじみや鮮明さを評価するための光軸Ｌ近傍における微小角度おきの散乱光強度の分布を捉えることは容易にはできなかった。
そこで、本発明は、検出器を移動させることなく、評価対象試料に光束を一回照射するだけで、照射した光束の光軸近傍における微小角度おきの散乱光強度の分布を捉えることができる散乱特性評価装置及び散乱特性評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた本発明の散乱特性評価装置は、光束を照射する光源と、互いに異なる半径を持つリング状の受光面を持つ検出素子を前記光束の光軸上の一点を中心とするように同心円状に配置してなる検出器と、前記光源と前記検出器との間の前記光軸上に評価対象試料を保持する保持部と、前記評価対象試料から散乱された散乱光を前記検出器に集光する集光レンズと、前記検出器の検出素子毎の出力に基づいて前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する評価部とを備えるようにしている。
【０００７】
ここで、検出素子の「中心」とは、リング状の中心のことをいい、よって、リング状の半径とは、その中心からの距離のことをいう。そして、「リング状」とは、代表的には中心角が３６０°であるリング状や、中心角が１８０°である半リング状や、中心角が９０°である１／４リング状のことをいうが、原理的には中心角は何度であってもよいので、それらも含まれる。
また、「評価対象試料」としては、例えば、透明フィルム、半透明フィルム、透明フィルタ、半透明フィルタ、透明膜、半透明膜、透明板、半透明板、液晶保護フィルム等が挙げられる。
本発明の散乱特性評価装置によれば、検出器は、互いに半径が異なるリング状の受光面を有する複数個の検出素子の中心が、同心円状かつ光束の光軸上に配置されている。そして、複数個の検出素子が光強度をそれぞれ検出する。これにより、複数個の検出素子がそれぞれ検出した光強度を得ると、評価部は、評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、本発明の散乱特性評価装置によれば、検出器を移動させることなく、評価対象試料に光束を一回照射するだけで、照射した光束の光軸Ｌ近傍における微小角度おきの散乱光強度の分布を捉えることができる。
また、散乱光強度の分布を測定する際に、検出器を移動させることがないので、測定誤差が生じることもなく、さらに装置を簡単にすることができる。
【０００９】
（その他の課題を解決するための手段及び効果）
また、上記発明において、前記集光レンズは、前記評価対象試料中に設定された測定点から出射される散乱光を検出器に導き、前記評価部は、前記測定点を中心とした球を想定して、前記検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積と、前記検出素子が検出した光強度とを用いて、前記球における単位面積での散乱光強度を算出して、前記球における通過面積の位置を用いて、散乱角度を決定し、決定した各散乱角度を含む角度範囲における散乱光強度の分布に基づいて、前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価するようにしてもよい。
【００１０】
ここで、「測定点」とは、評価対象試料中に設定される任意の一点のことをいい、例えば、評価対象試料の内部を通過する光束の光軸の始点と終点との中点が測定点となるように設定される。
本発明の散乱特性評価装置によれば、保持部が評価対象試料を所定の位置に保持することにより、評価対象試料における測定点を設定する。評価対象試料における測定点を設定すると、測定点から出射される散乱光を集光レンズが検出器に導くように、集光レンズを所定の位置に配置する。
このようにして、評価対象試料に光束を照射することにより、複数個の検出素子は、測定点からの光強度をそれぞれ検出する。
【００１１】
複数個の検出素子がそれぞれ検出した光強度を得ると、評価部は、複数個の検出素子がそれぞれ検出した光強度を変換することで、評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する。つまり、複数個の検出素子がそれぞれ検出した光強度のそのままの値では、散乱光がどの方向にどれくらいの光強度を有するかということを一見して捉えることができないので、複数個の検出素子がそれぞれ検出した光強度から、散乱光がどの方向にどれくらいの光強度を有するかということを一見して捉えることができるものに変換することになる。
具体的には、まず、測定点を中心とした球を想定する。すなわち、測定点から等距離となる位置を作成するための基準となる基準球を作成する。
次に、検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積と、検出素子が検出した光強度とを用いて、球における単位面積（単位立体角）での散乱光強度を算出する。つまり、測定点から等距離となる単位面積での散乱光強度を得る。なお、通過面積は、集光レンズの焦点距離、検出器の配置、形状、サイズ等の情報からレイトレース等を実施することによって、予め算出して決定されている。
次に、球における通過面積の位置を用いて、散乱角度を決定する。
最後に、決定した各散乱角度を含む角度範囲における散乱光強度の分布に基づいて、評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する。
【００１２】
