説明

防眩性評価装置及び防眩性評価方法

【課題】
従来目視による主観評価での問題点である、個人差、評価条件の再現性からくる評価のばらつきを低減するために、防眩性の定量評価を行うことが可能な装置および評価方法を提供することにある。さらには、コントラストの影響を除去する事で防眩性の定量評価の精度を上げることを目的とする。
【解決手段】
防眩フィルムの防眩性評価装置であって、光源と、受光部と、評価する防眩フィルムサンプルを実質的に曲面を有する状態で保持できるサンプル保持部とを有する防眩性評価装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、散乱効果により防眩効果を有する防眩フィルムの防眩性を定量的に評価するための評価装置および評価方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイ(PDP)等において、照明や周りに配置されている物体や使用者本人の映り込みは、表示を見にくくする大きな要因のひとつになっている。このディスプレイ表面への映り込みを防止するために、フィルム表面に凹凸を施し、散乱効果による防眩性(Anti−Glare:AG)を有する防眩フィルムをディスプレイ表面上に貼り付けて用いることが多い。この防眩フィルムは、シリカ、樹脂ビーズ等の透光性微粒子を透光性樹脂に分散させたコート剤をフィルムに塗工することにより得られる(特許文献1、2参照)。
【0003】
上記防眩フィルムは、このフィルム表面の凹凸形状を大きくする事で防眩性を高めることができるが、凹凸が大きいとヘイズが高くなりコントラストが低下するという問題がある。
【0004】
近年、LCDディスプレイ等の高精細化、高コントラス化が進むにつれ、画像を鮮明に維持しながら、画面の映り込みを防止すること、つまり高コントラスト性と防眩性の両立が、防眩フィルムには、高く求められてきている。
【0005】
高精細、高コントラストである防眩フィルム同士の防眩性の違いは、微妙な見え方の違いによるものであり、目視による主観評価に頼ることが多い上、微妙な差を判断するには目が慣れる時間を必要とする。
【0006】
防眩フィルムを改良していく上で、防眩性の評価は改良の程度を把握する上で大変重要であり、上記のような微妙な差を簡易で定量的に評価できる事が必要となる。
【0007】
防眩性の定量的評価としては、平面なサンプル保持部に防眩フィルムをセットし、撮影した反射像から得られた画像データの輝度分布の傾きの角度を求める方法(特許文献3参照)や平面なサンプル保持部に防眩フィルムをセットし、1本の光源の反射像を撮像し、得られた画像の輝度分布より、中心領域から一定距離離れた位置での減光率を算出する方法(特許文献4参照)が提唱されているが、どちらの方法もサンプル保持部が平面のため、防眩性の低いフィルムにおいては、画像の輝度分布曲線の減少部分に差が少なくなってしまい、判断が難しい。又、コントラストの影響により算出結果が主観評価と一致しない場合もある。
【特許文献1】特開2006−343630号公報
【特許文献2】特開2007−8073号公報
【特許文献3】特開2000−258614号公報
【特許文献4】特開2004−333291号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の目的は、従来目視による主観評価での問題点である、個人差、評価条件の再現性からくる評価のばらつきを低減するために、防眩性の定量評価を行うことが可能な装置および評価方法を提供することにある。さらには、コントラストの影響を除去する事で防眩性の定量評価の精度を上げることに関する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は防眩フィルムの防眩性評価装置であって、光源と、受光部と、評価する防眩フィルムサンプルを実質的に曲面を有する状態で保持できるサンプル保持部とを有する防眩性評価装置に関する。
