(57)【要約】【課題】  小形化でき、低消費電力でメンテナンスの容易なホログラム欠陥判定装置を提供する。【解決手段】  ホログラムの基準空間周波数ｆに基づいて、ホログラムの欠陥判定を行う。ホログラム欠陥判定装置１０は、ホログラム５の表面Sに、波長λの検査光を照射する光源２１と、前記光源２１を、ホログラム５の表面Sの法線方向に対してsin‐1（1/ｆλ）度となる角度から検査光を照射するように移動させる移動部３０と、検査光がホログラム５の表面Sで反射する際の回折光を撮像する撮像部４０と、撮像した回折光に基づいて、ホログラム５の欠陥の有無を判定する判定部５０とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準ホログラムにおける回折格子の空間周波数の基準値ｆに基づいて、検査対象のホログラムの欠陥判定を行うホログラム欠陥判定装置において、
前記ホログラムの表面に、波長λの検査光を照射する光源と、
前記光源を、前記ホログラムの表面の法線方向に対してθ＝sin‐1（1/ｆλ）度となる角度θから検査光を照射するように移動させる移動手段と、
前記検査光が前記ホログラムの表面で反射する際に、前記法線方向に生じる回折光を撮像する撮像手段と、
前記撮像した回折光に基づいて、前記ホログラムの欠陥の有無を判定する判定手段と
を備えたことを特徴とするホログラム欠陥判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のホログラム欠陥判定装置において、
前記光源は、前記ホログラムの表面に対する法線の周囲に沿って環状に配置された発光部を備えたことを特徴とするホログラム欠陥判定装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のホログラム欠陥判定装置において、
前記光源は、前記検査光を発生する発光部として、ＬＥＤを備えたことを特徴とするホログラム欠陥判定装置。
【請求項４】
請求項３に記載のホログラム欠陥判定装置において、
前記ＬＥＤは、前記波長λが５４０〜５８０ｎｍの範囲内にある緑色光を発光することを特徴とするホログラム欠陥判定装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のホログラム欠陥判定装置において、
前記光源の内周に沿って、円筒形の拡散板を更に備えたことを特徴とするホログラム欠陥判定装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のホログラム欠陥判定装置において、
前記空間周波数の基準値ｆを取得する取得手段を更に備え、
前記取得手段は、
基準ホログラムの表面に、波長λの検査光を照射する取得用光源と、
前記基準ホログラムを回転中心として当該基準ホログラムの表面及び裏面側に交互に対向するように、前記取得用光源を回転移動させる取得用移動手段と、
基準ホログラムを回転させる回転ステージと、
前記取得用光源が回転移動中に前記ホログラムの表面の法線方向から角度θ（但し、０°＜θ＜９０°）だけ傾いて検査光を照射し、この検査光が前記基準ホログラムの表面で反射する際に、前記法線方向に生じた回折光を撮像する取得用撮像手段と、
この回折光が撮像されたときの前記角度θ、前記波長λ及び式θ＝sin‐1（1/ｆλ）の関係に基づいて、前記空間周波数の基準値ｆを取得する空間周波数取得手段と
を備えたことを特徴とするホログラム欠陥判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラムの欠陥判定を行うホログラム欠陥判定装置に係り、特に、小形化でき、低消費電力でメンテナンスが容易なホログラム欠陥判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホログラムは、カラーコピー機等の印刷機では再現できない立体画像等を記録することができるものである。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し、薄いフィルムにエンボス加工する方法を用いることで、大量複製できる。そのため、近年、ホログラムは、例えば、紙幣や金券、クレジットカード、ＩＤカード、身分証明書、コンピュータ関連製品、コンピュータ、音楽、ゲームソフトやCD、DVD、ビデオ、書籍等の偽造防止といったセキュリティ目的に使用される場合が増えている。
