特許 6481188 写像性測定器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6481188

(24)【登録日】2019年2月22日

(45)【発行日】2019年3月13日

(54)【発明の名称】写像性測定器

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/57 20060101AFI20190304BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/57

【請求項の数】10

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2018-116657(P2018-116657)

(22)【出願日】2018年6月20日

【審査請求日】2018年8月28日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000107583

【氏名又は名称】スガ試験機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100167689

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 征二

(72)【発明者】

【氏名】須賀 茂雄

(72)【発明者】

【氏名】喜多 英雄

(72)【発明者】

【氏名】田中 智

【審査官】 横尾 雅一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−０６４６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２２４８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２１５６８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２１０８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２２７３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１７７８１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２４１３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２４９６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０８３７４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１５５７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−００８３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−０６６７１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０８００４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第５４３０２８８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／００−２１／６１

Ｇ０１Ｎ ２１／８４−２１／９５８

Ｇ０１Ｊ ３／００− ３／５２

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

写像性測定器であって、該写像性測定器は、
光源と、
試料に入射する光の像の大きさを調節するため、基板上に形成された細長の光源スリットと（ただし、光源スリットの高さ方向が、重力方向と一致する方向に配置されることを除く。）、
前記光を平行光にする第一レンズと、
前記平行光を前記試料に反射もしくは透過させた光を集光する第二レンズと、
遮光部分と透過部分とを有する光学くしと、
前記光学くしを移動させる駆動部と、
前記光学くしを透過した光を測定する受光器と、
を備え、
前記光源が、半導体発光素子である
写像性測定器。

【請求項2】

試料を載置できる試料台を更に含む
請求項１に記載の写像性測定器。

【請求項3】

前記試料台に開口部が形成されている
請求項２に記載の写像性測定器。

【請求項4】

前記試料台に、試料を載置すべき場所を示す目印が付されている
請求項２または３に記載の写像性測定器。

【請求項5】

前記試料台に、試料の位置決めをする位置決め手段が形成されている
請求項２〜４の何れか一項に記載の写像性測定器。

【請求項6】

前記試料台に、試料を保持する保持部が形成されている
請求項２〜５の何れか一項に記載の写像性測定器。

【請求項7】

前記細長の光源スリットの長軸方向が、重力方向に対して略直交する方向に配置されている
請求項１または２に記載の写像性測定器。

【請求項8】

前記光学くしは、
光透過性材料に前記遮光部分が形成されたものであり、
前記遮光部分の幅が異なる複数のくし領域を含み、
前記複数のくし領域の任意の一つのくし領域は、幅が同じである複数の遮光部分で形成され、
前記駆動部は、
ステッピングモータと、
前記ステッピングモータの移動量を制御する駆動制御部と
を含み、
前記駆動制御部は、前記ステッピングモータの回転数と前記光学くしの移動量を関連付けた情報を記憶するメモリを含み、該メモリに記憶した情報に基づき前記ステッピングモータの回転数を駆動制御することで、前記第二レンズと前記受光器との間に所期のくし領域を配置できる
請求項１〜７の何れか一項に記載の写像性測定器。

【請求項9】

前記試料の搬入口および搬出口を含む
請求項１〜８の何れか一項に記載の写像性測定器。

【請求項10】

写像性測定器であって、該写像性測定器は、
光源と、
試料に入射する光の像の大きさを調節するため、基板上に形成された細長の光源スリットと、
前記光を平行光にする第一レンズと、
前記平行光を前記試料に反射もしくは透過させた光を集光する第二レンズと、
遮光部分と透過部分とを有する光学くしと、
前記光学くしを移動させる駆動部と、
前記光学くしを透過した光を測定する受光器と、
を備え、
前記光学くしは、
光透過性材料に前記遮光部分が形成されたものであり、
遮光部分の幅が異なる複数のくし領域を含み、
前記複数のくし領域の任意の一つのくし領域は、幅が同じである複数の遮光部分で形成され、
前記駆動部は、
ステッピングモータと、
前記ステッピングモータの移動量を制御する駆動制御部と
を含み、
前記駆動制御部は、前記ステッピングモータの回転数と前記光学くしの移動量を関連付けた情報を記憶するメモリを含み、該メモリに記憶した情報に基づき前記ステッピングモータの回転数を駆動制御することで、前記第二レンズと前記受光器との間に所期のくし領域を配置できる、
写像性測定器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願における開示は、各種金属や塗装面等の表面に映る物体の像又はガラスやプラスチック等を透過して見える物体の像の写像性（像鮮明度）を測定する写像性測定器に関する。

