(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された光を、スリットを透過させた後にフィルムに照射する第１の工程と、
フィルムを透過した光に基づいて、フィルムを撮像する第２の工程と、
この第２の工程によって得られた画像におけるスリットの遮光部分に応じた画素であって、所定の方向に連続して並んでいる画素の数を検出する第３の工程と、
第３の工程によって検出された画素数を、所定の基準値と比較することによって、フィルムの幅倍率を算出する第４の工程とを含むことを特徴とするフィルム評価方法。
【請求項２】
フィルムに照射する光を生成するための光源と、
この光源から出射された光を透過させるためのスリットと、
このスリットを透過した光の光路上における所定の位置にフィルムを固定するためのフィルム固定部と、
フィルムを透過した光に基づいて、フィルムを撮像するための撮像部と、
この撮像部によって得られた画像におけるスリットの遮光部分に応じた画素であって、所定の方向に連続して並んでいる画素の数を検出し、この画素数を所定の基準値と比較することによって、フィルムの幅倍率を求める画像解析部とを備えていることを特徴とするフィルム評価装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示素子等に用いられるフィルムに対する評価方法および評価装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、液晶表示素子等の画像表示装置では、画面における反射グレアが、ユーザの視覚負担を増長させる原因として問題となっている。この反射グレアとは、画像表示装置の画面に生じる、外部の照明や窓からの光の映り込みのことである。
【０００３】
そこで、このような反射グレアを減少させるために、表面に微細な凹凸が形成されたフィルム（以下、拡散フィルムとする）を画面に貼付した構成の画像表示装置が知られている。この画像表示装置では、外部から入射した光を拡散フィルムによって拡散し、反射グレアを抑制するようになっている。
【０００４】
この拡散フィルムでは、画像表示装置が表示する画像の質を悪化させずに反射グレアを抑制できることが好ましく、このことが拡散フィルムの評価基準となっている。そして、従来では、拡散フィルムを評価するために、ヘーズ（曇価），像鮮明度（透過鮮明度）および鏡面光沢度の測定が行われていた。なお、これらへーズ，像鮮明度および鏡面光沢度は、ＪＩＳ（Japanese Industrial Standard）規格によって測定方法が詳細に定められている尺度である。
【０００５】
ヘーズは、拡散フィルム等の試験片を透過する光の拡散度を示すものである。すなわち、ヘーズの測定では、積分球式光線透過率測定装置を用いて、拡散透過率および全光線透過率を測定し、これらの比を求めるようになっている。
【０００６】
像鮮明度は、拡散フィルム等の試験片を透過する光の鮮明度を示すものである。すなわち、像鮮明度の測定では、光源，試験片，光学櫛（スリット）および受光器をこの順に直線上に配置し、受光器に入射する光学櫛の像を解析するようになっている。これにより、光源からの光が試験片を透過することによって受ける影響を測定するようになっている。また、鏡面光沢度は、試験片によって鏡面反射される光の量を示すものである。すなわち、鏡面光沢度の測定では、光源，試験片および受光器を用い、試験片によって鏡面反射された光を受光器によって受光し、その光量を測定するようになっている。
【０００７】
そして、拡散フィルムの評価には、特に、像鮮明度および鏡面光沢度が用いられていた。上記したように、像鮮明度は、拡散フィルムにおける画像の変化（悪化）の度合いを示す尺度となる。すなわち、像鮮明度の高い拡散フィルムを用いれば、画像がぼやけるといった画像の悪化を抑制することができる。一方、鏡面光沢度は、拡散フィルムにおける反射グレアの抑制の度合いを示す尺度となる。すなわち、鏡面光沢度の低い拡散フィルムを用いれば、反射グレアを大きく減少させることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の拡散フィルムに対する評価尺度によって同等であると判断された２つの拡散フィルムをそれぞれ液晶表示素子に応用し、多数の被験者による主観的評価実験を行った場合、両者に対する評価が異なることがあった。すなわち、上記の評価尺度では、液晶表示素子等の画像表示装置に用いる拡散フィルムに対しては、正確な評価を与えることができないことが確認された。
【０００９】
これは、以下のような理由によると考えられる。すなわち、上記の像鮮明度は、もともとは、蛍光灯のカバーあるいはスリガラス等に対する評価尺度であり、液晶表示素子に用いる拡散フィルムのための評価方法として考案されたものではなかった。
【００１０】
そして、ＪＩＳ規格による像鮮明度の測定規格では、光源と光学櫛との間隔が、液晶表示素子における光源と液晶セルとの間隔に比して、非常に広くなっていた。このため、ＪＩＳ規格に基づく像鮮明度では、液晶表示素子用の拡散フィルムを正確に評価することができなかった。また、ＪＩＳ規格によるヘーズによっても、液晶表示素子の拡散フィルムを評価することは困難であった。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、液晶表示素子等の画像表示装置に用いられる拡散フィルムの特性を正確に評価することができるフィルム評価方法およびフィルム評価装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のフィルム評価方法は、光源から出射された光を、スリットを透過させた後にフィルムに照射する第１の工程と、フィルムを透過した光に基づいて、フィルムを撮像する第２の工程と、この第２の工程によって得られた画像におけるスリットの遮光部分に応じた画素であって、所定の方向に連続して並んでいる画素の数を検出する第３の工程と、第３の工程によって検出された画素数を、所定の基準値と比較することによって、フィルムの幅倍率を算出する第４の工程とを含むことを特徴としている。
【００１３】
上記の方法において、スリットとは、光を透過させる部分（透光部分）と光を遮断する部分（遮光部分）とからなるものであり、例えば、光学櫛や、貫通穴の開いた遮光部材等のことである。また、フィルムとは、例えば、液晶表示素子等の画像表示装置に用いられる、反射グレアを防止するための拡散フィルムのことである。