【０００３】
このように、ホログラムはセキュリティ目的に用いられる場合が多いので、製造工程及び出荷前の欠陥検査には十分な注意が必要である。
【０００４】
例えば、製造工程において、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、異なる回折格子が形成されてしまう。この場合、真正品に対し、欠陥のあるホログラムを貼り付けることにより、真正品を偽造品と誤認する可能性が高い。
【０００５】
このような誤認を避けるため、従来からホログラムの欠陥検出装置が提供されている（例えば、特許文献１参照）。このホログラム欠陥検出装置は、任意の品種のホログラムの欠陥検出に汎用的に使用可能とする観点から、ホログラムの実質的な表面側全方向から検査光を照射する検査光用光源を備えている。
【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】
しかしながら、上述したような従来のホログラム欠陥検出装置では、ホログラムの格子間隔及び並び方向等が未知であることが前提とされている。そのため、検査光の入射角を広くするために、ホログラムの実質的な表面側全方向から検査光を照射可能な程度に、光源を大きくしなければならない。
【０００７】
その結果、光源の大きさに比例して、必要とされる消費電力量が増大する問題と、光源の交換といったメンテナンス作業に手間取ることにより、光源のメンテナンス毎にホログラム自体の製造を中止しなければならない等の問題がある。
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、光源を小形化でき、低消費電力でメンテナンスの容易なホログラム欠陥判定装置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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、以下のような手段を講じる。
【００１０】
請求項1に対応する発明は、基準ホログラムにおける回折格子の空間周波数の基準値ｆに基づいて、検査対象のホログラムの欠陥判定を行うホログラム欠陥判定装置において、前記ホログラムの表面に、波長λの検査光を照射する光源と、前記光源を、前記ホログラムの表面の法線方向に対してθ＝sin‐1（1/ｆλ）度となる角度θから検査光を照射するように移動させる移動手段と、前記検査光が前記ホログラムの表面で反射する際に、前記法線方向に生じる回折光を撮像する撮像手段と、前記撮像した回折光に基づいて、前記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ホログラム欠陥判定装置である。
【００１１】
請求項２に対応する発明は、請求項１に対応するホログラム欠陥判定装置において、前記光源は、前記ホログラムの表面に対する法線の周囲に沿って環状に配置された発光部を備えたホログラム欠陥判定装置である。
【００１２】
請求項３に対応する発明は、請求項１又は請求項２に対応するホログラム欠陥判定装置において、前記光源は、前記検査光を発生する発光部として、ＬＥＤを備えたホログラム欠陥判定装置である。
【００１３】
請求項４に対応する発明は、請求項３に対応するホログラム欠陥判定装置において、前記ＬＥＤは、前記波長λが５４０〜５８０ｎｍの範囲内にある緑色光を発光するホログラム欠陥判定装置である。
【００１４】
請求項５に対応する発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に対応するホログラム欠陥判定装置において、前記光源の内周に沿って、円筒形の拡散板を更に備えたホログラム欠陥判定装置である。
【００１５】
