(57)【要約】【課題】任意の品種のホログラムの欠陥検出に汎用的に利用することができ、かつ欠陥を精度良く安定して検出する。【解決手段】本発明のホログラム欠陥判別装置は、ライトガイド２を介して光源１から発せられた光を平行光にして、この平行光を、ホログラム５の面に対して任意の入射角度φで照射する平行光学系４と、この平行光がホログラム５の面で反射してなる反射光のうち、投影された進行方向が、平行光の投影された進行方向と同一であって、かつホログラム５の面に対する法線ＯＮを中心として入射角度φと対称になるような反射角度φで反射する反射光成分を抽出するテレセントリックレンズ６及び絞り部７と、抽出された反射光成分を用いてホログラム５の面を撮像するカメラ９とを備える。そして、この撮像結果に画像処理を施し、その結果から、ホログラム５の欠陥の有無を判定する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラムの欠陥を検出するために、ホログラム面を撮像する方法であって、
前記ホログラム面に対して任意の入射角度で平行光を照射し、
前記照射された平行光が前記ホログラム面で反射してなる反射光のうち、投影された進行方向が、前記平行光の投影された進行方向と同一であって、かつ前記ホログラム面に対する法線を中心として前記入射角度と対称になるような反射角度で反射する反射光成分を抽出し、
前記抽出した反射光成分を用いて前記ホログラム面を撮像するようにした方法。
【請求項２】
ホログラムの欠陥を検出するために、ホログラム面を撮像する方法であって、
前記ホログラム面に対して任意の入射角度で平行光を照射し、
前記ホログラム面に照射された平行光が前記ホログラムで回折して得られる回折光のうち、０次回折光のみを抽出し、
前記抽出した０次回折光を用いて前記ホログラム面を撮像するようにした方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、
前記ホログラム面に照射された平行光が前記ホログラムで回折して得られる回折光から、物体側もしくは両側テレセントリックレンズを用いて前記０次回折光を抽出するようにした方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の方法で撮像された撮像結果に基づいて前記ホログラムの欠陥の有無を判定するようにした欠陥判別方法。
【請求項５】
ホログラムの欠陥の有無を判定する欠陥判別装置であって、
被検体であるホログラムのホログラム面に対して任意の入射角度で平行光を照射する照射手段と、
前記照射手段によって照射された平行光が前記ホログラム面で反射してなる反射光のうち、投影された進行方向が、前記平行光の投影された進行方向と同一であって、かつ前記ホログラム面に対する法線を中心として前記入射角度と対称になるような反射角度で反射する反射光成分を抽出する第１の抽出手段と、
前記抽出された反射光成分を用いて前記ホログラム面を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された撮像結果に対して所定の画像処理を施し、その結果から、前記被検体であるホログラムの欠陥の有無を判定する判定手段と
を備えた欠陥判別装置。
【請求項６】
請求項５に記載の欠陥判別装置において、
前記第１の抽出手段に代えて、前記ホログラム面に照射された平行光が前記ホログラムで回折して得られる回折光のうち、０次回折光のみを抽出する第２の抽出手段を備えるようにした欠陥判別装置。
【請求項７】
前記第２の抽出手段は、前記ホログラム面に照射された平行光が前記ホログラムで回折して得られる回折光から、物体側もしくは両側テレセントリックレンズを用いて前記０次回折光を抽出するようにした請求項６に記載の欠陥判別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラムを構成する回折格子自体の不良や傷等による欠陥の有無を判別したり、ホログラムの表面に付着したごみ等の有無を検出するために行うホログラムの撮像方法および欠陥判別方法ならびに欠陥判別装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ホログラムは、印刷やカラーコピー機では再現できない立体画像を記録できるため、現在では金券やクレジットカード、ＩＤカード、身分証明書、コンピュータならびにその関連製品、音楽、ゲームソフト、ＣＤ、ＤＶＤ、ビデオ、書籍とあらゆるものを保障するために使われている。