【００１４】
そして、上記の方法によれば、第１の工程において、上記のようなスリットを透過させた光、すなわち、スリットの透光部分および遮光部分にそれぞれ応じた、明るい部分と暗い部分とからなる光を、フィルムに照射するようになっている。
【００１５】
このように、上記の方法では、光源から出射された光をフィルムに照射させる前に、スリットを透過させるようになっている。従って、フィルムの透過光を、画像表示装置におけるフィルムの透過光と同等のものとすることができる。すなわち、例えば、光源，スリットおよびフィルムの位置関係を、液晶表示素子における光源，液晶セルおよびフィルムの位置関係と同様に設定することができるようになっている。
【００１６】
従って、上記の方法によれば、液晶表示素子等の画像表示装置に使用するフィルムの光学特性を、使用形態に即した形態で測定することができるので、正確な評価を行うことが可能となっている。
【００１７】
なお、上記の方法によって液晶表示素子用のフィルムを測定する場合には、光源とスリットとの間隔は、液晶表示素子における光源と液晶セルとの間隔と同様の距離に設定されることが好ましい。同様に、スリットとフィルムとの間隔も、液晶表示素子における液晶セルとフィルムとの間隔と同様の距離に設定されることが好ましい。
【００１８】
上記の方法では、幅倍率を測定するために、第２の工程においてフィルムを撮像するようになっている。この撮像によって得られる画像は、スリットの透光部分と遮光部分とによってフィルムに形成された明暗の模様を含んだものである。
【００１９】
そして、上記の方法では、第３の工程において、この画像を解析するようになっている。すなわち、第３の工程では、画像におけるスリットの遮光部分に応じた画素、すなわち、この遮光部分を写している画素（以下、スリット画素とする）が、所定の方向にいくつ並んでいるかが検出される。この工程において検出されるスリット画素の数（以下、スリット画素数とする）は、フィルムの透過光の鮮明さに応じて変化するものである。例えば、フィルムによって透過光がぼやけてしまった場合、この場合のスリット画素数は、フィルムを介さずに撮像した場合のスリット画素数よりも多くなる。
【００２０】
そして、上記の方法では、第４の工程において、第３の工程によって検出されたスリット画素数と所定の基準値とを比較することによって、フィルムの幅倍率を算出するようになっている。上記したように、スリット画素数は、フィルムの透過光の鮮明さに依存する。従って、第３の工程において得られたスリット画素数を、所定の基準値と比較することで、フィルムの幅倍率を定量的に算出することが可能となる。
【００２１】
この所定の基準値としては、例えば、フィルムを介さずに撮像した場合のスリット画素数を設定することができる。すなわち、この場合には、透過光がフィルムによってぼやけることがないので、このスリット画素数と第４の工程において得られたスリット画素数との比（あるいは差）を用いれば、フィルムの幅倍率を容易に求めることが可能となる。
【００２２】
また、所定の基準値として、フィルムをスリット上に重ねた状態で検出されたスリット画素数を用いることも可能である。フィルムをスリット上に重ねた場合、フィルムによる透過光への影響はほとんど現れない。従って、基準値としてこのスリット画素数を用いれば、フィルムを介さずに撮像した場合のスリット画素数と同様に、フィルムの幅倍率を容易に求めることが可能となる。
【００２３】
なお、第３の工程における所定の方向としては、どのような方向を設定してもよい。例えば遮光部分が細長い長方形である場合には、長方形の短い辺に沿った方向とすると、検出すべき画素を少なくすることができる。
【００２４】
また、第４の工程における幅倍率の算出は、以下のように行われてもよい。すなわち、全てのスリット画素における所定方向の幅を算出し、これを基準値と比較するようにしてもよい。この幅は、スリット画素数に比例するものであるから、スリット画素数と同様、フィルムの透過光の鮮明さに応じて変化する。なお、この場合の基準値としては、例えば、スリットの所定方向における実際の長さ、フィルムを介さずに撮像した場合のスリット画素の幅、あるいは、フィルムをスリット上に重ねた状態で検出されたスリット画素の幅を用いることが好ましい。
【００２５】
また、請求項２に記載されているフィルム評価装置は、フィルムに照射する光を生成するための光源と、この光源から出射された光を透過させるためのスリットと、このスリットを透過した光の光路上における所定の位置にフィルムを固定するためのフィルム固定部と、フィルムを透過した光に基づいて、フィルムを撮像するための撮像部と、この撮像部によって得られた画像におけるスリットの遮光部分に応じた画素であって、所定の方向に連続して並んでいる画素の数を検出し、この画素数を所定の基準値と比較することによって、フィルムの幅倍率を求める画像解析部とを備えていることを特徴としている。
【００２６】
上記の構成において、スリットとは、光を透過させる透光部分と光を遮断する遮光部分とからなるものであり、例えば、光学櫛や、貫通穴の開いた遮光部材等のことである。また、フィルムとは、例えば、液晶表示素子等の画像表示装置に用いられる、反射グレアを防止するための拡散フィルムのことである。
【００２７】
そして、フィルムは、フィルム固定部によって、スリットを透過した光の光路上における所定の位置に固定されるようになっている。この所定の位置とは、スリットからフィルムまでの距離を所定の値に設定するための位置である。また、この距離は、ユーザの所望の値に設定することが可能である。
【００２８】
そして、上記の構成によれば、光源から出射された光が、スリットを透過した後、フィルムに照射されるようになっている。このフィルムに照射される光は、スリットの遮光部分に応じた暗い部分と、同じく透光部分に応じた明るい部分とからなっている。
【００２９】
そして、幅倍率測定部が、フィルムを透過した光に基づいて、フィルムの幅倍率を測定するようになっている。この幅倍率の測定としては、フィルムを撮像して得られた画像を解析することによって、透過光のぼやけ具合を測定する。
【００３０】