【背景技術】

【0002】

塗装、プラスチック、着色アルミニウム、カラーステンレスなどの工業製品は、その外観の仕上がりの優劣が販売、価格競争に大きな影響を与える。特に、自動車、家電製品などの外観の色、光沢、ヘーズ(曇り度)、写像性（像鮮明度）の測定は製品管理、検査の重要な課題であり、各産業界では種々の方法が採用され、実施されている。

【0003】

写像性は、各種金属や塗装面等の表面に映り込んだ物体の像、又はガラスやプラスチックあるいはそれらの材質からなるフィルムなどを透過して見える物体の像が、鮮明にゆがみなく見えるかという度合いであり、光沢値やヘーズ値ではあらわせない視感に合った値で評価できるため、既に多くの産業分野で利用されている。

【0004】

写像性の測定原理は、光源の光をスリットに通過させ、レンズで平行光として、この平行光を試料の表面に投影し、試料を反射もしくは透過した光をレンズによって写像性測定用光学くしの上に結像させた状態で、この光学くしを左右に移動させて、写像性用光学くし上の遮光部分、透過部分を通して受光器に光の変化を与え、透過部分の透過光の最大値Ｍ、遮光部分の光のモレによって生じる透過光の最小値ｍをそれぞれ測定して、（Ｍ−ｍ）÷（Ｍ＋ｍ）×１００の演算によって写像性の値を求めるものである。像がくっきりと見えるとき写像性値は高く、像がぼやけて見えるとき写像性値は低くなる（特許文献１参照）。

【0005】

写像性の測定には、透過測定、反射測定（４５度・６０度）の３つの光学条件が主に用いられている。試料の反射率はその材質等により異なるため、反射測定の場合、写像性を測定する際の光源からの平行光の試料への入射角度は、試料の材質を考慮して適宜選択する必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】実用新案登録第３２０９８８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

写像性測定の規格としては、ＪＩＳ Ｋ ７３７４が知られている。当該規格では、光源に関しては「ＪＩＳ Ｃ ７７１１の継線形式Ｓ−８で、フィラメントの太さが直径０．０５ｍｍ以下のものを用いる。」と規定され、光源スリットに関しては「幅は、０．０３ｍｍ±０．０１ｍｍで、光源スリットの高さは、２０ｍｍ以上とする。」と規定されている。ところで、上記のとおり、フィラメントの太さは０．０５ｍｍ以下と非常に細い。そのため、光源の細長いフィラメントを重力方向と一致する方向（以下、重力方向と一致する方向を「縦方向」と記載することがある。）と異なる方向に配置した場合、フィラメントが重力方向に撓み、その結果、光源の幅が広がり測定の安定性に影響を与えるという問題がある。したがって、特許文献１に記載されている発明では、光源の細長いフィラメントを縦方向に配置することでフィラメントが撓むことを防止しているが、その結果、光源から受光器に至る光学系は水平展開する必要があり、装置設計の自由度が少ないという問題がある（特許文献１の図１参照）。

【0008】

また、任意付加的な課題として、以下の問題が挙げられる。
（ア）細長いフィラメントを縦方向に配置した場合、光源スリットも縦方向に配置することになる。そうすると、試料に入射する光も縦方向になるため、試料の配置は縦方向に限定されることになる。そのため、例えば、試料がフィルム等の非自立性の場合、クリップ等で試料を固定・保持する必要がある。しかしながら、クリップ等で試料を固定する場合、種類によっては試料にキズが付く恐れがある。更に、試料を固定する時間が必要となるため、例えば、品質管理の項目として製造ライン上での写像性測定を行うなどの場合に、作業効率が悪くなるという問題がある。
（イ）従来の写像性測定器で測定する際には、（１）感度合わせ、（２）ゼロ点あわせ、（３）測定、の３つのステップが行われる。従来の「（３）測定」のステップでは、光学くしのくし領域の一方の端部から他方の端部まで移動させ、その後、ゼロ点位置まで戻す動作を繰り返していた。そのため、複数のくし領域の中から一部のくし領域のみを測定したい場合であっても、光学くしのくし領域の一方の端部から他方の端部まで移動させる必要があり、その結果、測定時間が長くなるという問題がある。