【０００３】
係るホログラムの中で、特にレインボーホログラムはホログラムの光学的な干渉縞を凹凸で記録することにより薄いフィルムにエンボス加工する方法で大量複製が可能であり、かつ視認性の高い意匠性と偽造防止性とが世界的にも認められている。また、国内においても、紙幣に採用されることになり益々その需要と重要性が高まってくるものと予想される。
【０００４】
したがって、製造工程内および出荷前の欠陥検査には十分な注意が必要である。製造工程では、例えばスタンパにゴミ等の異物が付着した場合、異物が付いたままの状態でホログラムをエンボスすると異物付着部における回折格子の凹凸が潰れる、または異なる回折格子が形成されることとなる。したがって、マスタ品と異なる回折格子のある透明フィルムがアルミ蒸着された場合、出来上がった製品にも同様の傷や異物による欠陥が含まれることになる。
【０００５】
従来のホログラム検査装置は、回折光を捉えることで画像化を行われている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２３９８３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようなホログラムの従来技術による欠陥検査においては、ホログラムの品種に応じて光照射系と撮像系の角度を固定した検査装置が一般に用いられている。
【０００７】
通常、ホログラムは、回折光を見ることになるため、視点の位置により像の見え方が異なる。したがって、ただ単なる直接反射光や単一もしくは複数箇所の光源を用いた照明条件下では一度に全ての画像を撮像することはできないため、ホログラムの全てのテザインパターンを保証することはできない。また、ホログラムのデザインが変更された場合、デザインに応じて光照射系と撮像系とを調整しなければならず、手間と時間とを要するという欠点がある。更に、前述したようにホログラムのとる回折角度によっては、検査装置の構造上の都合から、回折光を取れず、部分的な検査しかできない場合もある。
【０００８】
このような事情のため、任意の品種のホログラムを自動検査することは到底現実的ではなく、ホログラムの品質は、一部あるいは大部分を目視チェックに頼らざるを得ないのが現状である。
【０００９】
このため、万が一表面に正しい回折格子が形成されず、欠陥のあるホログラムが製造されても、欠陥を見逃してしまう場合や、欠陥を検出できない場合がありうる。また、欠陥のあるホログラムが単発発生または連続して多数製造され、それを見逃してしまった場合には、ホログラム製造者は、利益だけでなく、信用や信頼を含めて大損害を被ることとなる。
【００１０】
そこで、任意の品種に対応するために、またホログラム絵柄に対し全ての方向から見た場合に欠陥があるかどうかの検査を保証するための撮像系が提案された。すなわち、ホログラムを撮像する場合に、あらゆる角度からの反射光を捉えるための照明方法を備えた撮像系である。このために、この撮像系では、ドーム型照明や円筒型照明が用いられる。
【００１１】
ただし、ドーム型照明では横幅サイズが非常に大きくなってしまうために、横幅方向に検査ホログラムフィルムが横幅を持っていて複数面付けとなっている場合、検査撮像ヘッド配列が数段千鳥となるが、撮像ヘッドが幅広であればあるほどヘッドが干渉するため千鳥段数を多くしなければならないという不都合が発生する。
【００１２】
一方、図５に示すような円筒型照明１０は、このようなドーム型照明を改良し、横幅をコンパクト化するためのものであるが、ホログラム面Ｓの照射点Ｏに向かって照射する点Ｌ１と点Ｌ２とでは照射点Ｏまでの距離が高さによって異なる。光量は距離の２乗に反比例し減衰していくことは既知であるため、照射される角度によって光量が異なるという事態が起こる。すなわち、鉛直方向ＯＰに対する回折角が小さくなればなるほど光源である円筒型照明１０と、ワークであるホログラム面Ｓとの間の距離が遠くなるために光量が小さくなるという欠点を持つ。