また、上記発明において、前記検出器は、Ｉ個（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）の検出素子からなり、前記評価部は、前記光束の光軸からｉ番目の検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積Ｓｉと、ｉ番目の検出素子が検出した光強度Ｅｉとを用いて下記式（１）により、前記球における単位面積での散乱光強度Ｃｉを算出して、通過面積Ｓｉ中の一点と測定点とをそれぞれ結んだ線群において、前記線と光軸とがなす角度が最大となる最大角度と、前記線と光軸とがなす角度が最小となる最小角度との平均値である平均角度θｉを算出し、平均角度θｉを光軸に対する散乱角度θｉとして、前記光軸に対する散乱角度θｉでの散乱光強度Ｃｉを決定し、散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布に基づいて、前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価するようにしてもよい。
Ｃｉ＝Ｅｉ／（Ｓｉ×Ｔｉ）・・・（１）
ここで、Ｔｉは、測定点からｉ番目の検出素子の受光面までの光の透過率である。
【００１３】
ここで、「測定点からｉ番目の検出素子の受光面までの光の透過率」とは、例えば、集光レンズでの反射や吸収や、検出器の受光面での反射等を考慮して決められる数値等のことをいう。
本発明の散乱特性評価装置によれば、まず、測定点を中心とした球を想定する。すなわち、測定点から等距離となる位置を作成するための基準となる基準球を作成する。
次に、ｉ番目の検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積Ｓｉと、ｉ番目の検出素子が検出した光強度Ｅｉとを用いて式（１）により、球における単位面積（単位立体角）での散乱光強度Ｃｉを算出する。つまり、測定点から等距離となる単位面積での散乱光強度Ｃｉを得る。なお、通過面積Ｓｉと透過率Ｔｉとは、集光レンズの焦点距離、検出器の配置、形状、サイズ等の情報からレイトレース等を実施することによって、予め算出して決定されている。
次に、通過面積Ｓｉ中の一点と測定点とをそれぞれ結んだ線群において、線と光軸とがなす角度が最大となる最大角度と、線と光軸とがなす角度が最小となる最小角度との平均値である平均角度θｉを算出する。
次に、平均角度θｉを光軸に対する散乱角度θｉとして、光軸に対する散乱角度θｉでの散乱光強度Ｃｉを決定する。
最後に、散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布に基づいて、評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する。例えば、散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布を表示装置等に表示したりする。
【００１４】
また、上記発明において、前記検出器の検出素子は、半径方向における寸法が徐々に拡大するように順番に並べられているようにしてもよい。
本発明によれば、半径方向における寸法が徐々に拡大することで、光軸近傍における散乱光強度が特に強くなるような散乱光強度の分布を詳細に捉えることができる。
また、上記発明において、前記測定点は、前記評価対象試料の内部を通過する光束の光軸の始点と終点との中点となるように設定されるようにしてもよい。
【００１５】
また、上記発明において、前記光源は、前記光束の波長の種類を切り替えて照射することを可能とし、前記光源が照射する光束の波長に対応させて、前記測定点から出射された散乱光を集光レンズが検出器に導くように、前記集光レンズと検出器との距離を調整する位置調整機構を備えるようにしてもよい。
本発明によれば、光源から照射する光束の波長の種類を変化させても、測定点から出射された散乱光を検出器に常に導くことができる。
また、上記発明において、前記光源は、複数の波長たとえば光の３原色の光束の内からいずれかに切り替えて照射することを可能とするようにしてもよい。
本発明によれば、光源から３原色のいずれかに切り替えて照射しても、測定点から出射された散乱光を検出器に常に導くことができるので、実際に観察者がカラー画像を見た場合におけるカラー画像のにじみや鮮明さを正確に評価することができる。
【００１６】
また、本発明の散乱特性評価方法は、光束を照射する光源と、互いに異なる半径を持つリング状の受光面を持つ検出素子を前記光束の光軸上の一点を中心とするように同心円状に配置してなる検出器と、前記光源と検出器との間の光束の光軸上に、前記評価対象試料を保持する保持部と、前記評価対象試料から散乱された散乱光を前記検出器に集光する集光レンズとを備える散乱特性評価装置を用いた散乱特性評価方法であって、前記検出器の検出素子毎の出力に基づいて、前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する評価ステップを含むようにしている。
そして、本発明の散乱特性評価方法は、前記集光レンズは、前記評価対象試料中に設定された測定点から出射される散乱光を検出器に導き、前記評価ステップは、前記測定点を中心とした球を想定する球想定ステップと、前記検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積と、前記検出素子が検出した光強度とを用いて、前記球における単位面積での散乱光強度を算出する散乱光強度算出ステップと、前記球における通過面積の位置を用いて、散乱角度を決定する散乱角度散乱光強度決定ステップと、決定した各散乱角度を含む角度範囲における散乱光強度の分布に基づいて、前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する透過散乱特性評価ステップとを含むようにしてもよい。
