(57)【要約】【課題】ホログラムの表面の欠陥を精度良く検出すること。【解決手段】本発明は、被検体である薄板状のホログラム１０の表面の欠陥を検出する欠陥検出装置であって、被検体であるホログラム１０の表面に対して、ホログラム１０の表面の直上部を除く実質的な表面側全方向から検査光を照射する平面光源１１と、検査光によって照射された該ホログラム１０の表面を直上部から見た画像を撮像し、画像データを取得するカメラ１２と、カメラ１２によって取得された画像データと、予め撮像され取得された被検体であるホログラム１０と同一仕様で無欠陥のホログラムの画像データとに基づいて、被検体であるホログラム１０の表面に欠陥が有るか否かを判定する画像データ比較部３２とを備えている。【選択図】　図１
2004144565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体である薄板状のホログラムの表面の欠陥を検出する装置であって、
前記被検体であるホログラムの表面に対して、前記ホログラムの表面の直上部を除く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と、
前記検査光によって照射された該ホログラムの表面を前記直上部から見た画像を撮像し、画像データを取得する撮像手段と、
前記撮像手段によって取得された画像データと、予め撮像され取得された前記被検体であるホログラムと同一仕様で無欠陥のホログラムの画像データとに基づいて、前記被検体であるホログラムの表面に欠陥が有るか否かを判定する判定手段と
を備えたホログラムの欠陥検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のホログラムの欠陥検出装置において、
前記検査光用光源は円筒状であり、前記被検体であるホログラム、および前記撮像手段を略円筒内に配置するようにしたホログラムの欠陥検出装置。
【請求項３】
被検体であるロール状に巻かれた薄板状のホログラムを巻き取りながら前記ホログラムの表面の欠陥を検出する装置であって、
前記被検体であるホログラムが巻き取られる巻き取り方向に直交する方向に沿って溝切られ、該ホログラムの表面上に接近して配置されたスリットと、
前記被検体であるホログラムの表面に対して、前記スリットの直上部を除く実質的な表面側全方向から、前記スリットを介して検査光を照射する検査光用光源と、
前記検査光によって照射された該ホログラムの表面である検査エリアを、前記スリットを介して前記直上部から見た画像を順次撮像し、これをならべて１枚の画像データとする撮像手段と、
前記撮像手段によって取得された画像データと、予め撮像され取得された前記被検体であるホログラムと同一仕様で無欠陥のホログラムの画像データとに基づいて、前記検査エリアに欠陥が有るか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が順次実行できるように、前記被検体であるホログラムを巻き取る巻取手段と
を備えたホログラムの欠陥検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載のホログラムの欠陥検出装置において、
前記検査光用光源は円筒状であり、前記検査エリア、および前記撮像手段を略円筒内に配置するようにしたホログラムの欠陥検出装置。
【請求項５】
請求項１または請求項３に記載のホログラムの欠陥検出装置において、
前記検査光用光源は、平板状であり、前記直上部に前記撮像手段を配置したホログラムの欠陥検出装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうち何れか１項に記載のホログラムの欠陥検出装置において、
前記撮像手段を前記直上部に配置し、前記撮像手段と前記被検体であるホログラムとの間に備えられ、前記検査光によって照射された該ホログラムの表面を前記直上部から見た像を、前記撮像手段において結像させるテレセントリックレンズを付加したホログラムの欠陥検出装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のうち何れか１項に記載のホログラムの欠陥検出装置において、
前記判定手段は、
前記撮像手段によって撮像された画像に基づく画像データと、予め撮像され取得された前記被検体であるホログラムと同一仕様で無欠陥のホログラムの画像データとを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較の結果、両画像データに相違する箇所があった場合には、前記欠陥が有るものと判定し、両画像データに相違する箇所が無かった場合には、前記欠陥が無いものと判定する欠陥判定手段と
を備えているホログラムの欠陥検出装置。
【請求項８】
被検体である薄板状のホログラムの表面の欠陥を検出する方法であって、