【0009】

本出願における開示は、上記問題点を解決するためになされたものであり、鋭意研究を行ったところ、光源にフィラメントを含まない半導体発光素子を用いることで、光源および試料を任意の方向に配置した写像性測定器を提供できることを、新たに見出した。

【0010】

すなわち、本出願における開示の目的は、光学系の装置設計の自由度が高い写像性測定器を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本出願における開示は、以下に記載する写像性測定器に関する。

【0012】

（１）写像性測定器であって、該写像性測定器は、
光源と、
試料に入射する光の像の大きさを調節するため、基板上に形成された細長の光源スリットと、
前記光を平行光にする第一レンズと、
前記平行光を前記試料に反射もしくは透過させた光を集光する第二レンズと、
遮光部分と透過部分とを有する光学くしと、
前記光学くしを移動させる駆動部と、
前記光学くしを透過した光を測定する受光器と、
を備え、
前記光源が、半導体発光素子である
写像性測定器。
（２）試料を載置できる試料台を更に含む
上記（１）に記載の写像性測定器。
（３）前記試料台に開口部が形成されている
上記（２）に記載の写像性測定器。
（４）前記試料台に、試料を載置すべき場所を示す目印が付されている
上記（２）または（３）に記載の写像性測定器。
（５）前記試料台に、試料の位置決めをする位置決め手段が形成されている
上記（２）〜（４）の何れか一つに記載の写像性測定器。
（６）前記試料台に、試料を保持する保持部が形成されている
上記（２）〜（５）の何れか一つに記載の写像性測定器。
（７）前記細長の光源スリットの長軸方向が、重力方向に対して略直交する方向に配置されている
上記（１）または（２）に記載の写像性測定器。
（８）前記光学くしは、
光透過性材料に前記遮光部分が形成されたものであり、
前記遮光部分の幅が異なる複数のくし領域を含み、
前記複数のくし領域の任意の一つのくし領域は、幅が同じである複数の遮光部分で形成され、
前記駆動部は、
ステッピングモータと、
前記ステッピングモータの移動量を制御する駆動制御部と
を含み、
前記駆動制御部は、前記ステッピングモータの回転数と前記光学くしの移動量を関連付けた情報を記憶するメモリを含み、該メモリに記憶した情報に基づき前記ステッピングモータの回転数を駆動制御することで、前記第二レンズと前記受光器との間に所期のくし領域を配置できる
上記（１）〜（７）の何れか一つに記載の写像性測定器。
（９）前記試料の搬入口および搬出口を含む
上記（１）〜（８）の何れか一つに記載の写像性測定器。
（１０）写像性測定器であって、該写像性測定器は、
光源と、
試料に入射する光の像の大きさを調節するため、基板上に形成された細長の光源スリットと、
前記光を平行光にする第一レンズと、
前記平行光を前記試料に反射もしくは透過させた光を集光する第二レンズと、
遮光部分と透過部分とを有する光学くしと、
前記光学くしを移動させる駆動部と、
前記光学くしを透過した光を測定する受光器と、
を備え、
前記光学くしは、
光透過性材料に前記遮光部分が形成されたものであり、
遮光部分の幅が異なる複数のくし領域を含み、
前記複数のくし領域の任意の一つのくし領域は、幅が同じである複数の遮光部分で形成され、
前記駆動部は、
ステッピングモータと、
前記ステッピングモータの移動量を制御する駆動制御部と
を含み、
前記駆動制御部は、前記ステッピングモータの回転数と前記光学くしの移動量を関連付けた情報を記憶するメモリを含み、該メモリに記憶した情報に基づき前記ステッピングモータの回転数を駆動制御することで、前記第二レンズと前記受光器との間に所期のくし領域を配置できる、
写像性測定器。