【0010】
また本発明は、曲面が円柱の側面の一部または全部である上記の防眩性評価装置に関する。
【0011】
また本発明は、サンプル保持部が、曲面を有し、評価する防眩フィルムサンプルは前記曲面に沿って保持される上記の防眩性評価装置に関する。
【0012】
また本発明は、受光部は、少なくとも3箇所からの受光量を、それぞれ独立に測定できるものである上記の防眩性評価装置に関する。
【0013】
また本発明は、光源が、少なくとも2つの光源からなるものである上記の防眩性評価装置に関する。
【0014】
また本発明は、サンプルの曲面の曲率半径の平均値が、15mm〜110mmである上記の防眩性評価装置に関する。
【0015】
また本発明は、少なくとも2つの光源と、少なくとも3箇所からの受光量を、それぞれ独立に測定できる受光部と、評価する防眩フィルムを実質的に曲面を有する状態で保持できるサンプル保持部とを有する防眩性評価装置を用いて、受光器における、任意の2つの光源からの正反射光をそれぞれ最も含む2つの受光領域(山)の受光量と、前記2つの受光領域の間(谷)の中間受光領域の受光量と、正反射光が最も少ない受光領域の受光量との比較によって評価を行うことを特徴とする防眩フィルムの防眩性評価方法に関する。
また本発明は、防眩率をGR、前記受光量の最大輝度値Lmax、最低輝度値Lmin、2つの山の中間領域(谷)での最低輝度値Lmidとしたときに、式(1)、すなわち、
GR=100×(Lmid−Lmin)/(Lmax−Lmin) 式(1)
から防眩率GRを求めることを特徴とする上記の防眩性評価方法に関する。
【発明の効果】
【0016】
本発明の防眩性評価装置は、防眩フィルムサンプルを実質的に曲面を有する状態で保持することに特徴を有する。防眩フィルムサンプルを実質的に曲面にし、受光部を固定することで、様々な角度に反射する光を考慮する事が可能となり、コントラストに影響を及ぼしている防眩フィルムの表面/内部反射散乱光の影響を捕らえる事ができる。これにより、防眩性の評価に影響を及ぼすコントラストの影響を除去することができ、従来の評価方法に比べ、より目視による主観評価と一致する事ができる。
【0017】
また、防眩フィルムサンプルを実質的に曲面にすることにより、正反射部分が狭くなる為、サンプルサイズが小さい場合でも防眩フィルム上で光源の反射映像が結像でき、測定が可能となる。更に、本発明の防眩性評価装置は、少なくとも2つの光源を使用することに特徴を有する。例えば、防眩フィルム上に2つの光源から光を照射し、撮像した画像の輝度分布において、2つの光源からのそれぞれの正反射光を含む2つの高輝度部分(山)と、前記2つの中間領域の低輝度部分(谷)が確認できる。前記中間領域(谷)の輝度値は、防眩フィルム上に作成した凹凸による反射散乱による光量であり防眩性に寄与する。2つの光源による反射散乱光が重なることで微妙な差を強調でき、判別の精度を向上することができる。
【0018】
また、2つの光源により中間領域(谷)を作成する事で、防眩率の算出に必要な値を抽出する位置を容易に特定できる為、データ処理等も簡易化でき、誤差が生じにくく、微細な防眩性の差を評価することができる。
【0019】
また、サンプル面が曲面であることから、様々な方向への散乱光を合わせて計測できる為、目視による主観評価では判断しづらい微妙な差を、定量評価する事ができる。
【0020】
本発明の防眩性評価装置において、2つの光源により照射を行う光照射手段と、この光照射手段により照射された曲面のサンプル面での反射像を撮像する撮像手段と、この撮像手段により得られた輝度分布に基づき防眩性を評価する防眩性評価手段とを有することにより、従来目視による主観評価で行っていた防眩性評価を定量的かつ自動的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