【００１７】
さらに、本発明の散乱特性評価方法は、前記検出器は、Ｉ個（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）の検出素子からなり、前記評価ステップは、前記測定点を中心とした球を想定する球想定ステップと、ｉ番目の検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積Ｓｉと、ｉ番目の検出素子が検出した光強度Ｅｉとを用いて下記式（１）により、前記球における単位面積での散乱光強度Ｃｉを算出する散乱光強度算出ステップと、通過面積Ｓｉ中の一点と測定点とをそれぞれ結んだ線群において、前記線と光軸とがなす角度が最大となる最大角度と、前記線と光軸とがなす角度が最小となる最小角度との平均値である平均角度θｉを算出する平均角度算出ステップと、平均角度θｉを光軸に対する散乱角度θｉとして、前記光軸に対する散乱角度θｉでの散乱光強度Ｃｉを決定する散乱角度散乱光強度決定ステップと、散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布に基づいて、前記透明板の光の透過散乱特性を評価する透過散乱特性評価ステップとを含むようにしてもよい。
Ｃｉ＝Ｅｉ／（Ｓｉ×Ｔｉ）・・・（１）
ここで、Ｔｉは、測定点からｉ番目の検出素子の受光面までの光の透過率である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれる。
【００１９】
図１は、本発明にかかる散乱特性評価装置の構成の一例を示す図である。図２は、レーザ光源の構成の一例を示す図であり、図３は、リングディテクタ（検出器）の構成の一例を示す図である。
散乱特性評価装置１０は、評価対象試料である液晶保護フィルムＦを所定の位置に保持する保持部５と、所定の位置に保持された液晶保護フィルムＦ中に設定された測定点Ｏにレーザ光（平行光束）を照射するレーザ光源１と、光強度Ｅｉの分布を検出するリングディテクタ（検出器）２と、測定点Ｏから出射される散乱光をリングディテクタ２に導く集光レンズ４と、集光レンズ４を移動させることができる位置調整機構３と、液晶保護フィルムＦの光の透過散乱特性を評価するコンピュータ（制御部）２０と、マルチプレクサ７と、増幅アンプ８と、Ａ／Ｄ変換器９とにより構成される。
なお、液晶保護フィルムＦは、液晶表示装置の前面に配置されて使用されるものである。散乱特性評価装置１０は、液晶保護フィルムＦが液晶表示装置の前面に配置される前に、観察者が液晶保護フィルムＦを通してカラー画像を見た場合におけるカラー画像のにじみや鮮明さを評価するものである。
【００２０】
レーザ光源１は、単一波長λ１（例えば赤色６７０ｎｍ）のレーザ光を出射するレーザ光源１ａと、単一波長λ２（例えば青紫色４０５ｎｍ）のレーザ光を出射するレーザ光源１ｂと、単一波長λ３（例えば紫外線３７５ｎｍ）のレーザ光を出射するレーザ光源１ｃと、クロスダイクロイックプリズム１ｄとを備える。
クロスダイクロイックプリズム１ｄは、立方体であり、側面視すると二つの対角線に沿った反射面を有する。１つの反射面は、波長λ３の光を反射し、波長λ２の光を透過させるダイクロイックミラーとなっているとともに、他の１つの反射面は、波長λ１の光を反射し、波長λ２の光を透過させるダイクロイックミラーとなっている。
このようなクロスダイクロイックプリズム１ｄを用いて、レーザ光源１ａとレーザ光源１ｂとレーザ光源１ｃとは、液晶保護フィルムＦ中に設定された測定点Ｏに各レーザ光を同一の光路で照射することができるように、それぞれ配置されている。
そして、レーザ光源１ａとレーザ光源１ｂとレーザ光源１ｃとのオン・オフをコンピュータ２０で制御して、３つの波長の光の内のいずれかを選択して照射することができるようになっている。
なお、レーザ光源１に変えて、ＬＥＤ等を使用するような構成にしてもよい。さらに、液晶保護フィルムＦ中に設定された測定点Ｏに各レーザ光を同一の光路で照射することができるような構成であれば、上述したような構成に代えて使用してもよい。
【００２１】
保持部５は、液晶保護フィルムＦを所定の位置に保持するものである。なお、保持部５が液晶保護フィルムＦを所定の位置に保持すると、液晶保護フィルムＦの内部を通過するレーザ光の光軸Ｌの始点Ｐ１と終点Ｐ２の中点が、測定点Ｏとなるようになっている。
集光レンズ４は、液晶保護フィルムＦ中に設定された測定点Ｏから出射される散乱光をリングディテクタ２に導くように集光するものである。
【００２２】
位置調整機構３は、集光レンズ４とリングディテクタ２との距離を調整するように、集光レンズ４を光軸Ｌ方向に移動させるものである。つまり、レーザ光源１は、互いに異なる３種類の波長λ１、λ２、λ３のレーザ光の内のいずれかに切り替えて照射することが可能となっているので、照射するレーザ光の波長λ１、λ２、λ３に対応させて、集光レンズ４を移動させることにより、測定点Ｏから出射された散乱光を集光レンズ４がリングディテクタ２に導くようにする。このような集光レンズ４を移動させる制御は、コンピュータ２０によりレーザ光源１ａとレーザ光源１ｂとレーザ光源１ｃとのオン・オフを制御すると同時に、実行されるようになっている。
【００２３】
リングディテクタ２は、互いに半径が異なり、かつ、中心角が９０°である１／４リング状の受光面を持つＩ個（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）の検出素子を、レーザ光の光軸Ｌ上の一点を中心とするように同心円状に配置してなる略扇形状の平板である。Ｉ個の検出素子は、半径方向における寸法が指数関数的に拡大するように順番に（１番目からＩ番目まで）並べられている。そして、光軸Ｌからｉ番目の検出素子が光強度Ｅｉを検出するように、Ｉ個の検出素子でＩ個の光強度Ｅｉ（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）を検出する。