このように、上記の構成では、光源から出射された光は、フィルムに照射される前に、スリットを透過するようになっている。従って、フィルムの透過光を、画像表示装置におけるフィルムの透過光と同等のものとすることができる。すなわち、例えば、光源，スリットおよびフィルムの位置関係を、液晶表示素子における光源，液晶セルおよびフィルムの位置関係と同様に設定することができるようになっている。
【００３１】
従って、上記の構成によれば、液晶表示素子等の画像表示装置に使用するフィルムの光学特性を、使用形態に即した形態で測定することができるので、正確な測定を行うことが可能となっている。
【００３２】
上記の構成では、幅倍率を測定するために、撮像部においてフィルムを撮像するようになっている。この撮像によって得られる画像は、スリットの透光部分と遮光部分とによってフィルムに形成された明暗の模様を含んだものである。
【００３３】
そして、上記の構成では、画像解析部において、この画像を解析するようになっている。すなわち、画像解析部では、画像におけるスリットの遮光部分に応じた画素、すなわち、スリット画素が、所定の方向にどれだけ並んでいるかを検出する。そして、スリット画素数は、フィルムの透過光の鮮明さに応じて変化するものである。例えば、フィルムによって透過光がぼやけてしまった場合、この場合のスリット画素数は、フィルムを介さずに撮像した場合のスリット画素数よりも多くなる。
【００３４】
そして、画像解析部は、このスリット画素数を、所定の基準値と比較することによって、フィルムの幅倍率を算出するようになっている。上記したように、スリット画素数は、フィルムの透過光の鮮明さに依存する。従って、スリット画素数を所定の基準値と比較することで、フィルムの幅倍率を定量的に算出することが可能となる。
【００３５】
この所定の基準値としては、例えば、フィルムを介さずに撮像した場合のスリット画素数を設定することができる。すなわち、この場合には、透過光がフィルムによってぼやけることがないので、この場合のスリット画素数と、画像の解析によって得られたスリット画素数との比（あるいは差）を用いれば、フィルムの幅倍率を容易に求めることが可能となる。
【００３６】
また、所定の基準値として、フィルムをスリット上に重ねた状態で検出されたスリット画素数を用いることも可能である。フィルムをスリット上に重ねた場合、フィルムによる透過光への影響はほとんど現れない。従って、基準値としてこのスリット画素数を用いれば、フィルムを介さずに撮像した場合のスリット画素数と同様に、フィルムの幅倍率を容易に求めることが可能となる。
【００３７】
なお、上記の所定の方向、すなわち、スリット画素数を数える方向としては、どのような方向を設定してもよい。例えば遮光部分が細長い長方形である場合には、長方形の短い辺に沿った方向を所定の方向とすると、検出すべき画素を少なくすることができる。
【００３８】
また、画像解析部は、スリット画素数に基づいた幅倍率の算出を、以下のように行うようにしてもよい。すなわち、全てのスリット画素における所定方向の幅を算出し、これを基準値と比較するようにしてもよい。この幅は、スリット画素数に比例するものであるから、スリット画素数と同様、フィルムの透過光の鮮明さに応じて変化する。なお、この場合の基準値としては、例えば、スリットの所定方向における実際の長さ、フィルムを介さずに撮像した場合のスリット画素の幅、あるいは、フィルムをスリット上に重ねた状態で検出されたスリット画素における幅を用いることが好ましい。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について、以下に説明する。
【００４０】
本実施の形態にかかるフィルム評価システム（以下、本評価システムとする）は、液晶表示素子の反射グレアを減少させるための拡散フィルムにおける光学特性の評価を行うものである。ここで、本評価システムの構成を説明する前に、まず、本評価システムによって評価される、拡散フィルムの構成の例について説明する。
【００４１】
図２は、この拡散フィルムの構成を示す説明図である。この図に示すように、拡散フィルムは、拡散補強層ＰＬｂ，偏光子ＰＬａおよび補強層ＰＬｃがこの順に積層されてなるものであり、主に、液晶表示素子の画面における偏光・拡散板として用いられるものである。
【００４２】
偏光子ＰＬａは、直線偏光性を有するフィルムから形成されており、拡散フィルムが使用される液晶表示素子の液晶セルに応じて、所定の光学特性を有するものとなっている。補強層ＰＬｃは、偏光性をもたないフィルムからなるものである。また、拡散補強層ＰＬｂは、偏光性をもたず、表面に微細な凹凸が形成されている防幻フィルムである。
【００４３】
また、この拡散フィルムには、補強層ＰＬｃの外側に、図示しない糊層が形成されている。そして、この拡散フィルムを液晶表示素子に利用する場合には、この糊層によって液晶表示素子のパネル等に固定するようになっている。従って、この拡散フィルムの使用時には、補強層ＰＬｃが液晶側に、拡散補強層ＰＬｂがユーザ側に向くようになっている。
【００４４】
次に、本評価システムの構成について説明する。なお、以下では、評価にかかる拡散フィルムをワークと称する。また、図２に示すように、拡散補強層ＰＬｂが形成されている面をワークの表とし、補強層ＰＬｃが形成されている面をワークの裏とする。
【００４５】
図３は、本評価システムの構成を示す説明図である。この図に示すように、本評価システムは、透過光評価装置１，反射光評価装置２，搬送装置３およびシステム制御装置４を備えている。
【００４６】
透過光評価装置１は、本評価システムの特徴的な構成であり、ワークを透過する光の変化の度合いを、後述する幅倍率を測定することによって評価するものである。なお、この光の変化とは、光の不鮮明さ（ぼやけ）のことである。また、反射光評価装置２は、ワークによって鏡面反射される光の度合いを、後述する鏡面反射輝度係数を測定することによって評価するものである。この透過光評価装置１および反射光評価装置２の構成および動作については後述する。
【００４７】
搬送装置３は、図示しないワーク収納部から、透過光評価装置１および反射光評価装置２にワークを搬出し、評価処理の終了後に、ワークをワーク収納部に搬入するためのものである。また、搬送装置３は、透過光評価装置１および反射光評価装置２内におけるワークの搬送も行うようになっている。また、システム制御装置４は、透過光評価装置１，反射光評価装置２および搬送装置３を制御して、ワークの幅倍率および鏡面反射輝度係数を測定させる、本評価システムの中枢部である。