【発明の効果】

【0013】

本出願で開示する写像性測定器は、光源に半導体発光素子を採用することで、光源を任意の方向に配置した写像性測定器を提供でき、装置設計の自由度が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る反射法による写像性測定器１ａの概略を示す図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係る写像性測定器１ａに用いる試料台９の各種実施形態を示す図である。

【図3】図３は、第２の実施形態に係る反射法による写像性測定器１ｂの概略を示す図である。

【図4】図４は、第２の実施形態に係る写像性測定器１ｂに用いる試料台９の各種実施形態を示す図である。

【図5】図５は、第３の実施形態に係る透過法による写像性測定器１ｃの概略を示す図である。

【図6】図６は、第４の実施形態に係る反射法による写像性測定器１ｄの概略を示す図である。

【図7】図７は、第５の実施形態に係る透過法による写像性測定器１ｅの概略を示す図である。

【図8】図８は、第１の実施形態に係る写像性測定器１ａの試料Ｓおよび光学系を、重力方向に対して傾いた状態となるように配置した例を示す図である。

【図9】図９は、ＪＩＳ Ｋ ７３７４で規定されている光学くし６を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照しつつ、写像性測定器１の各実施形態について、詳しく説明する。なお、本明細書において、同種の機能を有する部材には、同一または類似の符号が付されている。そして、同一または類似の符号の付された部材について、繰り返しとなる説明が省略される場合がある。

【0016】

（第１の実施形態）
図１および図２を参照して、第１の実施形態に係る写像性測定器１ａについて説明する。図１は反射法による写像性測定器１ａの概略を示す図である。なお、図１に示す例では、紙面の下方向（図中の矢印Ｚが示す方向）が重力方向である。図２は、第１の実施形態に係る写像性測定器１ａに用いることができる試料台９の各種実施形態を示す図である。

【0017】

図１に示す写像性測定器１ａは、光源２、光源スリット３、第一レンズ４、第二レンズ５、光学くし６、駆動部７、受光器８を少なくとも備えている。なお、以下において、これらの構成要素を纏めて「光学系」と記載する場合がある。光源２は、半導体発光素子を用いている。半導体発光素子は、従来の光源と異なりフィラメントを使用していないことから、半導体発光素子は任意の向きに配置することができる。

【0018】

半導体発光素子としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）等が挙げられる。

【0019】

光源スリット３は、試料Ｓに入射する光の像の大きさを調節するため、光源２から照射された光を絞ることができれば特に制限はない。例えば、光不透過性基板３１に細長の孔を形成、或いは、ガラス等の光透過性基板３２に金属皮膜等の遮光部分を形成すればよい。

【0020】

第一レンズ４は、光源スリット３を通過した光を平行光にできるレンズであれば特に制限はなく、公知のレンズを用いることができる。また、第二レンズ５は、図１に示す例では、試料Ｓから反射した光を集光できれば特に制限はなく、公知のレンズを用いることができる。

【0021】

光学くし６は、遮光部分と透過部分との比が、１対１の縞模様が並んでいる。図１に示す例では、光学くし６をくし保持部材６１上に貼り付け、くし保持部材６１を駆動部７で駆動しているが、例えば、光透過性ガラス等の光透過性材料に金属等を蒸着することで遮光部分を形成し、くし保持部材６１を不要としてもよい。

【0022】

駆動部７は、第二レンズ５で集光した光の進行方向に対して、光学くし６を略直交方向に駆動することができれば特に制限はない。例えば、ブラシモータ、ステッピングモータ等の公知の駆動源と駆動源の回転力を水平方向の駆動力に変換するラック・アンド・ピニオン等の公知の駆動力伝達機構を組み合わせて作製することができる。また、リニアモータを用いることもでき、その場合は、駆動力伝達機構は不要である。また、駆動部７は、駆動源を制御するための駆動制御部７１を含んでもよい。