Ｉ個の検出素子により検出された散乱光の光強度Ｅｉ（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）は、マルチプレクサ７により多重化され、さらに増幅アンプ８により増幅され、Ａ／Ｄ変換器９によりデジタル化される。そして、Ａ／Ｄ変換器９の出力は、コンピュータ２０に送信される。
なお、リングディテクタ２として、中心角が９０°であるリング状からなる受光面を有するＩ個の検出素子が同心円状に配置された構成を示したが、中心角が例えば３６０°であるリング状からなる受光面を有するＩ個の検出素子が同心円状に配置された構成としてもよい。
【００２４】
コンピュータ２０においては、ＣＰＵ２１を備え、さらにメモリ２２と、モニタ画面等を有する表示装置（図示せず）と、入力装置（図示せず）であるキーボードやマウスとが連結されている。また、ＣＰＵ２１が処理する機能をブロック化して説明すると、レーザ光源１と位置調整機構３とを制御するレーザ光源制御部２３と、受光信号（光強度Ｅｉ）を受信する光強度検出制御部２５と、液晶保護フィルムＦの光の透過散乱特性を評価する評価部２４とを有する。
【００２５】
レーザ光源制御部２３は、レーザ光源１ａとレーザ光源１ｂとレーザ光源１ｃとをオン・オフ制御して、３つの波長の光の内のいずれかを選択して照射するとともに、選択したレーザ光源に対応させて、集光レンズ４を移動させる制御を行うものである。
光強度検出制御部２５は、Ａ／Ｄ変換器９からの受光信号（光強度Ｅｉ）を受信することにより受光信号をメモリ２２に記憶させる制御を行うものである。
【００２６】
評価部２４は、Ｉ個の検出素子がそれぞれ検出した光強度Ｅｉを変換することで、液晶保護フィルムＦの光の透過散乱特性を評価する制御を行うものである。ここで、評価部２４によって液晶保護フィルムＦの光の透過散乱特性を評価するための演算方法（評価ステップ）について説明する。
（１）球想定ステップ
まず、図４に示すように、測定点Ｏを中心とした球Ｂを想定する。つまり、測定点Ｏから等距離となる位置を作成するための基準となる基準球を作成する。なお、液晶保護フィルムＦを保持部５によって所定の位置に保持すると、液晶保護フィルムＦの内部を通過するレーザ光の光軸Ｌの始点Ｐ１と終点Ｐ２との中点が、測定点Ｏとなるようになっている。すなわち、液晶保護フィルムＦにレーザ光を照射し、液晶保護フィルムＦ内でレーザ光が散乱し出射した場所（散乱場）を、液晶保護フィルムＦの内部を通過するレーザ光の光軸Ｌの始点Ｐ１と終点Ｐ２との中点としている。
【００２７】
（２）散乱光強度算出ステップ
ｉ番目の検出素子の受光面に導かれた光が球Ｂを通過した通過面積Ｓｉと、ｉ番目の検出素子が検出した光強度Ｅｉとを用いて式（１）により、球Ｂにおける単位面積（単位立体角）での散乱光強度Ｃｉを算出する。つまり、測定点から等距離となる単位面積での散乱光強度Ｃｉを得る。このとき、Ｉ個の散乱光強度Ｃｉ（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）を算出する。
Ｃｉ＝Ｅｉ／（Ｓｉ×Ｔｉ）・・・（１）
ここで、Ｔｉは、測定点Ｏからｉ番目の検出素子の受光面までの光の透過率である。なお、通過面積Ｓｉと透過率Ｔｉとは、集光レンズ４の焦点距離、リングディテクタ２の配置、形状、サイズ等の情報からレイトレース等を実施することによって、予め算出して決定されている。
（３）平均角度算出ステップ
図４に示すように、通過面積Ｓｉの一点と測定点Ｏとを結んだそれぞれ線群において、線と光軸Ｌとがなす角度が最大となる最大角度θｍａｘと、線と光軸とがなす角度が最小となる最小角度θｍｉｎとを用いて下記式（２）により、平均角度θｉを算出する。このとき、Ｉ個の平均角度θｉ（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）を算出する。
θｉ＝（θｍａｘ＋θｍｉｎ）／２・・・（２）
（４）散乱角度散乱光強度決定ステップ
平均角度Θｉを光軸Ｌに対する散乱角度θｉとして、光軸Ｌに対する散乱角度θｉでの散乱光強度Ｃｉを決定する。
【００２８】
（５）透過散乱特性評価ステップ
散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布（例えば、０．１度から１．０度までで２０箇所以上の散乱角度θｉを含むもの等）に基づいて、透明保護フィルムＦの光の透過散乱特性を評価する。このとき、散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布を表示装置に表示する。
図８は、３つの波長すなわち赤色（670nm）、青紫色(405nm)および紫外線(375nm)の各レーザ光をそれぞれ照射して得られた散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。なお、この場合の散乱光強度は、Ａ／Ｄ変換器の出力値から計算された数値であり、３つの波長における散乱光強度の相対的な比較には有効である。
【００２９】
次に、散乱特性評価装置１０による評価方法について説明する。図５は、散乱特性評価装置１０による評価方法の一例について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１の処理において、液晶保護フィルムＦを保持部５によって所定の位置に配置する。このとき、液晶保護フィルムＦの内部を通過するレーザ光の光軸Ｌの始点Ｐ１と終点Ｐ２との中点が、測定点Ｏとなる。