予め、前記被検体であるホログラムと同一仕様で無欠陥のホログラムの画像データを撮像して取得しておき、
前記被検体であるホログラムの表面に対して、前記ホログラムの表面の直上部を除く実質的な表面側全方向から検査光を照射し、
前記検査光によって照射された該ホログラムの表面を前記直上部から見た画像を撮像して画像データを取得し、
この取得された画像データと、前記予め取得しておいた無欠陥のホログラムの画像データとに基づいて、前記被検体であるホログラムの表面に欠陥が有るか否かを判定するようにしたホログラムの欠陥検出方法。
【請求項９】
被検体であるロール状に巻かれた薄板状のホログラムを巻き取りながら前記ホログラムの表面の欠陥を検出する方法であって、
予め、前記被検体であるホログラムと同一仕様で無欠陥のホログラムの画像データを撮像して取得しておき、
前記被検体であるホログラムが巻き取られる巻き取り方向に直交する方向に沿って溝切られたスリットを該ホログラムの表面上に接近して配置し、
前記被検体であるホログラムの表面に対して、前記スリットの直上部を除く実質的な表面側全方向から、前記スリットを介して検査光を照射し、
前記検査光によって照射された該ホログラムの表面である検査エリアを、前記スリットを介して前記直上部から見た画像を順次撮像し、これをならべて１枚の画像データとし、
この画像データと、前記予め取得しておいた無欠陥のホログラムの画像データとに基づいて、前記検査エリアに欠陥が有るか否かを判定し、
前記判定がなされた後に、前記判定手段が順次実行できるように、前記被検体であるホログラムを巻き取ることを繰り返すことによって、前記ロール状に巻かれた薄板状のホログラムの表面の欠陥を検出するようにしたホログラムの欠陥検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラムの表面の欠陥を検出する欠陥検出装置および欠陥検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、転写型ホログラムは、レリーフ状の回折格子を平面上に記録したスタンパを、例えば樹脂表面に押しつけることによって回折格子パターンを樹脂表面に転写した後に、表面に金属が蒸着され、反射層が形成されることによって製造されている。もちろん、樹脂以外の種々の材料が使われることもある。
【０００３】
このようにして形成されるホログラムは、光が入射する角度によって様々なパターンの画像を表示することができることから、ＩＣカードや、クレジットカードに貼り付けることによって偽造防止や、セキュリティ管理等に応用がなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようにホログラムは、偽造防止や、セキュリティ管理等に応用されていることから、確実に制作することが要求される。
【０００５】
しかしながら、上述したように、ホログラムはミクロンオーダでかつ非常に複雑な回折格子のパターンによって精密に形成されるものであるので、その製造は容易ではなく、製造段階においても十分に注意を払う必要がある。
【０００６】
例えば、スタンパにゴミ等の異物が付着し、異物が付いたままの状態でホログラムが製造されると、スタンパを押すたび毎に回折格子の凹凸が潰れてしまい、表面に正しい回折格子パターンが得られなくなる。
【０００７】
通常、ホログラムは、回折光を見ることになるので、視点によって像の見え方が変化する。このため、直接反射光や、単一もしくは複数の光源を用いた照明条件下では、一度に全画像を見ることはできない。また、光の照射条件の僅かな違いによっても見える画像が変化する。したがって、検査しようとする画像が安定せず、検査結果も信頼性が保てない。
【０００８】
そのため、上述したように、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、その欠陥を検出することは困難であり、欠陥のあるホログラムが連続して多数製造され続ける可能性があるという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ホログラムの表面の欠陥を精度良く検出することが可能なホログラムの欠陥検出装置および欠陥検出方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
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。
【００１１】
すなわち、請求項１の発明は、被検体である薄板状のホログラムの表面の欠陥を検出する装置であって、被検体であるホログラムの表面に対して、ホログラムの表面の直上部を除く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と、検査光によって照射された該ホログラムの表面を直上部から見た画像を撮像し、画像データを取得する撮像手段と、撮像手段によって取得された画像データと、予め撮像され取得された被検体であるホログラムと同一仕様で無欠陥のホログラムの画像データとに基づいて、被検体であるホログラムの表面に欠陥が有るか否かを判定する判定手段とを備えている。