【0023】

受光器８は、光学くし６の透過部分を透過した光を受光できるものであれば特に制限はなく、公知の受光器を用いればよい。そして、図示しない演算部により、受光した光量に基づき写像性値が算出される。なお、演算部は、写像性測定器１ａの構成要素として含まれてもよいし、写像性測定器１ａとは別体としてもよい。別体とする場合は、受光器８で測定した光量のデータを有線又は無線等により演算部に送信すればよい。

【0024】

図１に示す例では、試料Ｓが重力方向Ｚに対して略直交する面（横方向）に載置されている。従来の写像性測定器では、試料Ｓを縦方向に配置するため、試料Ｓを縦方向に保持する試料保持部が必須であった。一方、第１の実施形態に係る写像性測定器１ａは、試料Ｓを横方向に載置できることから、試料Ｓがフィルム等の非自立性の試料であっても直接写像性測定器１ａの筐体等に載置できる。換言すると、第１の実施形態に係る写像性測定器１ａにおいて、試料保持部は必須の構成ではない。つまり、第１の実施形態は、従来の写像性測定器に必須であった試料保持部を含まなくても試料Ｓの写像性の測定が可能な写像性測定器１ａといえる。第１の実施形態に係る写像性測定器１ａでは、図示は省略するが、光学系を収納するための筐体に第一レンズ４を通過した平行光が投影する位置、或いは、試料Ｓを載置する位置に目印を付しておくことで、試料Ｓを載置する位置が分かるようにしておけばよい。

【0025】

ところで、反射法により写像性を測定する場合、入射光と反射光は所定の角度Ｘを有する。換言すると、光源２から光源スリット３を通過し試料Ｓに入射する光は、重力方向と所定の角度を持つことになる。したがって、光源として従来のフィラメントを用いて図１に示す位置に配置した場合、フィラメントの中央が重力方向に撓み湾曲し、光源の幅が広がり直線状の光源スリット３と一致しなくなる。一方、第１の実施形態に係る写像性測定器１ａは光源２として半導体発光素子を用いている。そのため、光源２から光源スリット３を通過し試料Ｓに入射する光が重力方向と所定の角度を有したとしても、光源スリット３に入射する光が変化しないという効果を奏する。

【0026】

また、図１に示すように第１の実施形態に係る写像性測定器１ａは試料Ｓを横方向に載置している。したがって、試料Ｓが非自立性であっても従来のように試料保持部を用いず測定することも可能である。また、例えば、試料Ｓの写像性を先ず測定し、次いで、保護フィルム等を試料Ｓに重ねた際の写像性を測定する場合、クリップ等で試料Ｓと保護フィルム等を留める作業が不要となるので、作業効率が向上するという効果を奏する。加えて、半導体発光素子の光量は、フィラメントを用いた光源より光量が多い。したがって、光学くし６の移動速度を従来のフィラメントを用いた光源より早くしても、写像性の演算をするために必要な積算光量が得られることから、測定時間を短縮できる。

【0027】

上記のとおり、第１の実施形態に係る写像性測定器１ａは、従来の試料保持部は必須ではないが、試料Ｓの載置の利便性及び／又はズレを防止するため、必要に応じて試料台９を設けてもよい。図２は第１の実施形態に係る写像性測定器１ａに用いることができる試料台９の各種実施形態を示している。図２Ａは、試料台９を形成する基板９１上に、試料Ｓを載置すべき場所を示す目印９２を付した例を示している。図２Ａに示す例では、試料台９を形成する基板９１上に、第一レンズ４を通過した平行光が投影する位置に目印９２が付されている。なお、平行光が投影する位置に代え、試料Ｓを載置すべき領域がわかる目印としてもよい。図２Ａに示す例では、試料Ｓを載置する際の利便性が向上する。