請求項６に対応する発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に対応するホログラム欠陥判定装置において、前記空間周波数の基準値ｆを取得する取得手段を更に備え、前記取得手段は、前記基準ホログラムの表面に、波長λの検査光を照射する取得用光源と、前記基準ホログラムを回転中心として当該基準ホログラムの表面及び裏面側に交互に対向するように、前記取得用光源を回転移動させる取得用移動手段と、前記取得用光源が回転移動中に前記ホログラムの表面の法線方向から角度θ（但し、０°＜θ＜９０°）だけ傾いて検査光を照射し、この検査光が前記基準ホログラムの表面で反射する際に、前記法線方向に生じた回折光を撮像する取得用撮像手段と、この回折光が撮像されたときの前記角度θ、前記波長λ及び式θ＝sin‐1（1/ｆλ）の関係に基づいて、前記空間周波数の基準値ｆを取得する空間周波数取得手段とを備えたホログラム欠陥判定装置である。
【００１６】
＜用語＞
本発明において、「空間周波数の基準値」とは、ホログラムの設計工程における設計値から求めた空間周波数の値である。なお、「空間周波数の基準値」は、「基準空間周波数」ともいう。
【００１７】
＜作用＞
従って、請求項１に対応する発明は、ホログラムの表面に、波長λの検査光を照射する光源と、光源を、ホログラムの表面の法線方向に対してsin‐1（1/ｆλ）度となる角度から検査光を照射するように移動させる移動手段と、検査光がホログラムの表面で反射する際の回折光を撮像する撮像手段とを備えていることにより、光源を移動させることで、光源を必要以上に大きくせずに回折光を的確に撮像できる。すなわち、光源を小形化でき、低消費電力でメンテナンスの容易なホログラム欠陥判定装置を提供できる。
【００１８】
請求項２に対応する発明は、請求項１に対応する作用に加え、光源は、ホログラムの表面に対する法線方向の周囲に沿って、環状に配置された発光部を備えているので、ホログラムの回折格子の並び方向に依存せずに回折光を撮像することができる。これにより、回折格子の並び方向が未知であるホログラムの欠陥判定ができるホログラム欠陥判定装置を提供できる。
【００１９】
請求項３に対応する発明は、請求項１又は請求項２に対応する作用に加え、光源は、発光部としてＬＥＤを備えているので、低消費電力でメンテナンスの容易なホログラム欠陥判定装置を提供できる。
【００２０】
請求項４に対応する発明は、請求項３に対応する作用に加え、ＬＥＤは、緑色光を発光するので、青色光を発光する場合に比べ多数のＬＥＤを用いることがなく、赤色光を発光する場合に比べ撮像が容易なホログラム欠陥判定装置を提供できる。
【００２１】
請求項５に対応する発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に対応するホログラム欠陥判定装置において、光源の内周に沿って、円筒形の拡散板を更に備えた構成により、検査光の強度ムラを緩和することができる。すなわち、光源によるムラを改善したホログラム欠陥判定装置を提供できる。
【００２２】
請求項６に対応する発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に対応するホログラム欠陥判定装置において、基準ホログラムの空間周波数の基準値ｆを取得する取得手段を更に備えた構成により、任意のホログラムを基準として、検査対象ホログラムの欠陥判定を実行できるホログラム欠陥判定装置を提供できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、光源を小形化でき、低消費電力でメンテナンスの容易なホログラム欠陥判定装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００２５】
＜第1の実施形態＞
図１は本発明の第１の実施形態に係るホログラム欠陥判定装置の構成の概念図である。
【００２６】
ホログラム欠陥判定装置１０は、ホログラムを検査する検査エリア１１に設けられ、搬送台６により検査エリア１１に搬送されたホログラム５の欠陥判定を行うものである。