【００４８】
次に、本評価システムにおけるワークの評価処理について説明する。図４は、本評価システムの評価処理の動作を示す説明図である。この図に示すように、評価が開始されると、システム制御装置４は、搬送装置３を制御して、評価にかかるワークをワーク収納部から透過光評価装置１に搬送させ（Ｓ１）、透過光評価装置１を制御して、ワークにおける幅倍率を測定させる（Ｓ２）。
【００４９】
幅倍率が測定された後、システム制御装置４は、搬送装置３を制御して、ワークを反射光評価装置２に搬送させ（Ｓ３）、システム制御装置４を制御して、ワークにおける鏡面反射輝度係数を測定させる（Ｓ４）。鏡面反射輝度係数が測定された後、システム制御装置４は、幅倍率および鏡面反射輝度係数に基づいて、ユーザの所望の方法でワークの光学特性を出力し（Ｓ５）、搬送装置３を制御してワークをワーク収納部に搬入させ、処理を終了する。
【００５０】
次に、図３に示した透過光評価装置１の構成について説明する。図５は、透過光評価装置１の構成を示す説明図である。この図に示すように、透過光評価装置１は、面光源１１，ワーク昇降部１２，エリアカメラ１３，フレームメモリ１４，画像処理装置１５および制御部１６を備えている。
【００５１】
面光源１１は、内部に蛍光灯を備え、所定の面（以下、出射面とする）から平行光線を出射するものである。図６は、この面光源１１の出射面を示す説明図である。この図に示すように、面光源１１の出射面には、スリット２１…が複数形成されている。スリット２１…は、面光源１１から出射される光を遮るための遮光物からなり、面光源１１の出射面に所定の間隔で形成されている。また、スリット２１…の幅は、ユーザの所望の値とすることが可能であり、通常は数ミリのオーダである。
【００５２】
図５に示したワーク昇降部（フィルム固定部）１２は、ワークを固定させるためのガラス板２５を備えており、このガラス板２５を上下に駆動することによって、面光源１１の上方の所定の位置まで、ワークを移動させるものである。このガラス板２５は、液晶表示素子に標準的に用いられるカラーフィルタと同様の厚さ、例えば、０．７ｍｍないし１．１ｍｍの厚さのガラスからなるものである。なお、以下では、図５に示すように、ガラス板２５と面光源１１との距離をｄとする。
【００５３】
エリアカメラ（撮像部）１３は、ワークを通じて面光源１１上のスリット２１…を撮像するためのカメラであり、面光源１１の上方に備えられているものである。そして、フレームメモリ１４は、このエリアカメラ１３が撮像した画像に応じた画像データを記憶するためのものである。
【００５４】
画像処理装置（画像解析部）１５は、フレームメモリ１４に記憶された画像データに対して、後述する画像処理を施すためのものである。制御部１６は、ワーク昇降部１２を制御してワークをユーザの所望の位置に固定させ、エリアカメラ１３を制御してワークの所定部分を撮像させ、フレームメモリ１４を制御して画像データをフレームメモリ１４に記憶させ、さらに、画像処理装置１５を制御して画像処理を施させるものであり、透過光評価装置１の中枢部である。
【００５５】
次に、透過光評価装置１における拡散フィルムの透過光評価処理（幅倍率の測定）の動作について説明する。図１は、透過光評価装置１における透過光評価の処理の流れを示すフローチャートである。なお、この処理は、図４にＳ２として示した処理である。
【００５６】
図１に示すように、搬送装置３によって透過光評価装置１に搬送されたワークが、ワーク昇降部１２におけるガラス板２５上の所定位置に表を上にして固定されると（開始）、制御部１６は、ガラス板２５と面光源１１との距離ｄが０ｍｍとなるようにワーク昇降部１２を制御する（Ｓ１１）。そして、エリアカメラ１３を制御して、ワークを通して面光源１１上のスリット２１…の１つを撮像させ、画像データをフレームメモリ１４に記憶させる（Ｓ１２）。その後、制御部１６は、画像処理装置１５を制御して、フレームメモリ１４に記憶されている画像データを解析させ、その結果を取得する（Ｓ１３）。この画像データの解析については後述する。
【００５７】
その後、制御部１６は、ガラス板２５と面光源１１との距離ｄが１０ｍｍとなるように、ワーク昇降部１２を制御する（Ｓ１４・Ｓ１５）。そして、制御部１６は、上記したＳ１２・Ｓ１３に示した処理を行う。その後、ワーク昇降部１２を制御して、ガラス板２５と面光源１１との距離ｄを３０ｍｍとし（Ｓ１６・Ｓ１７）、Ｓ１２・Ｓ１３に示した処理を行った後、後述する方法で幅倍率を算出し（Ｓ１８）、算出した幅倍率をシステム制御装置４に伝達して、透過光評価を終了する。
【００５８】
次に、図１にＳ１３として示した、画像処理装置１５による画像データの解析について説明する。図７は、画像処理装置１５による画像データの解析における処理の流れを示すフローチャートである。この図に示すように、画像処理装置１５は、フレームメモリ１４から画像データを取得すると（Ｓ２１）、この画像データから、エリアカメラ１３の各画素の明度を取得する（Ｓ２２）。
【００５９】
図８は、画像データの例を示す説明図である。この図に示すように、画像データは、スリット２１からの光を主に受ける画素（スリット画素）と、面光源１１のスリット２１が形成されていない部分からの光を主に受ける画素（以下、光源画素とする）とから構成されている。そして、上記したように、スリット２１は面光源１１の光を遮るようになっているので、画像データでは、スリット画素の明度は低い一方、光源画素の明度は高くなっている。
【００６０】
そこで、画像処理装置１５は、Ｓ２２で取得した各画素の明度に基づいて、スリット２１の幅方向（図８におけるＸ方向）に連続して並んでいるスリット画素の数を特定する（Ｓ２３）。その後、画像処理装置１５は、特定した画素数を制御部１６に伝達し、解析を終了する。
【００６１】
ここで、図７にＳ２３として示した画像処理装置１５によるスリット画素の特定について説明する。図９は、画像処理装置１５によるスリット画素の特定の例を示すための、画像データにおける画素と明度との関係を示すグラフである。このグラフの横軸は、図８に示したＸ方向に並ぶ画素を示し、縦軸は、各画素の明度を示している。
【００６２】