本発明の防眩性評価装置について図面を参照して説明する。
【0022】
図1は、本発明の実施形態を説明するための防眩フィルムの防眩性評価装置の概略構成を示す図である。本発明は、防眩処理を施された防眩フィルムの防眩性を評価する装置および評価方法において、防眩フィルムサンプル2上に光の映り込み状態を作るために光照射する光源部4と、光照射により防眩フィルムサンプル2の表面上に形成された反射像の輝度を測定できる受光部5と、防眩フィルムサンプル2を実質的に曲面を有する状態で保持できるサンプル保持部3と、画像処理装置6とを有し、遮光条件下で測定を行うことを特徴とする。
【0023】
サンプル保持部3は、防眩フィルムサンプル2を実質的に曲面を有する状態で保持するために曲面を有している。該サンプル保持部3の曲面は、円柱の側面の一部または全部であってもよく、真円だけでなく、楕円の円弧の一部、または曲率の異なる曲線においても使用可能であるが、真円が好ましい。サンプル保持部の曲面の曲率半径は、該平均値が15mm〜110mmが好ましく、30mm〜65mmが更に好ましい。15mm未満では、少なくとも2つの光源4a、4bにより形成される、正反射光を最も含む2つの受光領域間(谷)の中間受光散乱領域が狭く不明確となる恐れがある。110mmを超えると平面に保持したときと同様に、防眩フィルム上で光源4a、4bの反射映像の輝度の差(コントラスト)が不明確となる恐れがある。また、該サンプル保持部3の色相は、防眩フィルム2の裏面反射を防ぐ為に、マットな黒色であることが好ましい。
【0024】
評価する防眩フィルムサンプル2は、曲面を有したサンプル保持部の曲面に沿って保持することが可能であり、固定方法は特に規定されないが、評価する防眩フィルムの防眩処理が施された面を表にし、評価面が最表面になる状態で保持する。
【0025】
保持された防眩フィルムサンプルの曲面は、曲率半径の平均値が、15mm〜110mmであれば良く、曲面上のすべての箇所が同一の曲率半径でなくとも良い。
【0026】
防眩性の評価を行うサンプルである防眩フィルムサンプル2の大きさは、特に限定されないが、実質的に小さいサンプルにおいても測定可能であり、横50mm、縦100mm以上であることが好ましい。また、測定前に裏面反射の影響を取り除くために、例えば、防眩フィルムサンプル2の防眩処理面の裏面に、黒マットタイプのラッカースプレーにて塗装することも好ましい。
【0027】
受光部5は、光照射により防眩フィルムサンプル表面上に形成された反射像の少なくとも3箇所からの受光量を、それぞれ独立に測定できるものであれば、特に限定されない。少なくとも3箇所からの受光量を測定できれば良い為、例えば一般的なデジタルCCDカメラ、CMOSカメラ、二次元面輝度計だけでなく、1回の測定で1箇所のみの受光量を測定できる機器を3台配置する方法や、1台の機器を移動させる方法によることもできる。
【0028】
光源部4は、少なくとも2つの光源からなるものであり、防眩フィルムサンプル上に光照射した時に、少なくとも2つの反射像が形成されるものであれば良く、光源の種類や形状も特に規定しないが、たとえば測定位置の簡易決定の為に直線状のものであることが好ましく、目視による主観評価と一致させる為に直管蛍光灯がより好ましい。また反射像を形成する為に光源の前面にスリットを施し、照射部のサイズを規定しても良い。
【0029】
光源について具体的に説明すると、例えば、図1の通り2つの光源4a、4bを設置した場合、光源4a、4bと受光部5の配置は、サンプル保持部3の頂点部分3aを基準に、垂直方向から4aへの傾斜角度をθ1、4bへの傾斜角度をθ2、受光部5への角度をθ3とした時θ1は0°〜10°、θ2は−10°〜−20°、θ3は40°〜50°が好ましい。また、サンプル保持部3の頂点部分3aと光源4a、4bとの距離は20cm〜50cmであることが好ましく、3aと受光部5との距離は、20cm〜50cmであることが好ましい。図2に示す通りに2つの光源4a、4bは、前記サンプル保持部3の曲面方向Xに対して直交の方向Yと平行に配置し、光源4aと4bの中心間距離は10cm〜20cmであることが好ましい。