次に、ステップＳ１０２の処理において、使用者は入力装置を用いて、レーザ光源１ａ、レーザ光源１ｂ及びレーザ光源１ｃの内から使用する１つのレーザ光源を選択する。
次に、ステップＳ１０３の処理において、レーザ光源制御部２３は、測定点Ｏから出射された散乱光を集光レンズ４がリングディテクタ２に導くように、集光レンズ４を移動させるとともに、レーザ光源１ａとレーザ光源１ｂとレーザ光源１ｃとをオン・オフ制御して、３つの波長の光の内のいずれかを選択して照射する。
【００３０】
次に、ステップＳ１０４の処理において、光強度検出制御部２５は、Ａ／Ｄ変換器９からの受光信号（光強度Ｅｉ）を受信することにより受光信号をメモリ２２に記憶させる。
次に、ステップＳ１０５の処理において、評価部２４は、測定点Ｏを中心とした球Ｂを想定する（球想定ステップ）。
【００３１】
次に、ステップＳ１０６の処理において、評価部２４は、ｉ番目の検出素子の受光面に導かれた光が球Ｂを通過した通過面積Ｓｉと、ｉ番目の検出素子が検出した光強度Ｅｉとを用いて式（１）により、球Ｂにおける単位面積（単位立体角）での散乱光強度Ｃｉを算出する（散乱光強度算出ステップ）。
次に、ステップＳ１０７の処理において、評価部２４は、通過面積Ｓｉ中の一点と測定点Ｏとをそれぞれ結んだ線群において、線と光軸Ｌとがなす角度が最大となる最大角度θｍａｘと、線と光軸Ｌとがなす角度が最小となる最小角度θｍｉｎとの平均角度θｉを算出する（平均角度算出ステップ）。
【００３２】
次に、ステップＳ１０８の処理において、評価部２４は、平均角度θｉを光軸Ｌに対する散乱角度θｉとして、光軸Ｌに対する散乱角度θｉでの散乱光強度Ｃｉを決定する（散乱角度散乱光強度決定ステップ）。
次に、ステップＳ１０９の処理において、評価部２４は、散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布に基づいて、液晶保護フィルムＳの光の透過散乱特性を評価する（透過散乱特性評価ステップ）。このとき、散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布を表示装置に表示する（図８参照）。
【００３３】
以上のように、散乱特性評価装置１０によれば、検出器を移動させることなく、液晶保護フィルムＦにレーザ光を一回照射するだけで、照射したレーザ光の光軸Ｌ近傍（散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲）における微小角度おきの散乱光強度Ｃｉの分布を捉えることができる。
また、散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布を測定する際に、検出器を移動させることがないので、測定誤差が生じることもなく、さらに装置１０を簡単にすることができる。
【００３４】
なお、上述した散乱特性評価装置１０では、単一波長λ１（例えば赤色６７０ｎｍ）のレーザ光を出射するレーザ光源１ａと、単一波長λ２（例えば青紫色４０５ｎｍ）のレーザ光を出射するレーザ光源１ｂと、単一波長λ３（例えば紫外線３７５ｎｍ）のレーザ光を出射するレーザ光源１ｃとを備えるレーザ光源１を示したが、赤色のレーザ光を出射するレーザ光源と、青色の波長のレーザ光を出射するレーザ光源と、緑色の波長のレーザ光を出射するレーザ光源とを備えるレーザ光源としてもよい。このようにすれば、実際に観察者がカラー画像を見た場合におけるカラー画像のにじみや鮮明さを正確に評価することができる。
【実施例】
【００３５】
散乱特性評価装置１０を用いて、試験体（評価対象試料）Ｆを評価した。なお、試験体Ｆとして、ハードコート加工液晶保護フィルム（Ａ−ＨＣ）、スタンダード液晶保護フィルム（Ａ−Ｓ）、ハードコート加工液晶保護フィルム（Ｂ−ＨＣ）を用いた。
図８は、３つの波長（６７０ｎｍ、４０５ｎｍ、３７５ｎｍ）の各レーザ光をハードコート加工液晶保護フィルム（Ａ−ＨＣ）にそれぞれ照射して得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。なお、この場合の散乱光強度は、Ａ／Ｄ変換器の出力値から計算された数値であり、３つの波長における散乱光強度の相対的な比較には有効である。
図９は、３つの波長の各レーザ光をスタンダード液晶保護フィルム（Ａ−Ｓ）にそれぞれ照射して得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
図１０は、３つの波長の各レーザ光をハードコート加工液晶保護フィルム（Ｂ−ＨＣ）にそれぞれ照射して得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
図８〜図１０に示すように、スタンダード液晶保護フィルム（Ａ−Ｓ）では、ハードコート加工液晶保護フィルム（Ａ−ＨＣ）及びハードコート加工液晶保護フィルム（Ｂ−ＨＣ）と比較して、散乱光強度Ｃｉが強いことがわかる。
【００３６】
また、図１１は、単一波長λ１（赤色６７０ｎｍ）のレーザ光を３種類の試験体Ｆに照射してそれぞれ得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
図１２は、単一波長λ２（青紫色４０５ｎｍ）のレーザ光を３種類の試験体Ｆに照射してそれぞれ得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
図１３は、単一波長λ３（紫外線３７５ｎｍ）のレーザ光を３種類の試験体Ｆに照射してそれぞれ得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