【００２７】
ここで、ホログラム５は、例えばエンボス加工で得られたレインボーホログラム（以下、エンボスホログラムという）であり、ここでは回折格子の空間周波数ｆが５００〜２０００[本／ｍｍ]の範囲内にあるエンボスホログラム等である。エンボスホログラムは、プレス面にアルミニウム等を蒸着した反射型ホログラムであり、大量生産に適している。また、エンボスホログラムは、回折格子領域と無地領域とを有し、様々な回折格子の並び方向及びピッチの値を有する。回折格子上に異なる回折格子を有する場合もある。このような回折格子の並び方向及びピッチの値の違いにより、光の照射角に応じて、様々な模様や色が映し出される。
【００２８】
搬送台６は、製造工場等に設置されるベルトコンベア等であり、ホログラム欠陥判定装置１０の下方の検査エリア１１を通過するようにホログラムを搬送するものである。搬送台６の一部には、ホログラム５が載せられるホログラム設置部６Ａが設けられている。
【００２９】
一方、ホログラム欠陥判定装置１０は、光照射部２０、移動部３０、撮像部４０、判定部５０及び制御部６０（図示せず）を備えている。
【００３０】
なお、光照射部２０、移動部３０及び撮像部４０は、検査エリア１１に供給されたホログラム５の欠陥判定を可能とするために、図示しない支持体により互いの配置が支持される。
【００３１】
光照射部２０は、ホログラム５の表面Ｓに、検査光を照射するものであり、光源２１と拡散板２２とを備えている。
【００３２】
光源２１は、波長λの検査光を照射するＬＥＤ等であり、移動部３０により上下方向（ホログラム５表面の法線方向）に移動可能に保持されている。
【００３３】
ＬＥＤは光源の小型化に適しており、波長選択も比較的容易である。また、光源２１は、ホログラム５の表面Ｓに対する法線方向の周囲に沿って、ドーナツ状（円環状）の形態になるように多数のＬＥＤ（発光部）が並べられたものである。
【００３４】
なお、入射光の波長λは、ホログラムの最大空間周波数ｆｓ[本／ｍｍ]に応じて調整する必要があり、１，０００，０００／ｆｓ[ｎｍ]より小さい値にする必要がある。エネルギー損失を最小にするためには、入射光の中心波長λｃを、｛(１，０００，０００／ｆｓ)−２０｝［ｎｍ］となるように選択すればよい。通常のＬＥＤの波長の半値幅が２０ｎｍだからである。
【００３５】
具体的には、緑色光（波長５６０ｎｍ近傍：例えば、５４０〜５８０ｎｍの範囲内の波長）を発光するＬＥＤを使用する。青色光では光量が不足するため、多数のＬＥＤを使用する必要がある。また赤色光では、ホログラム５の空間周波数が大きい場合に、回折光の回折が大きくなるため、撮像が困難になる。かかる観点から緑色光の発光素子の使用が好ましい。なお、ＬＥＤは砲弾型でもチップ型でも良い。砲弾型ＬＥＤは、強い指向性を有し、検査光が直線的に照射される。そのため、砲弾型ＬＥＤを用いる場合は、照明の斑（ムラ）を引き起こさないように、ＬＥＤの前方に拡散板を配置する必要がある。一方、チップ型ＬＥＤは、比較的均一な照明となり、配置しやすくできる。
【００３６】
なお、光源２１として、ＬＥＤの代わりに、円環状の蛍光灯を用いても良い。ドーナツ状の光源であるので、ホログラム５の回折格子の並び方向に依存せずに回折光を生じさせることが可能となる。
【００３７】
拡散板２２は、光源２１の内周に沿って円筒形になるように設けられており、ＬＥＤの照射方向をホログラム５の中心に向けた状態で検査光を拡散させ、均一照明を実現させるものである。拡散板２２を備えることにより、入射光のムラを緩和できる。
【００３８】
移動部３０は、ホログラム５の基準空間周波数ｆが設定されると、ホログラム５の表面Ｓの法線方向に対してsin‐1（1/ｆλ）となる角度から検査光を照射するように光源２０を移動させる機構である。
【００３９】
具体的には、移動部３０は、ホログラム５の表面Ｓの高さを位置の基準としたときに、光源２０の半径Ｒの１／ｔａｎ（ｓｉｎ−1(1／ｆλ)）倍の高さの位置に、光源２０を移動させるものである。ここでは、移動部３０は、２本の支柱３１Ａ，３１Ｂに取り付けられた駆動部３２Ａ，３２Ｂ（図示せず）により、光源２０の位置が図２に示す回折角θの値に基づいて調節される。