【００１３】
したがって、この欠点を解決するためには、ワーク、すなわちホログラム面Ｓから照明が離れた位置になればなるほど光量を上げなければならないため、高さによって出力電圧を変えなければならないといった対応が必要となる。
【００１４】
また、ドーム型照明あるいは円筒型照明のいずれにおいても中心のみ均一照明であり、照明の左右における光の照射方向は異なる。このため、照明範囲において十分小さい領域での検査であれば問題ないが、特に多面同時撮像の場合では画像がラインカメラの場合左右で、エリアカメラの場合は上下斜めも含み、照射の方向によって光強度が異なるため画像が異なってしまう。これでは同じホログラムにも関わらず同じ品質を保証しているとは言い難い。また、ホログラムフィルムが検査ライン上において幅方向に振れた場合、同じホログラム内の同じ箇所に照射される光の量や角度が異なるため擬似欠陥の発生する確率が高くなるという問題もある。
【００１５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、任意の品種のホログラムの欠陥検出に汎用的に利用することができ、かつ欠陥を精度良く安定して検出することが可能なホログラムの欠陥判別方法および欠陥判別装置、ならびにこれらに適用されるホログラムの撮像方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。
【００１７】
すなわち、請求項１の発明は、ホログラムの欠陥を検出するために、ホログラム面を撮像する方法であって、ホログラム面に対して任意の入射角度で平行光を照射し、照射された平行光がホログラム面で反射してなる反射光のうち、投影された進行方向が、平行光の投影された進行方向と同一であって、かつホログラム面に対する法線を中心として入射角度と対称になるような反射角度で反射する反射光成分を抽出し、抽出した反射光成分を用いてホログラム面を撮像する。
【００１８】
請求項２の発明は、ホログラムの欠陥を検出するために、ホログラム面を撮像する方法であって、ホログラム面に対して任意の入射角度で平行光を照射し、ホログラム面に照射された平行光がホログラムで回折して得られる回折光のうち、０次回折光のみを抽出し、抽出した０次回折光を用いてホログラム面を撮像する。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項２の発明の方法において、ホログラム面に照射された平行光がホログラムで回折して得られる回折光から、物体側もしくは両側テレセントリックレンズを用いて０次回折光を抽出する。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のうち何れか１項の発明の方法で撮像された撮像結果に基づいてホログラムの欠陥の有無を判定するようにした欠陥判別方法である。
【００２１】
請求項５の発明は、ホログラムの欠陥の有無を判定する欠陥判別装置であって、被検体であるホログラムのホログラム面に対して任意の入射角度で平行光を照射する照射手段と、照射手段によって照射された平行光がホログラム面で反射してなる反射光のうち、投影された進行方向が、平行光の投影された進行方向と同一であって、かつホログラム面に対する法線を中心として入射角度と対称になるような反射角度で反射する反射光成分を抽出する第１の抽出手段と、抽出された反射光成分を用いてホログラム面を撮像する撮像手段と、撮像手段によって撮像された撮像結果に対して所定の画像処理を施し、その結果から、被検体であるホログラムの欠陥の有無を判定する判定手段とを備える。
【００２２】
請求項６の発明は、請求項５の発明の欠陥判別装置において、第１の抽出手段に代えて、ホログラム面に照射された平行光がホログラムで回折して得られる回折光のうち、０次回折光のみを抽出する第２の抽出手段を備える。
【００２３】