図１１〜図１３に示すように、単一波長λ１（赤色６７０ｎｍ）のレーザ光では、単一波長λ２（青紫色４０５ｎｍ）のレーザ光及び単一波長λ３（紫外線３７５ｎｍ）のレーザ光と比較して、散乱光強度Ｃｉが弱いことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する場合に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明にかかる散乱特性評価装置の構成の一例を示す図である。
【図２】レーザ光源の構成の一例を示す図である。
【図３】リングディテクタの構成の一例を示す図である。
【図４】測定点を中心とした球を想定することについて説明するための図である。
【図５】散乱特性評価装置による評価方法の一例について説明するためのフローチャートである。
【図６】従来の透過散乱能測定装置の構成を示す図である。
【図７】従来の透過散乱能測定装置の構成の他の一例を示す図である。
【図８】赤色（670nm）、青紫色(405nm)および紫外線(375nm)の各レーザ光をハードコート加工液晶保護フィルム（Ａ−ＨＣ）にそれぞれ照射して得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
【図９】赤色（670nm）、青紫色(405nm)および紫外線(375nm)の各レーザ光をスタンダード液晶保護フィルム（Ａ−Ｓ）にそれぞれ照射して得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
【図１０】赤色（670nm）、青紫色(405nm)および紫外線(375nm)の各レーザ光をハードコート加工液晶保護フィルム（Ｂ−ＨＣ）にそれぞれ照射して得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
【図１１】赤色の単一波長λ１（６７０ｎｍ）のレーザ光を３種類の試験体に照射して得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
【図１２】青紫色の単一波長λ２（４０５ｎｍ）のレーザ光を３種類の試験体に照射して得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
【図１３】紫外線の単一波長λ３（３７５ｎｍ）のレーザ光を３種類の試験体に照射して得られた散乱光強度Ｃｉの分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３９】
１ レーザ光源
２ リングディテクタ（検出器）
５ 保持部
１０ 散乱特性評価装置
２４ 評価部
Ｂ 球
Ｆ 液晶保護フィルム（評価対象試料）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束を照射する光源と、
互いに異なる半径を持つリング状の受光面を持つ検出素子を前記光束の光軸上の一点を中心とするように同心円状に配置してなる検出器と、
前記光源と前記検出器との間の前記光軸上に評価対象試料を保持する保持部と、
前記評価対象試料から散乱された散乱光を前記検出器に集光する集光レンズと、
前記検出器の検出素子毎の出力に基づいて前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する評価部とを備えることを特徴とする散乱特性評価装置。
【請求項２】
前記集光レンズは、前記評価対象試料中に設定された測定点から出射される散乱光を検出器に導き、
前記評価部は、前記測定点を中心とした球を想定して、前記検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積と、前記検出素子が検出した光強度とを用いて、前記球における単位面積での散乱光強度を算出して、
前記球における通過面積の位置を用いて、散乱角度を決定し、
決定した各散乱角度を含む角度範囲における散乱光強度の分布に基づいて、前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価することを特徴とする請求項1に記載の散乱特性評価装置。
【請求項３】
前記検出器は、Ｉ個（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）の検出素子からなり、
前記評価部は、前記光束の光軸からｉ番目の検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積Ｓｉと、ｉ番目の検出素子が検出した光強度Ｅｉとを用いて下記式（１）により、前記球における単位面積での散乱光強度Ｃｉを算出して、
通過面積Ｓｉ中の一点と測定点とをそれぞれ結んだ線群において、前記線と光軸とがなす角度が最大となる最大角度と、前記線と光軸とがなす角度が最小となる最小角度との平均値である平均角度θｉを算出し、
平均角度θｉを光軸に対する散乱角度θｉとして、前記光軸に対する散乱角度θｉでの散乱光強度Ｃｉを決定し、
散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布に基づいて、前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価することを特徴とする請求項２に記載の散乱特性評価装置。
Ｃｉ＝Ｅｉ／（Ｓｉ×Ｔｉ）・・・（１）
ここで、Ｔｉは、測定点からｉ番目の検出素子の受光面までの光の透過率である。
【請求項４】
前記検出器の検出素子は、半径方向における寸法が徐々に拡大するように順番に並べられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の散乱特性評価装置。