【００４０】
ここで、図２はホログラム５における回折光の回折角θの一覧を示した図である。縦軸は入射光の波長λに対応し、横軸はホログラム５の基準空間周波数ｆに対応する。ここで、ある波長λとある基準空間周波数ｆとの交わる欄は、そのλ，ｆにおける回折角θを表す。なお、図２は一例であり、図２より細かい分解能で波長λ、基準空間周波数ｆ及び回折角θの関係を表したテーブルを用いてもよい。また、図２において、「‐」の表示は、回折角が９０度を超えることを意味している。
【００４１】
例えば、ホログラム５の空間周波数ｆが１５００[本／ｍｍ]の領域に、波長λが７００ｎｍの光を照射する条件では、両者ｆ，λの交点が表示「−」となるから、ホログラム５の表面Ｓの法線方向に回折光を生じさせることができない。すなわち、表示「−」となるような条件において、ホログラム５の表面Ｓの法線方向に撮像部４０を固定した場合には、回折光を撮像できないことになる。
【００４２】
従って、光源２１の高さを調節する際には、予め図２に示すようなホログラムの基準空間周波数ｆと検査光の波長λとの関係に基づいて、駆動部３２Ａ，３２Ｂが光源２０の高さの適切な位置を機械的に調節する。
【００４３】
また、移動部３０の移動機構がこれに限られるものでないことは言うまでもない。
【００４４】
撮像部４０は、光源２１から照射された検査光がホログラム５の表面Ｓで反射する際の回折光を撮像するＣＣＤカメラ４１等を備えており、撮像により得られた撮像データを判定部５０に送出する機能をもっている。この撮像部４０は、ホログラム設置部６Ａの垂線上に固定される。これにより、回折光が生じる場合には、常にホログラム５の検査面の法線上で撮像できるようになる。なお、検査面とはホログラム５の表面Ｓのうち回折格子形成が形成された回折格子形成面である。
【００４５】
この理由について、図３を用いて説明する。
【００４６】
エンボスホログラムの検査面Ｓ１に対する法線上の点Ｐから、検査面Ｓ１の点Oに対し垂直に光が入射されると、ホログラムの回折格子の並び方向に、同法線から角度sin−1(mλ／d)の方向に回折光が生じる。ここで、λは入射光の波長、dは回折格子のピッチ、m=±1、±2、±3、…の整数である。図３（A）において、Ｌ１，Ｌ２の方向に、左右対称に２つの回折光が生じる。
【００４７】
これは逆に、点Ｌ１，Ｌ２から点Oへ光を入射させた場合には、同様の理由から点Ｐ，Ｐ１又は、点Ｐ，Ｐ２に回折光が生じることになる（図３（B））。
【００４８】
すなわち、角度sin−1(mλ／d)の方向から特定波長λの光を照射することで、検査面Ｓ１の法線方向に生じた回折光を撮像することができる。ここで、移動部３０により光源２０の高さが調節されるので、回折光が生じる場合には、常にホログラム５の検査面の法線上で撮像できる。
【００４９】
また、テレセントリックレンズ４２を用い、ホログラム５の法線方向に沿って直進してくる光のみを結像させることで、回折光を有効に撮像できることはいうまでもない。例えば、図４に示すような、光源２１（LED）、拡散板２２、直接光入射防止用笠２３、ＣＣＤカメラ４１、テレセントリックレンズ４２を備えた撮像系を用いることができる。
【００５０】
判定部５０は、撮像部４０により撮像された回折光に基づいて、ホログラムの欠陥の有無を判定するものであり、判定結果を制御部６０に送出する機能をもっている。ここでは、空間周波数が基準値ｆとなる基準ホログラム５Sとの比較に基づいて、ホログラムの欠陥判定を行う。例えば、基準ホログラム５Sにおける回折光の輝度分布を予め撮像しておき、撮像部４０により撮像されたホログラム５の回折光の輝度分布と比較する。これにより、輝度の異なる部分（例、回折光が撮像されない部分）があった場合には、ホログラムに欠陥があったと判定する。また、欠陥の見落としを防ぐためにホログラムの全面を調べる観点から、基準ホログラム５Sにおける輝度分布をマスタ画像データとして保持しておき、撮像されたホログラム５における輝度分布を撮像画像データとし、両画像データを比較して差分画像を生成し、輝度差とその面積のしきい値により欠陥判定を行うことが好ましい。