請求項７の発明は、請求項６の発明の欠陥判別装置において、第２の抽出手段は、ホログラム面に照射された平行光がホログラムで回折して得られる回折光から、物体側もしくは両側テレセントリックレンズを用いて０次回折光を抽出する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、任意の品種のホログラムの欠陥検出に汎用的に利用することができ、かつ欠陥を精度良く安定して検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２６】
なお、以下の実施の形態の説明に用いる図中の符号は、図５と同一部分については同一符号を付して示すことにする。
【００２７】
まず、図１を用いて、ホログラムの回折原理の概略について説明する。図１に示すように、ホログラム面Ｓに対して、点Ｌより平行光を照射点Ｏに任意の入射角度φで照射したものとする。図１に示すＮは、照射点Ｏにおけるホログラム面Ｓに対する法線方向であり、入射角度φは、点Ｌと照射点Ｏとを結んでなる直線ＬＯと、法線ＯＮとのなす角度である。
【００２８】
この場合、照射された光は照射点Ｏで回折し、その回折光は、法線ＯＮを中心して、入射角度φと対称な角度を中心としてｓｉｎ−１（ｍλ／ｄ）の出射角度θで生じる。すなわち、出射角度は下記（１）式に示す通りとなる。  
θ＝ｓｉｎ−１（ｍλ／ｄ）    ・・・（１）式  
ここで、ｍは回折次数であり、±１、±２、±３、・・・。λ＝波長、ｄ＝回折格子ピッチである。言い換えると、回折光の投影された進行方向は、平行光の投影された進行方向と同一であって、かつホログラム面Ｓに対する法線ＯＮを中心として入射角度φと対称になるような出射角度φを中心として回折する。
【００２９】
上記（１）式において、ｍ＝０の場合における回折光は、０次回折光に相当する。これは、正反射光にあたり、出射角度θは波長λが短いほど０次項よりの角度となる。また、波長λが大きくなると出射角度θも大きくなる。代表的なホログラムであるエンボスホログラムの場合は通常、空間周波数がおよそ５００〜２５００本／ｍｍの範囲にあり、様々な回折格子ピッチｄと方向性とを持つ回折格子と無地領域からなり、さらに回折格子上に異なる回折格子を有する場合もある。これによって、回折格子の並びの向きや回折格子ピッチｄ、光の入射角度φによって様々な模様や色を見ることができる。
【００３０】
図２は、本発明の実施の形態に係るホログラムの撮像方法および欠陥判別方法を適用したホログラム欠陥判別装置の一例を示す構成概念図である。この装置では、基本的にはホログラムはドラム上、パス上関係無く適用できる。
【００３１】
すなわち、同実施の形態に係るホログラムの撮像方法および欠陥判別方法を適用したホログラム欠陥判別装置は、光源１と、ライトガイド２と、ＮＤフィルタ３と、平行光学系４と、テレセントリックレンズ６と、絞り部７と、受光素子８と、カメラ９とを備えてなる。
【００３２】
光源１は、ホログラム欠陥判別用の検査光を発する。光源としては、特に限定はないが、一般に低価格で赤色成分が多いハロゲンが好ましい。ライトガイド２は、光源１から発せされた検査光を、ＮＤフィルタ３に導く。ＮＤフィルタ３は、ライトガイド２によって導かれた検査光を、検査光を拡散させることなく減少させるものである。光量過多で安定な光を得たいときに用いるとよい。なお、ＮＤフィルタ３は、必ずしも設ける必要は無く、省略することも可能である。
【００３３】
平行光学系４は、凹レンズやｆθレンズ等を組み合わせてなり、ＮＤフィルタ３によって安定かつ適切な光量に調節された検査光を、これらレンズにより平行光にする。そして、この平行光によって、被検体である例えばアルミ蒸着後エンボスホログラムのようなホログラム５が照射点Ｏを中心として照射されるようにする。ホログラム５の表面に対する検査光の入射角度φは任意でよい。
【００３４】
テレセントリックレンズ６としては、物体側テレセントリックレンズは必須であり、更に両側テレセントリックレンズを用いても良い。このようなテレセントリックレンズ６、特に物体側テレセントリックレンズは、検査光がホログラム５の表面で回折してなる０次回折光の進行方向、すなわち検査光に対する正反射光の進行方向に光軸Ｊを合わせており、検査光がホログラム５の表面で回折してなる回折光のうち、０次回折光のみが絞り部７の中心に設けられた穴を通過するように絞り部７に導く。したがって、０次回折光以外の光は、絞り部７の絞りによりカットされるようにしている。