【請求項５】
前記測定点は、前記評価対象試料の内部を通過する光束の光軸の始点と終点との中点となるように設定されることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれかに記載の散乱特性評価装置。
【請求項６】
前記光源は、前記光束の波長の種類を切り替えて照射することを可能とし、
前記光源が照射する光束の波長に対応させて、前記測定点から出射された散乱光を集光レンズが検出器に導くように、前記集光レンズと検出器との距離を調整する位置調整機構を備えることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれかに記載の散乱特性評価装置。
【請求項７】
前記光源は、光の３原色の光束の内からいずれかに切り替えて照射することを可能とすることを特徴とする請求項６に記載の散乱特性評価装置。
【請求項８】
光束を照射する光源と、互いに異なる半径を持つリング状の受光面を持つ検出素子を前記光束の光軸上の一点を中心とするように同心円状に配置してなる検出器と、前記光源と検出器との間の光束の光軸上に、前記評価対象試料を保持する保持部と、前記評価対象試料から散乱された散乱光を前記検出器に集光する集光レンズとを備える散乱特性評価装置を用いた散乱特性評価方法であって、
前記検出器の検出素子毎の出力に基づいて、前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する評価ステップを含むことを特徴とする散乱特性評価方法。
【請求項９】
前記集光レンズは、前記評価対象試料中に設定された測定点から出射される散乱光を検出器に導き、
前記評価ステップは、前記測定点を中心とした球を想定する球想定ステップと、
前記検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積と、前記検出素子が検出した光強度とを用いて、前記球における単位面積での散乱光強度を算出する散乱光強度算出ステップと、
前記球における通過面積の位置を用いて、散乱角度を決定する散乱角度散乱光強度決定ステップと、
決定した各散乱角度を含む角度範囲における散乱光強度の分布に基づいて、前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する透過散乱特性評価ステップとを含むことを特徴とする請求項８に記載の散乱特性評価方法。
【請求項１０】
前記検出器は、Ｉ個（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）の検出素子からなり、
前記評価ステップは、前記測定点を中心とした球を想定する球想定ステップと、
ｉ番目の検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積Ｓｉと、ｉ番目の検出素子が検出した光強度Ｅｉとを用いて下記式（１）により、前記球における単位面積での散乱光強度Ｃｉを算出する散乱光強度算出ステップと、
通過面積Ｓｉ中の一点と測定点とをそれぞれ結んだ線群において、前記線と光軸とがなす角度が最大となる最大角度と、前記線と光軸とがなす角度が最小となる最小角度との平均値である平均角度θｉを算出する平均角度算出ステップと、
平均角度θｉを光軸に対する散乱角度θｉとして、前記光軸に対する散乱角度θｉでの散乱光強度Ｃｉを決定する散乱角度散乱光強度決定ステップと、
散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布に基づいて、前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する透過散乱特性評価ステップとを含むことを特徴とする請求項８に記載の散乱特性評価方法。
Ｃｉ＝Ｅｉ／（Ｓｉ×Ｔｉ）・・・（１）
ここで、Ｔｉは、測定点からｉ番目の検出素子の受光面までの光の透過率である。
【請求項１】
光束を照射する光源と、
互いに異なる半径を持つリング状の受光面を持つ検出素子を前記光束の光軸上の一点を中心とするように同心円状に配置してなる検出器と、
前記光源と前記検出器との間の前記光軸上に評価対象試料を保持する保持部と、
前記評価対象試料から散乱された散乱光を前記検出器に集光する集光レンズと、
前記検出器の検出素子毎の出力に基づいて前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する評価部とを備えることを特徴とする散乱特性評価装置。
【請求項２】
前記集光レンズは、前記評価対象試料中に設定された測定点から出射される散乱光を検出器に導き、
前記評価部は、前記測定点を中心とした球を想定して、前記検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積と、前記検出素子が検出した光強度とを用いて、前記球における単位面積での散乱光強度を算出して、
前記球における通過面積の位置を用いて、散乱角度を決定し、
決定した各散乱角度を含む角度範囲における散乱光強度の分布に基づいて、前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価することを特徴とする請求項1に記載の散乱特性評価装置。
【請求項３】
前記検出器は、Ｉ個（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）の検出素子からなり、
前記評価部は、前記光束の光軸からｉ番目の検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積Ｓｉと、ｉ番目の検出素子が検出した光強度Ｅｉとを用いて下記式（１）により、前記球における単位面積での散乱光強度Ｃｉを算出して、