【0030】
本発明の防眩性評価方法について説明する。
【0031】
少なくとも2つの光源を使用し、防眩フィルムサンプル2の表面上に光の映り込み状態を作るために光照射する光源部4と、光照射により防眩フィルムサンプル表面上に形成された反射像の少なくとも3箇所からの受光量を、それぞれ独立に測定できる受光部5と、評価する防眩フィルム2を実質的に曲面を有する状態で保持できるサンプル保持部3とを有する防眩性評価装置を用いて、防眩性の効果を防眩率として定量化することを特徴とする。
【0032】
防眩性の効果の定量化においては、上記評価装置を用いて測定した、少なくとも3箇所の受光量に基づき防眩率を算出する。少なくとも3箇所の受光量としては、図4に示すように、任意の2つの光源からの正反射光をそれぞれ最も含む高輝度部分(山)である2つの受光領域の受光量と、前記2つの間(谷)の中間受光領域の受光量と、正反射光が最も少ない受光領域(底)の受光量であることが好ましい。
【0033】
図3は、サンプル保持部3に貼り付けた防眩フィルム2に光源4a、4bからの光を照射し、画像処理装置6において受光部5で撮像した画像の一例を示す図である。光源4a、4bとして直管蛍光灯を使用しているが、防眩フィルム2に映り込んだ直管蛍光灯のそれぞれの外側、および2つの直管蛍光灯の間のぼやけた部分Gが、防眩処理により光散乱し防眩性をあらわす部分である。
【0034】
図5は、画像処理装置7での処理内容の流れ図である。指示に従い、受光部5で撮像し、得られた画像(図3)より抽出した基準点の輝度値を用いて、防眩率の算出を行う。
【0035】
図3は、受光部5で撮像し、得られた画像より抽出した輝度分布の一例と該輝度分布に基づき抽出する基準点を示す図である。撮像より得られた画像の輝度分布は映り込んだ2本のライン上に直行する方向での輝度分布であることが好ましい。抽出する基準点は、該輝度分布に基づき、最大輝度値Lmax、最低輝度値Lmin、2つの山の中間領域での最低輝度値Lmidとする。
【0036】
防眩性の効果を定量化させた防眩率GRの算出においては、光源からの正反射光を最も含む高輝度部分(山)の最大輝度値Lmax、2つの山の中間領域(谷)での最低輝度値Lmid、正反射光が最も少ない領域(底)の最低輝度値Lminとしたときに、式(1)、すなわち、
GR=100×(Lmid−Lmin)/(Lmax−Lmin) 式(1)
から防眩率GRを求めることが好ましい。防眩率GRは大きいほど防眩性が優れると言うことができる。
【実施例】
【0037】
以下、実施例に基づき本発明をさらに詳しく説明するが、以下の実施例は本発明の権利範囲を何ら制限するものではない。なお、実施例における「部」は、「重量部」を表す。
【0038】
(防眩フィルムの作製)
防眩性評価サンプルとして、次のようにして防眩フィルムを作製した。防眩層を構成する透光性樹脂として、紫外線硬化性樹脂(日本化薬製PET−30)を100重量部、透光性微粒子としてシリカ微粒子(平均粒径4μm)を15重量部、光重合開始剤(チバガイキ社製、イルガキュアー184)を5重量部、トルエン80重量部を混合撹拌して塗工液として調整したものを、80μmの厚さのトリアセチルセルロールフィルム(TACフィルム 富士フイルム社製、TD−80U)上に、乾燥膜厚が約3μmになるようにバーコーターにて塗工、70℃にて1分間乾燥後、高圧水銀ランプを使用して紫外線を300mJ/cm2になるまで照射し防眩フィルム(A)を作製した。以下、同様の方法にて透光性微粒子の種類、粒径、添加量、乾燥膜厚を変え、防眩性評価サンプルとして防眩フィルム(A)〜(G)を作製した。
【0039】