【００５１】
制御部６０は、ホログラム欠陥判定装置１０におけるデータの入出力を制御するものであり、図５のフローチャートに示す動作を実行するように各部１０〜５０を制御する機能を有し、欠陥有りを示す判定結果を判定部５０から受けると、欠陥有りのホログラム５を排除機構（図示せず）により搬送台６から排除させる機能をもっている。また、キーボード等の入出力手段より入力されるユーザの命令情報を該当する各部に伝達する。ここで、命令情報としては、例えば、ホログラム５の空間周波数の基準値ｆ、検査の開始、などがある。
【００５２】
なお、ホログラム欠陥装置１０には、キーボード、表示ディスプレイ、音声スピーカー等の機器が必要に応じて組み込まれている。
【００５３】
（ホログラム欠陥判定装置の動作）
次に、本実施形態に係るホログラム欠陥判定装置の動作を図５のフローチャートを用いて説明する。
【００５４】
ステップＳＴ１において、被検体のホログラム５が搬送台６のホログラム設置部６Ａに設置される。搬送台６の駆動に伴い、ホログラム５が検査エリア１１に搬送される。
【００５５】
ステップＳＴ２において、ユーザの操作により、ホログラム５の空間周波数の基準値ｆがホログラム欠陥判定装置１０に入力される。入力された情報は制御部６０を介して移動部３０に伝達される。
【００５６】
ステップＳＴ３において、入力された基準値ｆに基づき、移動部３０が光源２１の高さを機械的に調節する。
【００５７】
ステップＳＴ４において、光源２１のＬＥＤにより、特定波長λの検査光がホログラム５の表面Ｓの中心点Oに向かって照射される。このとき、検査光の中心波長λCは、｛１，０００，０００／ｆｓ−２０｝［ｎｍ］に設定される。これにより、入射された検査光は回折され、回折光を反射する。
【００５８】
ステップＳＴ５において、ホログラム５からの回折光が撮像部４０において撮像される。
【００５９】
ステップＳＴ６において、撮像されたホログラム５の撮像データＤ１と、予め撮像されている基準値ｆの空間周波数を有する基準ホログラム５Ｓの基準撮像データＤ０とが判定部５０において比較される。具体的には、撮像データＤ１の輝度分布と基準撮像データＤ０の輝度分布とが比較される。
【００６０】
ステップＳＴ７において、判定部５０は、撮像データD１の輝度分布と基準撮像データＤ０の輝度分布が一致したと判断した場合には、当該ホログラムには欠陥がないと判定して、制御部６０に結果を送出する。
【００６１】
ステップＳＴ８において、判定部５０は、撮像データＤ１の輝度分布と基準撮像データＤ０の輝度分布が一致していないと判断した場合には、当該ホログラムには欠陥があると判定して、制御部６０に結果を送出する。
【００６２】
ステップＳＴ９において、制御部６０は判定部５０から欠陥判定の結果を受け取り、表示ディスプレイ等に判定結果を出力させて、処理を終了する。
【００６３】
上述したように本実施形態によれば、ホログラム５の表面Ｓに、波長λの検査光を照射する光源２１と、光源２１を、ホログラム５の表面Ｓの法線方向に対してsin‐1（1/ｆλ）度となる角度から検査光を照射するように移動させる移動部３０と、検査光がホログラム５の表面Ｓで反射する際の回折光を撮像する撮像部４０とを備えていることにより、光源を移動させることで、光源を必要以上に大きくせずに回折光を的確に撮像できる。
【００６４】
補足すると、従来の光源は、ホログラムの実質的な表面側全方向から検査光を照射可能な程度の大きさが必要である。一方、本実施形態の光源２１は、移動部３０により移動可能なことから、例えば入射角５〜８５度（＝｜８０｜）の範囲を１度刻みに移動する場合、従来光源の１／８０倍の大きさでよい。
【００６５】
すなわち、本実施形態によれば、光源を小形化でき、低消費電力でメンテナンスの容易なホログラム欠陥判定装置１０を提供できる。
【００６６】
