ヘイズとは何ですか?

ヘイズの定義

ヘイズは、拡散性材料を特徴付ける複数の量の1つです。その他の量としては、反射率、透過率、吸収、全積分散乱(TIS)測定、および双方向散乱分布関数(BSDF)があります。

ヘイズは、表面または光学素子からの正反射光から2.5度以上散乱した入射光の割合として測定されます。透過および反射の両方、またはそのいずれかで測定可能です。

ヘイズは、表面または光学素子からの正反射光から2.5度以上散乱した入射光を指します。

図1. ヘイズは、正反射光を除いた全方向の散乱光です。

ヘイズは角度情報なしでパーセンテージ(%)で表されます。つまり、光束がどこに向かっているかは不明ですが、その量は把握できます。パーセンテージが高いほど、画像はよりぼやけて見えます。

ヘイズのパーセンテージが高いほど、画像のぼやけが大きくなります。

図2. ヘイズ70%(左)とヘイズ50%(右)の例。

光学設計においてヘイズが重要である理由

光学設計において正確なシミュレーション結果を得るには、光学表面およびバルク特性を正確に定義する必要があります。光学材料および表面特性が光線のエネルギーと方向の変化を決定するため、形状のみでは光分布を決定できません。このため、使用する材料の光学特性を可能な限り正確に把握することが重要です。正確な特性を得る最良の方法は、材料を直接測定し、そのデータを光学ソフトウェアツールで使用するためにエクスポートすることです。ヘイズは、測定対象となる代表的な光学材料性能の1つです。

キーサイトはどのようなソリューションを提供していますか?

ヘイズ測定は、正反射および透過した入射光を散乱光から分離する必要があるため、特に実施が困難です。これらの放射パターンは通常重なり合っており、測定装置の形状だけでは容易に分離できません。

キーサイトは、光と温度が制御されたラボで測定サービスを提供しており、ヘイズを測定するための2つの方法を提供しています。積分球を用いた測定と、ゴニオメーターで取得したBSDF測定値からの計算です。

積分球を用いた測定

特別に設計された積分球を使用することで、材料サンプルまたは表面のヘイズを測定できます。実際には、サンプルを積分球の出口ポート、次に入口ポートに配置し、レーザー光源で照射して、それぞれ反射率(正反射+散乱反射)と透過率(正反射+散乱透過パワー)を測定します。その後、正反射ビームが積分球から出るようにポートを開放し、拡散透過パワーおよび拡散反射パワーの測定に含まれないようにして、同じ測定を再度実行します。

透過および反射における正反射除去を示す反射率および透過率測定の図。

図3. 透過および反射における正反射除去を示す反射率および透過率測定の図。

キーサイト REFLET 180S BSDF測定からの計算

BSDF測定からヘイズを計算することもできます。以下に2つの式を示します。

BSDF測定からヘイズを計算する式

ここで、

  • θdは検出器の散乱角
  • φdは検出器の方位角
  • θiは光源の散乱角
  • φiは光源の方位角
  • θdSpecular maxおよびθdSpecular minは、BSDFの正反射部分の限界
ヘイズ測定の散乱角。

BSDF測定は、キーサイト REFLET 180Sゴニオメータで実行できます。精度は測定の分解能に依存し、これらの機器の異なる角度分解能により、BSDF測定から正反射部分をさまざまな精度で抽出できます。

REFLET 180S。
  REFLET 180S
タイプ BRDF/BTDF
ダイナミックレンジ 109
波長範囲 400 nm~1700 nm
入射角 可変: +90°~–90°
角度範囲 全方位
角度精度 < 0.1°
繰り返し精度 < 1%
重量 80 kg

キーサイトの光測定サービスおよびソリューションを探る

当社は、光学システムにおける材料や媒体の正確な光散乱データを提供するために設計されたREFLET 180Sを含む、包括的なハードウェアソリューションを提供しています。これらのツールを使用すると、独自の光学サンプルを測定し、カスタムデータをキーサイトの高度な光学設計ソフトウェアにシームレスにインポートできます。

専門的なサポートを必要とするプロジェクトには、当社の光学専門家がカスタム測定サービスを提供し、光の挙動の特性評価、欠陥の診断、正確なデジタルツインの構築を支援します。

2人の光学サービス専門家がコンピューターで共同作業

サポートが必要ですか、ご質問がありますか?