【００１２】
従って、請求項１の発明のホログラムの欠陥検出装置においては、以上のような手段を講じることにより、ホログラムの表面に回折格子が正しく形成されない場合には、検査光は直上部には回折しないので、直上部から見た画像データの中には、黒い点が撮像される。
【００１３】
したがって、この黒い点が観察された場合には、ホログラムの表面には欠陥があるものと判定することにより、ホログラムの表面の欠陥を精度良く検出することが可能となる。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１の発明のホログラムの欠陥検出装置において、検査光用光源は円筒状であり、被検体であるホログラム、および撮像手段を円筒内に配置する。
【００１５】
従って、請求項２の発明のホログラムの欠陥検出装置においては、以上のような手段を講じることにより、ホログラムの表面の直上部を除く実質的な表面側全方向から検査光を、被検体であるホログラムの表面に向けて照射することができるとともに、ホログラムの表面の直上部に撮像手段を配置することができる。
【００１６】
その結果、請求項１の発明のホログラムの欠陥検出装置を、コンパクトに構成することができる。
【００１７】
請求項３の発明は、被検体であるロール状に巻かれた薄板状のホログラムを巻き取りながらホログラムの表面の欠陥を検出する装置であって、被検体であるホログラムが巻き取られる巻き取り方向に直交する方向に沿って溝切られ、該ホログラムの表面上に接近して配置されたスリットと、被検体であるホログラムの表面に対して、スリットの直上部を除く実質的な表面側全方向から、スリットを介して検査光を照射する検査光用光源と、検査光によって照射された該ホログラムの表面である検査エリアを、スリットを介して直上部から見た画像を順次撮像し、これをならべて１枚の画像データとする撮像手段と、撮像手段によって取得された画像データと、予め撮像され取得された被検体であるホログラムと同一仕様で無欠陥のホログラムの画像データとに基づいて、検査エリアに欠陥が有るか否かを判定する判定手段と、判定手段によって判定された後に、判定手段が順次実行できるように、被検体であるホログラムを巻き取る巻取手段とを備えている。
【００１８】
従って、請求項３の発明のホログラムの欠陥検出装置においては、以上のような手段を講じることにより、ロール状に巻かれた薄板状のホログラムを製造しながら、連続的に表面の欠陥検出を行うことができる。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項３の発明のホログラムの欠陥検出装置において、検査光用光源は円筒状であり、検査エリア、および撮像手段を円筒内に配置する。
【００２０】
従って、請求項４の発明のホログラムの欠陥検出装置においては、以上のような手段を講じることにより、ホログラムの表面の直上部を除く実質的な表面側全方向から検査光を、検査エリアに向けて照射することができるとともに、ホログラムの表面の直上部に撮像手段を配置することができる。その結果、請求項３の発明のホログラムの欠陥検出装置を、コンパクトに構成することができる。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項１または請求項３の発明のホログラムの欠陥検出装置において、検査光用光源は、平板状であり、直上部に撮像手段を配置する。
【００２２】
従って、請求項５の発明のホログラムの欠陥検出装置においては、以上のような手段を講じることにより、ホログラムの表面の直上部を除く実質的な表面側全方向から検査光を、検査エリアに向けて照射することができるとともに、ホログラムの表面の直上部に撮像手段を配置することができる。その結果、ホログラムの表面の欠陥を精度良く検出することが可能となる。
【００２３】
請求項６の発明は、請求項１乃至５のうち何れか１項の発明のホログラムの欠陥検出装置において、撮像手段を直上部に配置し、撮像手段と被検体であるホログラムとの間に備えられ、検査光によって照射された該ホログラムの表面を直上部から見た像を、撮像手段において結像させるテレセントリックレンズを付加する。
【００２４】
テレセントリックレンズは、検査光によって照射された該ホログラムからの回折光のみを捉える。従って、請求項６の発明のホログラムの欠陥検出装置においては、以上のような手段を講じることにより、ホログラムの表面に回折格子が正しく形成されない場合には、直上部から見た画像データの中の黒い点を鮮明に撮像することができる。その結果、ホログラムの表面の欠陥を精度良く検出することが可能となる。