上記したように、スリット画素の明度は、光源画素よりも低くなっている。すなわち、この図に実線で示すように、画像データにおける各画素の明度は、スリット２１の幅に応じて低下・上昇するようになっている。そして、画像処理装置１５は、図中に一点破線で示す所定の閾値を用いて、各画素の明度を２値化する。すなわち、画像処理装置１５は、この閾値以上の明度をもつ画素を光源画素とする一方、閾値より小さい明度をもつ画素をスリット画素とするようになっている。
【００６３】
また、距離ｄが大きくなると、ワークによる画像のぼやけが強調されるので、エリアカメラ１３が捕らえる画像のぼやけが大きくなる。従って、図９に破線で示すように、画像データにおける明度の変化はなだらかになり、スリット画素数が増大するようになっている。
【００６４】
次に、図１にＳ１８として示した制御部１６による幅倍率の算出について説明する。幅倍率とは、距離ｄが０ｍｍの場合のスリット画素数（以下、基準画素数とする）と、その他の場合のスリット画素数との比のことである。
【００６５】
すなわち、制御部１６は、まず、ｄ＝１０ｍｍの場合のスリット画素数を基準画素数で割って得た値を算出し、ｄ＝１０ｍｍの幅倍率（第１幅倍率）とする。同様に、制御部１６は、ｄ＝３０ｍｍの場合のスリット画素数を基準画素数で割って得た値を算出し、ｄ＝３０ｍｍの幅倍率（第２幅倍率）とする。そして、制御部１６は、これら第１幅倍率および第２幅倍率を、システム制御装置４に伝達するようになっている。
【００６６】
次に、反射光評価装置２の構成および動作（図４におけるＳ４）について説明する。図１０は、この反射光評価装置２の構成を示す説明図である。この図に示すように、反射光評価装置２は、拡散反射輝度測定部３１，鏡面反射輝度測定部３２，第２制御部３３を備えた構成である。
【００６７】
まず、拡散反射輝度測定部３１の構成、および、第２制御部３３の制御による拡散反射輝度測定部３１の動作について説明する。図１１は、この拡散反射輝度測定部３１の構成を示す説明図である。この図に示すように、拡散反射輝度測定部３１は、ワークを固定するためのワーク固定部４３と、ワークの法線方向からそれぞれ±３０度の方向に配置された第１光源４１および第２光源４２と、ワークの法線方向に配置された輝度計４４とを備えている。
【００６８】
なお、ワーク固定部４３，光源４１・４２および輝度計４４間における距離は、この図に示す通りである。また、光源４１・４２は、ともに、４本の蛍光灯を内部に備えた、１辺が６０cmの立方体からなる光源であり、出射する光束の大きさは、４２cm２である。また、輝度計４４の視角は、１〜２度の範囲である。
【００６９】
そして、搬送装置３によって拡散反射輝度測定部３１におけるワーク固定部４３の所定位置にワークが固定されると、第２制御部３３は、第１光源４１および第２光源４２を制御して、３０度の入射角で、ワークに光を照射させる。そして、輝度計４４を制御して、ワークからの反射光輝度（Ｌ，単位はcd/m２）を、測定させるようになっている。
【００７０】
次に、第２制御部３３は、図示しない照度計を制御して、ワークの法線方向における照度（Ｅ，単位はlx）を測定させる。その後、第２制御部３３は、反射光輝度（Ｌ）および照度（Ｅ）を用いて、拡散反射輝度係数（ｑ）を、下記の（１）式を用いて求める。
【００７１】
ｑ（cd/(m２lx））＝Ｌ／Ｅ  …  （１）
次に、鏡面反射輝度測定部３２の構成、および、第２制御部３３の制御による鏡面反射輝度測定部３２の動作について説明する。図１２は、この鏡面反射輝度測定部３２の構成を示す説明図である。この図に示すように、鏡面反射輝度測定部３２は、ワークを固定するためのワーク固定部５３と、ワークの法線方向からそれぞれ±１５度の方向に配置された第３光源５１および輝度計５４とを備えている。
【００７２】
なお、第３光源５１，ワーク固定部５３および輝度計５４間における距離は、この図に示す通りである。また、第３光源５１は、拡散反射輝度測定部３１における第１光源４１および第２光源４２と同様の構成であって、出射する光束の面積を、ユーザの所望の面積に変化させたものとなっている。この第３光源５１における光束の面積は、例えば、１，３，５，７，１０，１５および２０°φに設定することができる。ここで、これら１〜２０の数値は、ワークからみた光源の大きさである。また、輝度計５４の視角は、０．１〜０．２度の範囲である。
【００７３】
そして、搬送装置３によって鏡面反射輝度測定部３２におけるワーク固定部５３の所定位置にワークが固定されると、第２制御部３３は、第３光源５１を制御して、１５度の入射角で、ワークに光を照射させる。そして、輝度計５４を制御して、ワークからの反射光輝度（Ｌｒ，単位はcd/m２）を測定させるようになっている。
【００７４】
次に、第２制御部３３は、図示しない照度計を制御して、ワークの法線方向における照度（Ｅａ，単位はlx）を測定させる。その後、第２制御部３３は、あらかじめ記憶しておいた、第３光源５１の、１８０cmだけ離れた場所における輝度（Ｌｏ，単位は、cd/m２）と、上記のＬｒおよびＥａと、拡散反射輝度測定部３１に測定させたｑとを用いて、鏡面反射輝度係数（ＳＲ）を、下記の（２）式を用いて求める。
【００７５】
ＳＲ＝（Ｌｒ−Ｅａ・ｑ）／Ｌｏ  …  （２）
そして、第２制御部３３は、得られた鏡面反射輝度係数（ＳＲ）を、システム制御装置４に伝達するようになっている。
【００７６】
図３に示したシステム制御装置４は、これら透過光評価装置１および反射光評価装置２から得られた幅倍率および鏡面反射輝度係数に基づいて、図４におけるＳ５において、ワークにおけるユーザの所望の光学特性をユーザの所望の方法で出力する。
【００７７】
すなわち、例えば、ユーザが、ワークの幅倍率と距離ｄとの関係を求めている場合には、システム制御装置４は、横軸が距離ｄ，縦軸が幅倍率のグラフを、第１および第２幅倍率を用いて作成し、ユーザに出力する。また、ユーザが、幅倍率および鏡面反射輝度係数に基づいて、複数のワークにおける光学特性のプロットを求めている場合には、システム制御装置４は、複数のワークにおける幅倍率および鏡面反射輝度係数に基づいて、横軸が幅倍率，縦軸が鏡面反射輝度係数のグラフを出力する。
【００７８】
次に、本評価システムにおけるワークの評価の実施例を、実施例１および実施例２として示す。
【００７９】
〔実施例１〕
本実施例では、本評価システムにおける透過光評価装置１による幅倍率の測定例を示す。この測定に用いられた拡散フィルムのサンプルは、サンプル♯Ａ，サンプル♯Ｂおよび比較サンプル♯Ｃである。
【００８０】