また、光源２１は、ホログラム５の表面Ｓに対する法線方向の周囲に沿って、ドーナツ状（円環状）の形態をしているので、ホログラム５の回折格子の並び方向に依存せずに回折光を撮像することができる。これにより、回折格子の並び方向が未知であるホログラムの欠陥判定ができるホログラム欠陥判定装置１０を提供できる。
【００６７】
さらに、光源２１は、ＬＥＤを備えているので、低消費電力でメンテナンスの容易なホログラム欠陥判定装置１０を提供できる。なお、ＬＥＤは、緑色光を発光するので、青色光を発光する場合に比べて少数のＬＥＤで済み、赤色光を発光する場合に比べて容易に撮像できる。
【００６８】
また、光照射部２０は、円筒形の拡散板２２を更に備えた構成により、検査光の強度ムラを緩和することができる。すなわち、光源によるムラを改善したホログラム欠陥判定装置１０を提供できる。
【００６９】
また、本実施形態に係るホログラム欠陥判定装置１０を製造工場に設置すれば、ホログラム５を製造後、即時に欠陥判定を実施できる。これにより、出荷までの時間を短縮でき、結果として、ホログラムの大量生産が短期間で可能となる。
【００７０】
＜第２の実施形態＞
図６は本発明の第２の実施形態に係るホログラム欠陥判定装置１０Ｓの概念を示す図である。なお、既に説明した部分と同一部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する。
【００７１】
第２の実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、空間周波数の基準値ｆが不明なホログラムに対しても欠陥判定を実現させる観点から、ホログラム欠陥判定装置１０Ｓは、前述したホログラム欠陥判定装置１０において、基準値取得部７０を更に備えている。
【００７２】
基準値取得部７０は、ホログラムの空間周波数の基準値ｆを取得するものであり、取得用光源７１、取得用移動部７２及び取得用撮像部７３を備えている。
【００７３】
取得用光源７１は、取得用移動部７２により移動され、ホログラム５の表面の法線方向から任意の角度だけ傾いた角度θでホログラム５に検査光を照射するものである。なお、取得用光源７１は、ビームエキスパンダーを備え、ホログラム面全域に検査光を照射する。
【００７４】
取得用移動部７２は、ホログラム５が載った回転ステージ７を回転中心として、回転ステージ７の周囲に沿って取得用光源７１を周回させるものである。換言すると、取得用移動部７２は、ホログラム５を回転中心として、ホログラム５の表面及び裏面側に交互に対向するように、取得用光源７１を回転移動させるものである。この際、回転ステージ７が単位角度回転する毎に、取得用光源７１が回転移動する。
【００７５】
また、回転ステージ７は、搬送台６に設けられた図示しない穴を通して、ホログラム５を持ち上げて回転させる。
【００７６】
取得用撮像部７３は、回転移動中の取得用光源７１がホログラムの表面の法線方向から角度θ（但し、０°＜θ＜９０°）だけ傾いて検査光を照射し、この検査光がホログラム５の表面Ｓで反射される際に、当該法線方向に生じた回折光を撮像するものであり、撮像データを空間周波数取得部に送出する機能をもっている。
【００７７】
空間周波数取得部は、取得用移動部７２から受けた撮像データに回折光が撮像されているときの取得用光源７１の角度θ、検査光の波長λ及び式θ＝sin‐1（1/ｆλ）に基づいて、空間周波数の基準値ｆを取得するものであり、取得した基準値ｆを前述したホログラム欠陥判定装置１０に入力する機能をもっている。ここで、式θ＝sin‐1（1/ｆλ）の関係は、例えば、図２に示した如き、波長θ、空間周波数ｆ及び回折角θの関係を意味している。
【００７８】
次に、本実施形態に係るホログラム欠陥判定装置の動作を説明する。なお、説明を簡略にする観点から、ここでは主に基準値取得部７０の動作について述べる。
【００７９】
始めに、ホログラム５が搬送され、回転ステージ７に乗る。
【００８０】
続いて、取得用光源７１がホログラム５に検査光を照射する。検査光により、ホログラムの表面Ｓで回折光が反射されて、一定の条件の場合には取得用撮像部７３により回折光が撮像される。