(防眩フィルムの目視による防眩性主観評価)
作製した防眩フィルム(A)〜(G)およびTACフィルムの防眩性を目視評価した。評価の方法としては、防眩性評価サンプルにルーバーむき出しの蛍光灯を映し、その蛍光灯反射像のボケ度合いを目視にて判定評価した。その結果を表1に示した。なお、ボケ度合いの基準としては次の通りである。
【0040】
5 :蛍光灯の輪郭が全く判らない。
4 :蛍光灯の輪郭がわずかに判る。
3 :蛍光灯はぼやけるが、輪郭はほぼ認識できる。
2 :蛍光灯がほとんどぼやけなく、輪郭も認識できる。
1 :蛍光灯がぼやけなく、輪郭も明確に認識できる。
0 :防眩処理なし、TACフィルムのみのレベル。
【0041】
[実施例1]
作成した防眩フィルム(A)〜(G)およびTACフィルムを縦100mm、横50mmの大きさに調整し、防眩処理されていない側に、黒マットタイプのラッカースプレーにて塗装し、防眩性評価サンプルを作成した。受光部5としては、サイバネットシステム社製の輝度、照度、色度測定システム(ProMetric Color1400:14bit)を用い、光源4a、4bによる反射画像を撮像した。光源4a、4bとしては、直管蛍光灯(色比較・検査用D65蛍光ランプ、FL20SN−EDL、管径33mm)を用い、光源4a、4bの中心間距離は12cmとした。
光源4a、4bと受光部5の配置は、サンプル保持部3の頂点部分3aを基準に、垂直方向から4aへの傾斜角度をθ1、4bへの傾斜角度をθ2、受光部5への角度をθ3とした時、θ1を5°、θ2を−15°、θ3を45°とした。また、サンプル保持部3の頂点部分3aと光源4a、4bとの距離は30cm、3aと受光部5との距離は、30cmとした。さらに、サンプル保持部3に保持された防眩フィルム2の曲面の曲率半径の平均値は41mmであった。
受光部5によって得られた画像デジタルデータから求められた輝度分布から、防眩率GRを求めた。その結果を表1に示した。また、主観評価と防眩率GRとの関係を図6に示した。
【0042】
[実施例2]
実施例1に示した装置を用い、サンプル保持部3に保持された防眩フィルム2の曲面の曲率半径の平均値を30mmにした以外は実施例1と同様の方法にて、防眩フィルム(A)〜(G)およびTACフィルムの防眩率GRを求めた。その結果を表1に示し、主観評価と防眩率GRとの関係を図7に示した。
【0043】
[実施例3]
実施例1に示した装置を用い、サンプル保持部3に保持された防眩フィルム2の曲面の曲率半径の平均値を90mmにした以外は実施例1と同様の方法にて、防眩フィルム(A)〜(G)およびTACフィルムの防眩率GRを求めた。その結果を表1に示し、主観評価と防眩率GRとの関係を図8に示した。
【0044】
[比較例1]
防眩フィルム(A)〜(G)およびTACフィルムを、特許文献3(特開2000−258614号公報)に記載の測定方法を使用して、防眩性の指針である輝度分布の最大傾き角度を算出した。その結果を表1に示し、主観評価と輝度分布の最大傾き角度との関係を図9に示した。
【0045】
[比較例2]
防眩フィルム(A)〜(G)およびTACフィルムを、特許文献4(特開2004−333291号公報)に記載の測定方法を使用して、防眩性の指針である中心輝度減光率を算出した。その結果を表1に示し、主観評価と中心輝度減光率との関係を図10に示した。
【0046】
【表1】

【0047】
(主観評価との相関性)
表1の主観評価の結果をX軸とし、実施例1〜3および比較例1〜2の結果をY軸として、それぞれグラフとしてプロットしたものを、図6〜図10に示す。
表1の主観評価との相関性の判断については、主観評価と算出した数値との順列が合致しているものを○、前記順列が違っているものを×とした。
【0048】