【0028】

図２Ｂおよび図２Ｃは、試料台９を形成する基板９１上に、試料Ｓの位置決め手段９３を形成した例を示している。図２Ｂに示す例は、試料Ｓを位置決めするためのガイド部材９３ａが形成されている。ガイド部材９３ａは、試料台９の平行光が投影する位置に試料Ｓをガイドすることができれば、設置場所や大きさに特に制限はない。例えば、試料Ｓのサイズが一定の場合、ガイド部材９３ａは図２Ｂに示すように試料Ｓを挟むように２カ所に設けることができる。なお、図示は省略するが、ガイド部材９３ａは、３カ所、或いは、４カ所に形成されていてもよい。また、試料Ｓのサイズが変わる場合、図示は省略するが、ガイド部材９３ａは一か所、或いは、図２Ｃに示すように試料Ｓの隅を位置決めできるように、２カ所に隣接するように形成されてもよい。換言すると、ガイド部材９３ａは、基板９１上に少なくとも一か所以上形成されていればよい。また、図示は省略するが、位置決め手段９３として、ガイド部材９３ａに代え、基板９１に試料Ｓを嵌める凹部が形成されていてもよい。

【0029】

上記図２Ａに示した目印９２を付した試料台９、或いは、図２Ｂ乃至図２Ｃに示した位置決め手段９３を設けた試料台９、換言すると、試料Ｓの保持部を有しない試料台９は、光源２として半導体発光素子を採用することで可能となる新規な構成である。ただし、試料台９として、従来と同様、試料Ｓの保持部を形成することを妨げるものではない。なお、本明細書において、「保持部」とは、試料Ｓを試料台９の基板９１方向に押圧して保持するための機構を意味し、試料Ｓを試料台９の基板９１に押圧しない位置決め手段９３とは異なる。図２Ｄは、図２Ａに示す試料台９に保持部９４を形成した例、図２Ｅは図２ＤのＸ−Ｘ’断面図を示している。図２Ｄおよび図２Ｅに示す例では、板バネ９４ａの一端をネジ等の固定部材９４ｂで基板９１に固定することで保持部９４を形成する例を示しているが、保持部９４は試料Ｓを保持できれば特に制限はない。また、図２Ｆは、図２Ｂに示す試料台９に保持部９４を形成した例を示している。図２Ｆに示す例では、保持部９４は一か所に形成されているが、保持部９４を２カ所に形成してもよい。

【0030】

（第２の実施形態）
図３および図４を参照して、第２の実施形態に係る写像性測定器１ｂについて説明する。図３は反射法による写像性測定器１ｂの概略を示す図である。なお、図３に示す例では、紙面の下方向（図中の矢印Ｚが示す方向）が重力方向である。図４は、第２の実施形態に係る写像性測定器１ｂに用いることができる試料台９の各種実施形態を示す図である。第２の実施形態に係る写像性測定器１ｂは、（１）光学系が試料Ｓより重力方向の下方側に配置されている点、（２）試料台９を構成要素として含み、試料台９に開口部９５が形成されている点、以外は、第１の実施形態に係る写像性測定器１ａと同様である。

【0031】

図４Ａは第２の実施形態に係る写像性測定器１ｂに用いられる試料台９に試料Ｓを載置した際の上面図、図４Ｂは図４ＡのＹ−Ｙ’断面図である。図４Ｂの紙面の下方向（図中の矢印Ｚが示す方向）が重力方向である。図４Ａおよび図４Ｂに示すように、第２の実施形態に係る写像性測定器１ｂは、試料台９に開口部９５が形成されている。そのため、光学系を試料Ｓの下方に配置しても、開口部９５を介して光源２からの光Ｌを試料Ｓに照射し、試料Ｓで反射した光Ｌを受光器８に送ることができるので、試料Ｓの写像性を測定できる。また、図４Ｃおよび図４Ｄに示すように、第２の実施形態に係る写像性測定器１ｂに用いられる試料台９も、第１の実施形態の試料台９と同様、必要に応じて、位置決め手段９３（ガイド部材９３ａまたは凹部）、保持部９４を形成してもよい。なお、第２の実施形態に係る写像性測定器１ｂに用いられる試料台９は、開口部９５が試料Ｓを載置する際の目印となるが、必要に応じて、試料Ｓを載置すべき領域がわかる目印を付けてもよい。