【００３５】
絞り部７を通過した０次回折光は、受光素子８に導かれるようにしている。物体側テレセントリックレンズのみならず、両側テレセントリックレンズを用いた場合には、両側テレセントリックレンズが、絞り部７を通過した０次回折光を、平行光にして受光素子８に導く。
【００３６】
物体側テレセントリックレンズは、両側テレセントリックレンズより比較的レンズ枚数も少なく形状をコンパクトにすることができる。両側テレセントリックレンズは、物体側テレセントリックレンズと同様に光軸Ｊに対して平行な光のみを通すが、物体側テレセントリックレンズに比べて、カメラ９の受光素子８の取り付け精度、カメラ９に対するレンズそのものの取り付けのばらつきが減少するために精度が向上する。
【００３７】
受光素子８は、テレセントリックレンズ６の光軸Ｊ、すなわち０次回折光の進行方向に対して直交する面上に配置されるようにしている。これによって、受光素子８は、絞り部７を通過した０次回折光を効率良く受光する。
【００３８】
より詳細には、回折格子ピッチｄにより出射角度θは異なり、それによってテレセントリックレンズ６に入射する光の角度は、照射点Ｏとの距離に依存するが、テレセントリックレンズ６との距離が遠いほど直線に近づき、０次回折光をより捉えることができるようになり、輝度に差が現れるようになる。例えば、テレセントリックレンズ６の口径をＤ、テレセントリックレンズ６と照射点Ｏとの距離をｋとすると、照射点Ｏの捉えられる角度は、テレセントリックレンズ６の光軸Ｊを中心として、±ｔａｎ−１（ｄ／２ｋ）であり、この範囲以外の角度を持つ回折光は排除される。すなわち回折格子ピッチｄにより正反射光に対し回折光が排除された分だけ輝度が低下するため、無地領域と回折格子領域との判別だけでなく、回折格子領域においてもコントラストのある画像を得る。
【００３９】
そして、このようにして受光した０次回折光を、カメラ９が撮像する。このようにしてカメラ９で撮像した画像は、０次回折光から成り立っている、つまり、正反射光軸に対して角度を持つｍ次（ｍ≠０）項の回折光を排除しているために、コントラストのある画像となる。
【００４０】
図３は、光を照射したときの回折格子の有無、欠陥領域で生じる光強度を表しており、枠点線領域が照射光に対し損失無しの場合に反射する光量であり、縦軸に輝度をとると、エネルギー損失無しの場合は図中縦軸に示すｍａｘのライン上に位置することとなる。図中に示すＡの無地領域では、入射した照射光に対してほぼ１００％の光が正反射する。一方、図中に示すＢの回折格子を有する領域では、反射する光は、回折によりテレセントリックレンズ６の光軸Ｊに対して角度を有するため、光は光軸Ｊ以外にも分散される。したがって、０次回折光以外である点線枠外の光を取り除くことで、輝度値は、無地領域Ａの場合よりも低下する。さらに、図中に示すＣの欠陥領域では、例えば異物を有することによって、反射光は四方八方に拡散してしまうため、そのうちの正反射光成分は非常に小さくなり、得られる輝度もほぼ０となってしまう。
【００４１】
したがって、図２に示すような本発明の実施の形態に係るホログラム欠陥判別装置を用いることによって、回折格子の有無（図３中に示すＢとＡ）や、欠陥領域（図３中に示すＣ）においてそれぞれ異なる輝度が得られ、ホログラム５の表面を撮像するとコントラストの高い画像が得られることとなる。
【００４２】
この高コントラストな画像に対して一連の画像処理を施すことにより、容易に欠陥の判別、検出をすることができる。例えば、無地領域、回折格子領域、回折格子でもピッチが細かい領域や回折格子上に回折格子が重なっている領域、ゴミ、傷、異物、ピンホール抜けなどが簡単に判別できるようになる。これにより、前述した擬似欠陥の発生する確率が高くなる問題や、その対策であるマスク画像の生成、マスク領域内、および同領域に掛かる欠陥の流出といった欠点が無くなる。
【００４３】