図9〜10に示す比較例の測定方法では、主観評価との相関が取れない、ばらついた結果となっているが、図6〜8に示す実施例の測定方法では、目視による防眩性主観評価と防眩率GRとの相関は良好であり、本発明による防眩性評価である防眩率GRでは、精度良く評価されていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【0049】
【図1】本発明の防眩性評価装置の概略を示す側面図である。
【図2】本発明の防眩性評価装置のサンプル保持部3、光源部4の位置関係を示す図である。
【図3】防眩フィルム2に光源4a、4bからの光を照射し、受光部5で撮像した画像の一例を示す図である。
【図4】受光部5で撮像した画像から得られた輝度分布の一例を示す図である。
【図5】画像処理部6における防眩性の評価処理の手順を示す図である。
【図6】実施例1における主観評価と防眩性GRの相関を示すグラフである。
【図7】実施例2における主観評価と防眩性GRの相関を示すグラフである。
【図8】実施例3における主観評価と防眩性GRの相関を示すグラフである。
【図9】比較例1における主観評価と輝度分布の最大傾き角度の相関を示すグラフである。
【図10】比較例2における主観評価と中心輝度減光率の相関を示すグラフである。
【符号の説明】
【0050】
2 防眩フィルム
3 サンプル保持部
3a サンプル保持部の頂点
4 光源部
4a 光源1
4b 光源2
5 受光部
6 画像処理装置
G 防眩部分
Lmax 正反射光を最も含む最大輝度(山)
Lmin 最低輝度(底)
Lmid 2山の中間部分の輝度(谷)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
防眩フィルムの防眩性評価装置であって、光源と、受光部と、評価する防眩フィルムサンプルを実質的に曲面を有する状態で保持できるサンプル保持部とを有する防眩性評価装置。
【請求項2】
曲面が円柱の側面の一部または全部である請求項1記載の防眩性評価装置。
【請求項3】
サンプル保持部が、曲面を有し、評価する防眩フィルムサンプルは前記曲面に沿って保持される請求項1または2記載の防眩性評価装置。
【請求項4】
受光部は、少なくとも3箇所からの受光量を、それぞれ独立に測定できるものである請求項1〜3いずれか記載の防眩性評価装置。
【請求項5】
光源が、少なくとも2つの光源からなるものである請求項1〜4いずれか記載の防眩性評価装置。
【請求項6】
サンプルの曲面の曲率半径の平均値が、15mm〜110mmである請求項1〜5いずれか記載の防眩性評価装置。
【請求項7】
少なくとも2つの光源と、少なくとも3箇所からの受光量を、それぞれ独立に測定できる受光部と、評価する防眩フィルムを実質的に曲面を有する状態で保持できるサンプル保持部とを有する防眩性評価装置を用いて、受光器における、任意の2つの光源からの正反射光をそれぞれ最も含む2つの受光領域(山)の受光量と、前記2つの受光領域の間(谷)の中間受光領域の受光量と、正反射光が最も少ない受光領域の受光量との比較によって評価を行うことを特徴とする防眩フィルムの防眩性評価方法。
【請求項8】
防眩率をGR、前記受光量の最大輝度値Lmax、最低輝度値Lmin、2つの山の中間領域(谷)での最低輝度値Lmidとしたときに、式(1)、すなわち、
GR=100×(Lmid−Lmin)/(Lmax−Lmin) 式(1)
から防眩率GRを求めることを特徴とする請求項7記載の防眩性評価方法。

【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2009−85665(P2009−85665A)
【公開日】平成21年4月23日(2009.4.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−253261(P2007−253261)
【出願日】平成19年9月28日(2007.9.28)
【出願人】(000222118)東洋インキ製造株式会社 (2,229)
【Fターム(参考)】