サンプル♯Ａ・♯Ｂは、図２に示した構成を有する拡散フィルムのサンプルであり、ＪＩＳ規格による像鮮明度および鏡面光沢度の測定では、完全に同等とされたものである。また、比較サンプル♯Ｃは、図２に示した拡散フィルムの構成において、拡散補強層ＰＬｂに代えて、補強層ＰＬｃを備えた構成である。すなわち、この比較サンプル♯Ｃは、偏光子ＰＬａを２つの補強層ＰＬｃによって挟んだ構成である。
【００８１】
この測定は、ワーク昇降部１２におけるガラス板２５に、これら３枚のサンプルを同時に固定し、０．５ｍｍ幅のスリット２１と１．０ｍｍ幅のスリット２１とに応じた画像を取得して行った。図１３は、この測定において、面光源１１とガラス板２５との距離ｄが０ｍｍの場合における画像データを示す説明図である。この図に示すように、この測定では、サンプル♯Ａおよびサンプル♯Ｂは、０．５ｍｍ幅のスリット２１上に固定されている一方、サンプル♯Ａおよび比較サンプル♯Ｃは、１．０ｍｍ幅のスリット２１上に固定されている。そして、距離ｄが０ｍｍの場合では、スリット２１の画像は全くぼやけていないことがわかる。
【００８２】
また、図１４は、面光源１１とガラス板２５との距離ｄが１０ｍｍの場合、図１５は同じく３０ｍｍの場合の画像データを示す説明図である。これらの図に示すように、サンプル♯Ａおよびサンプル♯Ｂを透過するスリットの画像は、距離ｄが大きくなるにつれてぼやける一方、拡散補強層ＰＬｂを持たない比較サンプル♯Ｃを透過するスリットの画像は、距離ｄによらずほやけないことがわかる。さらに、これらの図より、ＪＩＳ規格による像鮮明度および鏡面光沢度の測定で完全に同等とされた、サンプル♯Ａとサンプル♯Ｂとにおける画像のぼやけ具合は、異なっていることがわかる。すなわち、サンプル♯Ｂのほうが、サンプル♯Ａより大きくぼやけている。
【００８３】
また、図１６および図１７は、この測定によって得られた、各サンプルにおけるスリット画素数と距離ｄとの関係を示すグラフである。すなわち、図１６は、１．０ｍｍ幅のスリット２１の画像に応じて得られたサンプル♯Ａおよび比較サンプル♯Ｃのスリット画素数と距離ｄとの関係を示すグラフであり、図１７は、０．５ｍｍ幅のスリット２１の画像に応じて得られたサンプル♯Ａおよびサンプル♯Ｂのスリット画素数と距離ｄとの関係を示すグラフである。
【００８４】
図１６に示すように、拡散補強層ＰＬｂを持たない比較サンプル♯Ｃのスリット画素は、距離ｄによらず一定である一方、サンプル♯Ａのスリット画素数は、距離に応じて大きくなっている。また、図１７に示すように、ＪＩＳ規格による像鮮明度および鏡面光沢度の測定で完全に同等とされたサンプル♯Ａおよびサンプル♯Ｃのスリット画素数と距離ｄとの関係は、互いに異なっており、これら両サンプル間に、光学的な差異があることがわかる。
【００８５】
〔実施例２〕
本実施例では、本評価システムによる複数種類の拡散フィルムに対する評価の結果を示す。表１は、本評価システムを用いてそれぞれ異なる拡散フィルムのサンプルであるサンプル♯１〜♯１６に対して幅倍率および鏡面反射輝度係数の測定を行った結果、および、これらのサンプルに対してＪＩＳ規格に基づく鏡面光沢度を測定した結果を示す表である。なお、この表および図１８における鏡面反射輝度係数の値は、測定された値を１００００倍して得られたものである。
【００８６】
【表１】
0003770294.tif 000002
【００８７】
また、図１８は、幅倍率および鏡面反射輝度係数に基づいて、各サンプルをプロットした結果を示すグラフである。なお、このグラフでは、鏡面反射輝度係数は対数で示されている。また、図１９は、幅倍率および鏡面光沢度に基づいて、各サンプルをプロットした結果を示すグラフである。
【００８８】
これらのグラフに示すように、本評価システムにおける幅倍率を用いれば、各サンプルの鏡面反射輝度係数（あるいは鏡面光沢度）を、幅倍率に基づく１つの関数で表現することが可能となっている。従って、幅倍率を用いれば、各サンプルにおける光学特性の特徴を、非常に明確に示すことが可能となる。すなわち、各サンプルを、互いに排除しあう傾向にある幅倍率および鏡面反射輝度係数（あるいは鏡面光沢度）という２つの性質に基づいて、光学特性別に一様に分類することが可能となる。
【００８９】
また、比較のために、ＪＩＳ規格に基づく拡散フィルムの評価の例を示す。図２０は、上記したサンプルのうちのサンプル♯１〜♯３，♯５〜♯９および♯１４〜♯１６と、その他の拡散フィルムのサンプルに対してＪＩＳ規格に基づく像鮮明度および鏡面光沢度の測定を行い、これら像鮮明度および鏡面光沢度に基づいて各サンプルをプロットしたグラフである。このグラフに示すように、ＪＩＳ規格に基づく評価では、各サンプルの鏡面光沢度を、像鮮明度の１つの関数で表現することは困難である。従って、この評価では、各サンプルを光学特性に基づいて一様に分類することは、非常に困難であることがわかる。
【００９０】
以上のように、本評価システムでは、透過光評価装置１および反射光評価装置２を備え、透過光の評価となる幅倍率と、反射光の評価となる鏡面反射輝度係数とを測定するようになっている。従って、本評価システムを用いれば、液晶表示素子等に用いられる拡散フィルムにおける２つの光学特性を、一度に測定することが可能となっている。
【００９１】
また、本評価システムにおける透過光評価装置１では、スリット２１…が形成された面光源１１からの光をガラス板２５上のワーク上に照射するとともに、エリアカメラ１３でワークを撮像し、この撮像によって得られた画像データに基づいて、透過光評価を行うようになっている。すなわち、本評価システムにおける透過光評価装置１では、面光源１１，スリット２１…およびガラス板２５が、液晶表示素子における光源，液晶セルおよびカラーフィルタにそれぞれ対応するようになっている。
【００９２】
従って、透過光評価装置１では、ＪＩＳ規格に基づく像鮮明度と異なり、液晶表示素子におけるワークの状態を非常に正確に再現しているため、液晶表示素子上のワークの光学特性を非常に正確に求めることが可能となっている。これにより、ユーザは、本評価システムによって得られた光学特性に基づいて、所望の拡散フィルムを容易に選択することが可能となっている。
【００９３】
なお、本評価システムでは、図２に示した拡散フィルムの評価を行うようにしている。しかしながら、本評価システムでは、この拡散フィルムに限らず、どのようなフィルムの光学特性であっても評価することが可能である。