さらにフィルタリングによりノイズ除去をし、回折格子領域の中で最低輝度を示す輝度値を欠陥の有無の判断となる閾値（例えば図３を参照）とするならば、閾値を超えなかった領域が、検出したいゴミや傷であり、面積等のサイズによる判定閾値を設けることにより簡単に所望のサイズの欠陥を検出できるようになる。
【００４４】
以下に、具体的な欠陥検出方法について述べる。
【００４５】
前述したように、ホログラム５の表面を撮像するにあたり、無地領域や、回折格子領域、あるいは回折格子内の別な回折格子を有する領域、さらには欠陥領域では、輝度の異なる画像が得られる。
【００４６】
図４は、ホログラム５のある波長λに対し開口の大きさａを変えたとき、すなわちホログラム５の空間周波数が異なるときの波動の回折による広がり角の変化を概念的に示す図である。図４に示すように、波長λに対する開口の大きさａを、図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）に行くに従って徐々に小さくしていった場合、図４（ａ）に示すように波長λに対し開口の大きさａが十分大きい場合（ａ＞＞λ）では直進性が強いが、開口の大きさａを小さくして行くにつれて図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように、広がり角が段々大きくなる。したがって、同じ回折格子を含む領域において、ホログラムの空間周波数が小さくなる、すなわち回折格子ピッチｄが十分大きくなると、図４（ａ）に示すような傾向に、空間周波数が大きくなり回折格子ピッチｄが十分小さくなると、図４（ｃ）に示すような傾向をとるようになる。
【００４７】
回折格子の広がり角が大きくなると、図３中のＢ（回折格子）に示すように、反射する全体光量（図３中のＢに示す縦線領域の面積）は変わらないが、輝度は全体的に小さくなり、その分横幅方向に回折角が広がることになる。したがって、上述したように０次回折光のみを抽出することで、ホログラム５の空間周波数によって輝度差が得られるようになる。つまり、回折格子ピッチｄが大きくなるほど、図４（ａ）に示すような並進性の傾向が強くなるために、０次回折光の方向の光強度は、図４（ｂ）や図４（ｃ）の場合に比べて大きくなり、抽出される光成分も大きくなり、輝度値が大きくなる。逆に、回折格子ピッチｄが小さくなるほど、図４（ｃ）のように回折角が広がる傾向になり、抽出される光成分も小さくなり、輝度値も小さくなる。
【００４８】
具体的には、エンボスホログラム回折格子の空間周波数は５００〜２５００本／ｍｍであるため、回折格子ピツチｄは４００〜２０００ｎｍ（５００本／ｍｍのとき２０００ｎｍ、２５００本／ｍｍのとき４００ｎｍ）となり、単純に開口の大きさａを半分とすると、開口の大きさａのとる範囲は２００〜１０００ｎｍとなる。可視光は３８０〜７８０ｎｍであるので、照射光の代表値として５００ｎｍについて考える。
【００４９】
開口の大きさａ＝１０００ｎｍの場合、波長λ＝５００ｎｍよりも十分大きいために、図４（ａ）に示すような直進性を示す光強度が大きくなり、得られる画像も高輝度となる。開口の大きさａ＝５００ｎｍの場合、波長λ＝５００ｎｍと等しいので、図４（ｂ）に示すような傾向となる。更に、開口の大きさａ＝２００ｎｍの場合、波長λ＝５００ｎｍよりも十分小さいので、図４（ｃ）に示すように、１８０度程度回折するようになり、直進性の光強度の割合は小さくなり、回折格子ピッチの細かい領域では低輝度となる。
【００５０】
これは、波長λ＝５００ｎｍに関わらず、どの波長帯域においても当てはまることである。このように回折格子ピッチｄにより輝度差が得られ、回折格子ピッチｄが小さくなる領域ほど画像は暗くなり、回折格子ピッチｄが大きくなるほど画像は明るくなる。また、回折格子の重なる領域、異なる回折格子を含む回折格子領域においても同様のことが言え、重なれば重なるほど低輝度となる。
【００５１】
以上まとめると、回折光のうちの０次回折光のみを抽出した場合、無地領域、回折格子領域、欠陥領域によって輝度値はそれぞれ異なる。すなわち、図３に示すように、輝度値は、図３中Ａに示すように、無地領域では最大値ｍａｘ付近、図３中Ｃに示すようにゴミや傷等からなる欠陥領域は低輝度に、図３中Ｂに示すように回折格子領域ではその中間値を示す。さらに図３中Ａに示すように回折格子領域では照射する光の波長やホログラムの回折格子ピッチｄにより輝度が変化し、空間周波数の大きい箇所ほど輝度は小さくなり、回折格子の重なる箇所ではさらに小さくなる。