【0032】

（第３の実施形態）
図５を参照して、第３の実施形態に係る写像性測定器１ｃについて説明する。図５は透過法による写像性測定器１ｃの概略を示す図である。なお、図５に示す例では、紙面の下方向（図中の矢印Ｚが示す方向）が重力方向である。第３の実施形態に係る写像性測定器１ｂは、光源２、光源スリット３、第一レンズ４が、試料台９より重力方向の下側、第二レンズ５、光学くし６、駆動部７、受光器８が、試料台９より重力方向で上側に配置されているが、光学系の配置は上下逆でもよい。なお、試料台９は開口部９５が形成されていれば特に制限はなく、第２の実施形態で記載した試料台９を用いることができる。

【0033】

（第４の実施形態）
図６を参照して、第４の実施形態に係る写像性測定器１ｄについて説明する。図６は反射法による写像性測定器１ｄの概略を示す図である。上記のとおり、光源２として半導体発光素子を採用することで「試料の配置は縦方向に限定される」という課題を解決できるが、半導体発光素子を採用することで受光器８の単位時間当たりの光量を多くでき、その結果、測定時間を短縮できることを新たに見出した。したがって、図６に示すように、光源２に半導体発光素子を用いる以外は、従来の反射法による写像性測定器と同様の構成配置としても、測定時間が短縮できるという効果を奏する。

【0034】

（第５の実施形態）
図７を参照して、第５の実施形態に係る写像性測定器１ｅについて説明する。図７は透過法による写像性測定器１ｅの概略を示す図である。第４の実施形態における説明のとおり、半導体発光素子を採用することで測定時間を短縮できるという効果を奏する。したがって、図７に示すように、光源２に半導体発光素子を用いる以外は、従来の透過法による写像性測定器と同様の構成配置としても、測定時間が短縮できるという効果を奏する。

【0035】

第４および第５の実施形態に係る写像性測定器１ｄ、ｅの光源スリット３の長軸方向は、図６および図７に示すとおり、重力方向と一致する。一方、第１、第２、および第３の実施形態に係る写像性測定器１ａ〜ｃでは、図１、図３および図５に示すとおり、光源スリット３の長軸方向は重力方向と略直交である。また、図８に示すように、第１の実施形態に係る写像性測定器１ａの試料Ｓおよび光学系を重力方向に対して傾いた状態となるように配置することもできる。したがって、第１〜第５の実施形態および図８から明らかなように、光源として半導体発光素子を採用することで、光源２の配置、光源スリット３の長軸方向、光源スリット３を通過し試料Ｓに光が入射する角度、或いは、重力方向に対する試料Ｓの配置角度を任意に設定できる。つまり、重力方向に対して任意の角度で光学系を配置することも可能である。したがって、実施形態に係る写像性測定器１は、反射法、透過法を問わず、装置設計の自由度が格段に向上する。

【0036】

（実施形態に係る写像性測定器１の任意付加事項１）
実施形態に係る写像性測定器１に対し、例えば、反射ミラー等の光学用ミラーを光学系に配置することで、光軸の向きを変えてもよい。

【0037】

（実施形態に係る写像性測定器１の任意付加事項２）
実施形態に係る写像性測定器１は、半導体発光素子を光源として採用することで、測定時間を短縮できる。したがって、写像性の試験が必要な製品の製造ラインに実施形態に係る写像性測定器１を組み込んでもよい。写像性測定器１は筐体で覆われている。したがって、製造ラインに組み込む場合は、写像性測定器１の筐体に試料Ｓの搬入口および搬出口を形成し、搬入口および搬出口から入射する光が、写像性の測定に影響を与えないように、遮光カーテン等を設ければよい。そして、製造ラインで搬送する製品（試料）の重力方向に対する角度に応じて、写像性測定器１の光学系の角度を調整すればよい。

【0038】

（写像性測定器の測定時間を短縮するための構成例）
図９を参照して、写像性測定器の測定時間を短縮するための構成例について説明する。図９は、ＪＩＳ Ｋ ７３７４で規定されている光学くし６を示す図である。図９に示す例では、透明ガラスに金属を蒸着し、蒸着した金属が遮光部分を形成し、金属が蒸着していない部分が透過部分を形成する。そして、端部に暗部６ａが形成され、暗部に続き、遮光部分と透過部分との比が１：１で、その幅が０．１２５ｍｍのくし領域６ｂ、幅が０．２５ｍｍのくし領域６ｃ、幅が０．５ｍｍのくし領域６ｄ、幅が１．０ｍｍのくし領域６ｅ、幅が２．０ｍｍのくし領域６ｆが形成されている。

