[发明专利]光学特性测量装置及光学特性测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料光学特性的测量技术，尤其涉及一种用于测量反射、透射及折射等光学特性的光学特性测量装置及光学特性测量方法。

背景技术

通常，计算机绘图或印刷等技术领域中，对材料的光学特性进行模型化，并根据该模型化的光学特性如实地体现材料的质感。作为这种模型化的材料光学特性，例如已知有双向反射率分布函数(BRDF：Bidirectional Reflectanc e Distribution Function)、双向透射率分布函数(BTDF：Bidireetional Transmittance Distribution Function)及双向散射分布函数(BSDF：Bidirectional Scattering Distribution Function)等光学函数。

从进行准确且质感丰富的渲染或详细的原材料研究的观点考虑，精确地测量所期望材料的光学特性，并将其结果如实地反映在BRDF等光学函数中是非常重要的。

例如专利文献1中公开了一种用于测量物体的光强度的装置。该装置具备集光器系统，该集光器系统的折射型中央部分及反射折射型周边部分从被物体拡散的光线生成互不交叉的两束光，由此能够实现角度分辨率的提高、装置的简化及串扰的避免等。

并且专利文献2中公开有用于在任意的视点及光源下真实再现自由地变形及操作的对象物体的图像数据测量装置。该图像数据测量装置具备转台、多台照相机、半弧状的多个悬臂及多个光源等，且构成为在与视点及光源相关的多个条件下可自动拍摄对象物。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2007-508532号公报

专利文献2：日本特开2003-090715号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

如上所述，对实际材料(试料)照射光而准确测量来自该材料的光(反射光、透射光及折射光等)在算出BRDF等光学函数方面非常有效。

然而，准确地测量来自实际材料的光(光学特性)，非常繁琐费时，其作业需要较长时间，并且测量装置本身易成为大型且复杂的结构。

例如，当为了获取材料的质感信息而测量试料的反射光时，需要从各方向对试料照射光，并且来自试料的反射光向各方向行进，因此需要以各种角度来测量向不同方向行进的反射光。即为了测量试料的表面特性(反射特性)，需要将对试料的光的照射位置(照射光方位)改变为二维、将来自试料的反射光的测量位置(观察方位)改变为二维，并且将试料上的测量位置(被摄物观察区域)改变为二维。因此，当测量材料的光学特性时，需要考虑“照射光方位：二维”ד观察方位：二维”ד被摄物观察区域：二维”(共六维)，而改变“光的照射位置”、“反射光的测量位置”及“试料上的测量位置”的同时进行测量。这不仅在测量试料的反射特性的情况，测量试料透射特性及折射特性等的情况下也相同。

如此，材料光学特性的测量，由于测量负荷大，因此优选采用能够减轻负荷(负担)而进行简便且高精度测量的方法。

然而，在以往的测量技术中，找不到这种所谓“负荷轻而简便且高精度测量”的可满足要求的有效方法。尤其专利文献1或专利文献2等中公开的以往的测量装置中，需要用于将测量装置的各部或测量对象(试料)移动(扫描)至所需测量位置的驱动结构(机械结构)，但难以在短时间内进行对伴随物理位置变动的光学特性的测量。并且伴随测量装置的各部或试料的物理移动的测量方法中，这种物理移动不仅花费时间，而且每进行这种物理移动还需要进行相应精度的配置，但为了实现高精度的配置，要求精密且精确的移动控制，从而装置本身也将成为大型且复杂的结构。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够减轻材料光学特性的测量负荷并在短时间内进行简便且高精度的测量的光学特性测量装置及光学特性测量方法。

用于解决技术课题的手段

本发明的一方式涉及一种光学特性测量装置，所述光学特性测量装置具备对试料照射光的光照射单元及接收来自试料的光的受光单元，受光单元具有包含多个受光体的受光传感器及将来自试料的光引导至受光传感器的导光部，导光部将来自试料的光根据光在试料上的位置及行进方向引导至多个受光体中的不同的受光体。