【００９４】
また、本評価システムでは、透過光評価装置１および反射光評価装置２を備え、幅倍率および鏡面反射輝度係数を測定するようにしている。しかしながら、これに限らず、拡散フィルムにおける幅倍率と鏡面反射輝度係数との関係が明らかである場合、すなわち、鏡面反射輝度係数の幅倍率依存性、あるいは、幅倍率の鏡面反射輝度係数依存性が明らかである場合には、拡散フィルムの光学特性の評価は、幅倍率あるいは鏡面反射輝度係数の一方だけに基づいて行うことも可能である。
【００９５】
また、本評価システムでは、ワークを搬送するために搬送装置３を用いるようにしている。しかしながら、評価にかかるワークの量が少ない場合等では、ワークの搬送をユーザが行うようにしてもよい。
【００９６】
また、本評価システムにおける透過光評価装置１では、図１に示した幅倍率の測定において、面光源１１とガラス板２５との距離ｄを、０，１０，および３０ｍｍとしてスリット画素数を測定するようにしている。しかしながら、この距離ｄはこれらの値に限るものではなく、ユーザの所望の値とすることが可能である。また、スリット画素数の測定回数も、３回とは限らず、ユーザの所望の回数とすることが可能である。
【００９７】
また、透過光評価装置１における制御部１６は、距離ｄ＝０ｍｍの場合のスリット画素数を基準画素数とし、その他の距離ｄの場合におけるスリット画素数を基準画素数で割ることによって、幅倍率を算出するようにしている。しかしながら、必ずしも、基準画素数を距離ｄ＝０ｍｍの場合のスリット画素数に設定する必要はない。すなわち、例えば、基準画素数として、拡散補強層ＰＬｂをもたない拡散フィルムのスリット画素数を測定した結果を用いるようにしてもよい。この基準画素数としては、ユーザの所望の値を用いることが可能である。
【００９８】
また、幅倍率の算出を、スリット画素の幅に基づいて行うようにしてもよい。すなわち、求めたスリット画素数の全体の長さ（図８におけるＸ方向の長さ）を求め、この長さを所定の基準値で割ることにより、幅倍率を求めるようにしてもよい。この場合の所定の基準値としては、例えば、距離ｄが０ｍｍの場合におけるスリット画素数の全体の長さ、あるいは、スリットの幅そのものを用いることが可能である。
【００９９】
また、透過光評価装置１では、ワークの昇降をワーク昇降部１２を用いて行うようにしている。しかしながら、これに限らず、ワークの昇降は、ユーザによって行われるようにしてもよい。
【０１００】
また、透過光評価装置１では、制御部１６が、エリアカメラ１３を制御して、ワークを通して面光源１１上のスリット２１…の１つを撮像させるようにしている。しかしながら、撮像させるスリット２１…の数は１つとは限らない。すなわち、制御部１６が、複数のスリット２１…を撮像させるようにし、複数のスリットに対する幅倍率を求めるようにすれば、より正確な透過光評価を行うことが可能となる。
【０１０１】
また、透過光評価装置１では、フレームメモリ１４に記憶された画像データを、画像処理装置１５が解析し、この解析による結果を制御部１６が取得するようにしている。しかしながら、これに限らず、制御部１６が画像データの解析を行うようにしてもよい。
【０１０２】
さらに、フレームメモリ１４，画像処理装置１５および制御部１６における全ての、あるいは一部の処理を行うためのプログラムを、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）やＦＤ（Floppy Disk）等の記録媒体に記録し、このプログラムを読み込み可能な画像処理装置を、透過光評価装置１におけるフレームメモリ１４，画像処理装置１５あるいは制御部１６に代えて用いるようにしてもよい。
【０１０３】
また、本評価システムにおける反射光評価装置２の構成および動作は、『照明学会誌，第７９巻第５号（１９９５年）第３８頁〜第４５頁，「液晶ディスプレイの反射特性と反射グレアの関係」』に記載の構成および動作と同様のものとしてもよい。
【０１０４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項１に記載のフィルム評価方法は、光源から出射された光を、スリットを透過させた後にフィルムに照射する第１の工程と、フィルムを透過した光に基づいて、フィルムを撮像する第２の工程と、この第２の工程によって得られた画像におけるスリットの遮光部分に応じた画素であって、所定の方向に連続して並んでいる画素の数を検出する第３の工程と、第３の工程によって検出された画素数を、所定の基準値と比較することによって、フィルムの幅倍率を算出する第４の工程とを含む方法である。
【０１０５】
上記の方法では、光源から出射された光をフィルムに照射させる前に、スリットを透過させるようになっている。従って、フィルムの透過光を、画像表示装置におけるフィルムの透過光と同等のものとすることができる。すなわち、例えば、光源，スリットおよびフィルムの位置関係を、液晶表示素子における光源，液晶セルおよびフィルムの位置関係と同様に設定することができるようになっている。従って、上記の方法によれば、液晶表示素子等の画像表示装置に使用するフィルムの光学特性を使用形態に即した形態で測定することができるので、光学特性の正確な評価を行うことが可能となるという効果を奏する。
【０１０６】
また、第２の工程において撮像した画像を、第３の工程において解析し、フィルム評価システムの透過光の鮮明さに応じて変化する、スリットの遮光部分を写している画素の数を検出するようになっている。そして、第４の工程において、検出された画素数と所定の基準値とを比較することによって、フィルムの幅倍率を算出するようになっている。従って、上記の方法によれば、請求項１の効果に加えて、フィルムの幅倍率を定量的に算出することが可能となるという効果を奏する。
【０１０７】
また、請求項２に記載のフィルム評価装置は、フィルムに照射する光を生成するための光源と、この光源から出射された光を透過させるためのスリットと、このスリットを透過した光の光路上における所定の位置にフィルムを固定するためのフィルム固定部と、フィルムを透過した光に基づいて、フィルムの幅倍率を測定するための幅倍率測定部とを備えている構成である。上記の構成によれば、光源から出射された光が、スリットを透過した後、フィルムに照射されるようになっている。そして、幅倍率測定部が、フィルムを透過した光に基づいて、フィルムの幅倍率を測定するようになっている。