【００８１】
このような回折光の撮像作業を、回転ステージ７が単位角度回転する間に、取得用光源７１を回転ステージ７の周囲を一周させて行う。
【００８２】
この結果、図６（Ａ）に示すように回折光を撮像できる取得用光源７１の位置（入射角）と、図６（Ｂ）に示すように回折光を撮像できない取得用光源７１の位置（入射角）とが存在し、得られた回折光の撮像データから回折光の角度θを求めることができる。
【００８３】
これにより、入射光の波長λと回折角θとから、ホログラムの空間周波数の基準値ｆを求めることができる。具体的には例えば、回折光が撮像されたときの入射角度θ（回折角）、取得用光源７１の検査光の波長λ及び関係式θ＝sin‐1（1/ｆλ）に基づいて、ホログラムの空間周波数ｆを取得すればよい。
【００８４】
基準値ｆを取得後の動作は、第１の実施形態にかかるホログラム欠陥判定装置１０と同様であり、基準空間周波数ｆを１回調べれば、その基準値をもとに、その後のホログラムの欠陥判定を行うことができる。これは、ホログラムの大量生産におけるホログラム欠陥判定に適している。
【００８５】
上述したように本実施形態によれば、ホログラム５の基準空間周波数ｆを取得する基準値取得部７０を更に備えた構成により、任意のホログラム５の欠陥判定を実現できるホログラム欠陥判定装置１０Ｓを提供できる。具体的には例えば、空間周波数の基準値ｆが不明なホログラムに対しても欠陥判定を実現できる。
【００８６】
また、上記各実施形態に係るホログラム欠陥判定装置を、スーパーマーケットの金銭計算機（レジ）組み込めば、紙幣についたホログラムの欠陥判定をすることで、紙幣の真偽判定が可能となる。
【００８７】
また、上記各実施形態に係るホログラム欠陥判定装置を、ＣＤ及びＤＶＤ等の再生機器に組み込めば、ホログラムがついたＣＤ及びＤＶＤのホログラムの欠陥判定をすることで、複製コピー防止も可能となる。
【００８８】
なお、このように、上記各実施形態に係るホログラム欠陥判定装置が普及すれば、紙幣や硬貨、金券、クレジットカード、IDカード、身分証明書、コンピュータ関連製品、コンピュータ、音楽、ゲームソフトやCD、DVD、ビデオ、書籍とあらゆるものに紫外や赤外領域で絵柄や文字が表れるようなホログラムを埋め込むことを推進し、社会全般におけるセキュリティの向上に寄与することは言うまでもない。
【００８９】
なお、本発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るホログラム欠陥判定装置の構成の概念図である。
【図２】同実施形態に係る回折角θの一覧を示した図である。
【図３】同実施形態に係るホログラムの回折光を説明するための図である。
【図４】同実施形態に係る撮像系の一例を示す図である。
【図５】同実施形態に係るホログラム欠陥判定装置１０の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るホログラム欠陥判定装置１０Ｓの概念を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
５・・・ホログラム、５Ｓ・・・基準ホログラム、６・・・搬送台、６Ａ・・・ホログラム設置部、１０，１０Ｓ・・・ホログラム欠陥判定装置、１１・・・検査エリア、１５・・・支持体、２０・・・光照射部、２１・・・光源、２２・・・拡散板、２３・・・直接光入射防止用笠、３０・・・移動部、３１Ａ，３１Ｂ・・・支柱、３２Ａ，３２Ｂ・・・駆動部、４０・・・撮像部、４１・・・ＣＣＤカメラ、４２・・・テレセントリックレンズ、５０・・・判定部、６０・・・制御部、７０・・・基準値取得部、７１・・・取得用光源、７２・・・取得用移動部、７３・・・取得用撮像部、ｆ・・・基準空間周波数、Ｓ・・・表面、Ｓ１・・・検査面、θ・・・回折角、λ・・・入射光の波長、d・・・回折格子のピッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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