【0039】

従来の写像性測定器で測定する際には、（１）感度合わせ、（２）ゼロ点あわせ、（３）測定、の３つのステップが行われる。なお、前回の試料と同様の反射（透過）光量が得られると分かっている場合には、前記（１）感度合わせ、および、（２）ゼロ点あわせ、は省略が可能である。従来の「（３）測定」のステップでは、光学くし６を暗部６ａから６ｆまで移動させ、その後、ゼロ点位置まで戻す動作を繰り返していた。そのため、複数のくし領域の中から一部のくし領域のみ、例えば、くし領域６ｅを透過する光量のみを測定したい場合であっても、光学くし６を暗部６ａから６ｆまで移動させる必要があり、その結果、測定時間が長くなるという問題があった。

【0040】

一方、測定時間を短縮するための構成例では、駆動部７は、（１）ステッピングモータ（図示は省略）、（２）ステッピングモータの移動量を制御する駆動制御部７１、を含んでいる。そして、駆動制御部７１は、ステッピングモータの回転数と光学くしの移動量を関連付けた情報を記憶するメモリを含んでおり、該メモリに記憶した情報に基づき前記ステッピングモータの回転数を駆動制御することで、第二レンズ５と受光器８との間に所期のくし領域を配置できる。したがって、従来の写像性測定器と異なり、例えば、くし領域６ｅを透過する光量のみを測定したい場合は、光学くし６全体ではなく、くし領域６ｅを透過する光を測定できる距離のみ光学くし６を移動すればよく、測定に要する時間を短縮できる。

【0041】

（写像性測定器１の測定時間を短縮するための構成例）で記載した構成例は、本明細書で開示する光源２として半導体発光素子を用いた写像性測定器１に適用できる。半導体発光素子による単位時間当たりの光量の増加による測定時間の短縮と当該構成例による測定時間の短縮により、従来のフィラメントを含む光源を用いた写像性測定器と比較して、測定時間の大幅な短縮が可能である。なお、本構成例は、光学くし６の駆動制御により測定時間を短縮していることから、光源の種類を問わない。換言すると、従来のフィラメントを含む光源を用いた写像性測定器にも適用が可能である。従来の写像性測定器に（写像性測定器１の測定時間を短縮するための構成例）で記載した構成例を適用することで、従来の写像性測定器の測定時間を短縮できる。

【産業上の利用可能性】

【0042】

本出願で開示する写像性測定器１により、光源を任意の方向に配置できるので写像性測定器の設計の自由度が向上し、試料の配置方向の自由度も向上する。更に、測定時間も短縮することができる。したがって、試験装置産業にとって有用である。

【符号の説明】

【0043】

１、１ａ〜１ｅ…写像性測定器、２…光源、３…光源スリット、４…第一レンズ、５…第二レンズ、６…光学くし、６ａ〜６ｆ…くし領域、７…駆動部、８…受光器、９…試料台、３１…光不透過性基板、３２…光透過性基板、６１…くし保持部材、７１…駆動制御部、９１…基板、９２…目印、９３…位置決め手段、９３ａ…ガイド部材、９４…保持部、９４ａ…板バネ、９４ｂ…固定部材、９５…開口部、Ｌ…光、Ｓ…試料

【要約】      （修正有）

【課題】光学系の装置設計の自由度が高い写像性測定器を提供する。
【解決手段】写像性測定器１であって、該写像性測定器１は、光源２と、試料Ｓに入射する光の像の大きさを調節するため、基板上に形成された細長の光源スリット３と、前記光を平行光にする第一レンズ４と、前記平行光を前記試料Ｓに反射もしくは透過させた光を集光する第二レンズ５と、遮光部分と透過部分とを有する光学くし６と、前記光学くし６を移動させる駆動部７と、前記光学くし６を透過した光を測定する受光器８と、を備え、前記光源２が、半導体発光素子である。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】