【０１０８】
このように、上記の構成では、光源から出射された光は、フィルムに照射される前に、スリットを透過するようになっている。従って、フィルムの透過光を、画像表示装置におけるフィルムの透過光と同等のものとすることができる。すなわち、例えば、光源，スリットおよびフィルムの位置関係を、液晶表示素子における光源，液晶セルおよびフィルムの位置関係と同様に設定することができるようになっている。従って、上記の構成によれば、液晶表示素子等の画像表示装置に使用するフィルムの光学特性を使用形態に即した形態で測定することができるので、光学特性の正確な測定を行うことが可能となるという効果を奏する。
【０１０９】
また、撮像部においてフィルムを撮像するようになっている。そして、画像解析部においてこの画像を解析し、フィルムの透過光の鮮明さに応じて変化する、スリットの遮光部分に応じた画素の数を検出するようになっている。そして、画像解析部は、この画素数を、所定の基準値と比較することによって、フィルムの幅倍率を算出するようになっている。従って、上記の構成によれば、スリット画素数を所定の基準値と比較することで、フィルムの幅倍率を定量的に算出することが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態にかかるフィルム評価システムにおける透過光評価装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図２】  上記フィルム評価システムによって評価される拡散フィルムの構成例を示す説明図である。
【図３】  上記フィルム評価システムの構成を示す説明図である。
【図４】  図３に示したフィルム評価システムの動作の流れを示すフローチャートである。
【図５】  図３に示したフィルム評価システムにおける透過光評価装置の構成を示す説明図である。
【図６】  図５に示した透過光評価装置における面光源の構成を示す説明図である。
【図７】  図５に示した透過光評価装置における画像処理装置の画像処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】  図５に示した透過光評価装置におけるエリアカメラが取得する画像データを示す説明図である。
【図９】  図５に示した透過光評価装置における画像処理装置によるスリット画素の特定の例を示すための、画像データにおける画素と明度との関係を示すグラフである。
【図１０】  図３に示したフィルム評価システムにおける反射光評価装置の構成を示す説明図である。
【図１１】  図１０に示した反射光評価装置における拡散反射輝度測定部の構成を示す説明図である。
【図１２】  図１０に示した反射光評価装置における鏡面反射輝度測定部の構成を示す説明図である。
【図１３】  図５に示した透過光評価装置におけるエリアカメラによって得られる画像データの例を示す説明図であって、面光源とガラス板との距離が０ｍｍの場合における画像データを示す説明図である。
【図１４】  図５に示した透過光評価装置におけるエリアカメラによって得られる画像データの例を示す説明図であって、面光源とガラス板との距離が１０ｍｍの場合における画像データを示す説明図である。
【図１５】  図５に示した透過光評価装置におけるエリアカメラによって得られる画像データの例を示す説明図であって、面光源とガラス板との距離が３０ｍｍの場合における画像データを示す説明図である。
【図１６】  図５に示した透過光評価装置によって２つのサンプルの測定を行うことによって得られた、スリット画素と、面光源とガラス板との距離との関係の例を示す説明図である。
【図１７】  図５に示した透過光評価装置によって２つのサンプルの測定を行うことによって得られた、スリット画素と、面光源とガラス板との距離との関係の他の例を示す説明図である。
【図１８】  図３に示したフィルム評価システムによって複数のサンプルに対して幅倍率および鏡面反射輝度係数の測定を行い、これら幅倍率および鏡面反射輝度係数に基づいて、各サンプルをプロットした結果を示すグラフである。
【図１９】  図３に示したフィルム評価システムによって複数のサンプルに対して幅倍率の測定を行い、この幅倍率と各サンプルの鏡面光沢度とに基づいて、各サンプルをプロットした結果を示すグラフである。
【図２０】  ＪＩＳ規格に基づいた像鮮明度および鏡面光沢度の測定を複数のサンプルに対して行い、これら像鮮明度および鏡面光沢度に基づいて各サンプルをプロットした結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１    透過光評価装置
２    反射光評価装置
３    搬送装置
４    システム制御装置
１１    面光源
１２    ワーク昇降部（フィルム固定部）
１３    エリアカメラ（撮像部）
１４    フレームメモリ
１５    画像処理装置（画像解析部）
１６    制御部
２１    スリット
２５    ガラス板
３１    拡散反射輝度測定部
３２    鏡面反射輝度測定部
３３    第２制御部
【図１】
0003770294.tif 000003
【図２】
0003770294.tif 000004
【図３】
0003770294.tif 000005
【図４】
0003770294.tif 000006
【図５】
0003770294.tif 000007
【図６】
0003770294.tif 000008
【図７】
0003770294.tif 000009
【図８】
0003770294.tif 000010
【図９】
0003770294.tif 000011
【図１０】
0003770294.tif 000012
【図１１】
0003770294.tif 000013
【図１２】
0003770294.tif 000014
【図１３】
0003770294.tif 000015
【図１４】
0003770294.tif 000016
【図１５】
0003770294.tif 000017
【図１６】
0003770294.tif 000018
【図１７】
0003770294.tif 000019
【図１８】
0003770294.tif 000020
【図１９】
0003770294.tif 000021
【図２０】
0003770294.tif 000022