通過面積Ｓｉ中の一点と測定点とをそれぞれ結んだ線群において、前記線と光軸とがなす角度が最大となる最大角度と、前記線と光軸とがなす角度が最小となる最小角度との平均値である平均角度θｉを算出し、
平均角度θｉを光軸に対する散乱角度θｉとして、前記光軸に対する散乱角度θｉでの散乱光強度Ｃｉを決定し、
散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布に基づいて、前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価することを特徴とする請求項２に記載の散乱特性評価装置。
Ｃｉ＝Ｅｉ／（Ｓｉ×Ｔｉ）・・・（１）
ここで、Ｔｉは、測定点からｉ番目の検出素子の受光面までの光の透過率である。
【請求項４】
前記検出器の検出素子は、半径方向における寸法が徐々に拡大するように順番に並べられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の散乱特性評価装置。
【請求項５】
前記測定点は、前記評価対象試料の内部を通過する光束の光軸の始点と終点との中点となるように設定されることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれかに記載の散乱特性評価装置。
【請求項６】
前記光源は、前記光束の波長の種類を切り替えて照射することを可能とし、
前記光源が照射する光束の波長に対応させて、前記測定点から出射された散乱光を集光レンズが検出器に導くように、前記集光レンズと検出器との距離を調整する位置調整機構を備えることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれかに記載の散乱特性評価装置。
【請求項７】
前記光源は、光の３原色の光束の内からいずれかに切り替えて照射することを可能とすることを特徴とする請求項６に記載の散乱特性評価装置。
【請求項８】
光束を照射する光源と、互いに異なる半径を持つリング状の受光面を持つ検出素子を前記光束の光軸上の一点を中心とするように同心円状に配置してなる検出器と、前記光源と検出器との間の光束の光軸上に、前記評価対象試料を保持する保持部と、前記評価対象試料から散乱された散乱光を前記検出器に集光する集光レンズとを備える散乱特性評価装置を用いた散乱特性評価方法であって、
前記検出器の検出素子毎の出力に基づいて、前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する評価ステップを含むことを特徴とする散乱特性評価方法。
【請求項９】
前記集光レンズは、前記評価対象試料中に設定された測定点から出射される散乱光を検出器に導き、
前記評価ステップは、前記測定点を中心とした球を想定する球想定ステップと、
前記検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積と、前記検出素子が検出した光強度とを用いて、前記球における単位面積での散乱光強度を算出する散乱光強度算出ステップと、
前記球における通過面積の位置を用いて、散乱角度を決定する散乱角度散乱光強度決定ステップと、
決定した各散乱角度を含む角度範囲における散乱光強度の分布に基づいて、前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する透過散乱特性評価ステップとを含むことを特徴とする請求項８に記載の散乱特性評価方法。
【請求項１０】
前記検出器は、Ｉ個（ｉ＝１、２、・・、Ｉ）の検出素子からなり、
前記評価ステップは、前記測定点を中心とした球を想定する球想定ステップと、
ｉ番目の検出素子の受光面に導かれた光が球を通過した通過面積Ｓｉと、ｉ番目の検出素子が検出した光強度Ｅｉとを用いて下記式（１）により、前記球における単位面積での散乱光強度Ｃｉを算出する散乱光強度算出ステップと、
通過面積Ｓｉ中の一点と測定点とをそれぞれ結んだ線群において、前記線と光軸とがなす角度が最大となる最大角度と、前記線と光軸とがなす角度が最小となる最小角度との平均値である平均角度θｉを算出する平均角度算出ステップと、
平均角度θｉを光軸に対する散乱角度θｉとして、前記光軸に対する散乱角度θｉでの散乱光強度Ｃｉを決定する散乱角度散乱光強度決定ステップと、
散乱角度θ１から散乱角度θＩまでの角度範囲における散乱光強度Ｃｉの分布に基づいて、前記評価対象試料の光の透過散乱特性を評価する透過散乱特性評価ステップとを含むことを特徴とする請求項８に記載の散乱特性評価方法。
Ｃｉ＝Ｅｉ／（Ｓｉ×Ｔｉ）・・・（１）
ここで、Ｔｉは、測定点からｉ番目の検出素子の受光面までの光の透過率である。
【図２】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１】
【図３】
【図４】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１】
【図３】
【図４】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−１６２７１４（Ｐ２００９−１６２７１４Ａ）
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９５８（Ｐ２００８−２９５８）
【出願日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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