【００５２】
ゴミが付着していたり、傷がある欠陥領域では、回折格子の有無に関わらず散乱光を生じることを先に述べた。散乱光はあらゆる角度に光を生じ、正反射光成分はほぼ０となるため、傷等の欠陥は回折格子領域の最低輝度さえ把握できていれば、その値を図３に示すように閾値とすると閾値以下が欠陥であると容易に判定できるようになる。ピンホール抜けの場合においても、ドラム上の検査であればドラムが黒色であれば、パス上であれば表側からの光が無ければ光は反射することがないため異物や傷と同様にほぼ０の低輝度を示す。大きさによる欠陥判定も加えたいのであれば、欠陥サイズの判定閾値を設けることにより、輝度の閾値以下で面積等によるサイズの閾値を超えた場合を示すことで容易に判定できるようになる。
【００５３】
上述したような原理を用いることにより、従来技術のようなパターンマッチング等の複雑な処理系を必要とせず、またマッチングの際必要となるマスク画像の作成、およびマスクによる検査無効領域が無くなるといった欠点を克服することができる。したがって、本発明の実施の形態に係るホログラムの撮像方法および欠陥判別方法を適用したホログラム欠陥判別装置は、非常に安定し、かつ精度が高く、更には高い完成度で欠陥判別を行うことが可能となる。
【００５４】
以上、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の実施の形態に係るホログラムの撮像方法および欠陥判別方法を適用したホログラム欠陥判別装置を用いることで、従来ホログラム検査をする際に必要としていたホログラムのデザインパターンによって光学系を変更する手間や労力がなくなり、任意のデザインパターンに適用することが可能となった。
【００５６】
また、デザインパターンによる回折光を排除し、正反射光のみを抽出するという原理を用いているため、検査光の光量が非常に少量で良いことから、ランニングコストが抑えられるという利点もある。
【００５７】
更には、均一の平行照明を検査光として用いるために、ドーム型や円筒型のようなホログラム中の位置における照明の不均一性が解消されるとともに、ホログラムの周囲に光源を置く必要がなくなるために、スペースを必要とせず、小型化が可能となる。
【００５８】
このように、本発明の実施の形態に係るホログラムの撮像方法および欠陥判別方法を適用したホログラム欠陥判別装置は、安価で高精度で、かつ汎用的に用いることができ、非常に優位な点ばかりである。また欠陥はすべて低輝度の黒色として現れるため複雑な処理系も必要とせず、欠陥と良品との閾値を引きやすいといったメリットが大きい。したがって、本発明の実施の形態に係るホログラムの撮像方法および欠陥判別方法を適用したホログラム欠陥判別装置によってもたらされる産業上の利益は非常に大きい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】ホログラムの回折原理の概略説明図。
【図２】本発明の実施の形態に係るホログラムの撮像方法および欠陥判別方法を適用したホログラム欠陥判別装置の一例を示す構成概念図。
【図３】光を照射したときの回折格子の有無、欠陥領域で生じる光強度の輝度分布の概念を示す図。
【図４】ホログラムの空間周波数と、波動の回折による広がり角の変化との関係を概念的に示す図。
【図５】従来技術の円筒型照明を用いたホログラム検査装置の概念を示す図。
【符号の説明】
【００６０】
Ａ…無地領域、Ｊ…光軸、Ｓ…ホログラム面、１…光源、２…ライトガイド、３…ＮＤフィルタ、４…平行光学系、５…ホログラム、６…テレセントリックレンズ、７…絞り部、８…受光素子、９…カメラ、１０…円筒型照明
【図１】
2006145386.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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