【００２５】
請求項７の発明は、請求項１乃至６のうち何れか１項の発明のホログラムの欠陥検出装置において、判定手段は、撮像手段によって撮像された画像に基づく画像データと、予め撮像され取得された被検体であるホログラムと同一仕様で無欠陥のホログラムの画像データとを比較する比較手段と、比較手段による比較の結果、両画像データに相違する箇所があった場合には、欠陥が有るものと判定し、両画像データに相違する箇所が無かった場合には、欠陥が無いものと判定する欠陥判定手段とを備えている。
【００２６】
従って、請求項７の発明のホログラムの欠陥検出装置においては、以上のような手段を講じることにより、被検体であるホログラムの直上部から撮像した画像データを、無欠陥のホログラムの画像データと比較することにより、ホログラムの表面の欠陥を精度良く検出することが可能となる。
【００２７】
請求項８の発明は、被検体である薄板状のホログラムの表面の欠陥を検出する方法であって、予め、被検体であるホログラムと同一仕様で無欠陥のホログラムの画像データを撮像して取得しておき、被検体であるホログラムの表面に対して、ホログラムの表面の直上部を除く実質的な表面側全方向から検査光を照射し、検査光によって照射された該ホログラムの表面を直上部から見た画像を撮像して画像データを取得し、この取得された画像データと、予め取得しておいた無欠陥のホログラムの画像データとに基づいて、被検体であるホログラムの表面に欠陥が有るか否かを判定する。
【００２８】
従って、請求項８の発明のホログラムの欠陥検出方法においては、以上のような手段を講じることにより、ホログラムの表面に回折格子が正しく形成されない場合には、検査光は直上部には回折しないので、直上部から見た画像データの中には、黒い点が撮像される。
【００２９】
したがって、この黒い点が観察された場合には、ホログラムの表面には欠陥があるものと判定することにより、ホログラムの表面の欠陥を精度良く検出することが可能となる。
【００３０】
請求項９の発明は、被検体であるロール状に巻かれた薄板状のホログラムを巻き取りながらホログラムの表面の欠陥を検出する方法であって、予め、被検体であるホログラムと同一仕様で無欠陥のホログラムの画像データを撮像して取得しておき、被検体であるホログラムが巻き取られる巻き取り方向に直交する方向に沿って溝切られたスリットを該ホログラムの表面上に接近して配置し、被検体であるホログラムの表面に対して、スリットの直上部を除く実質的な表面側全方向から、スリットを介して検査光を照射し、検査光によって照射された該ホログラムの表面である検査エリアを、スリットを介して直上部から見た画像を順次撮像し、これをならべて１枚の画像データとし、この画像データと、予め取得しておいた無欠陥のホログラムの画像データとに基づいて、検査エリアに欠陥が有るか否かを判定し、判定がなされた後に、次の検査エリアに検査光が照射されるように、被検体であるホログラムを巻き取ることを繰り返すことによって、ロール状に巻かれた薄板状のホログラムの表面の欠陥を検出する。
【００３１】
従って、請求項９の発明のホログラムの欠陥検出方法においては、以上のような手段を講じることにより、ロール状に巻かれた薄板状のホログラムを製造しながら、連続的に表面の欠陥検出を行うことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３３】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を図１から図６を用いて説明する。
【００３４】
図１は、第１の実施の形態に係るホログラムの欠陥検出方法を適用したホログラム欠陥検出装置の一例を示す機能構成図である。
【００３５】
すなわち、本実施の形態に係るホログラムの欠陥検出方法を適用したホログラム欠陥検出装置は、被検体である薄板状のホログラム１０の表面の欠陥を検出する装置であって、平面光源１１と、カメラ１２と、画像取込部１４と、画像処理装置１６とを備えている。
【００３６】
平面光源１１は、図１に示すように、例えば白色光からなる検査光ｈを照射する。そしてこの検査光ｈを照射する側に、検査光ｈを拡散する拡散板であるディフューザ１８を配置している。また、平面光源１１は、図１の立面図および図２の平面図に示すように、中央部に撮像用穴２０を設けている。そして、この撮像用穴２０が、検査台１７上に設けられた検査位置１９の直上に配置されるようにしている。このような構成とすることによって、検査位置１９に、被検体であるホログラム１０を、検査する表面側を上に向けて載置した場合、このホログラム１０の表面に対して、直上部を除く実質的な表面側全方向から検査光ｈを照射可能なようにしている。
【００３７】
また、この撮像用穴２０の中にカメラ１２を配置し、検査光ｈによって照射されたホログラム１０の表面を真上から見た画像を撮像できるようにしている。また、このカメラ１２の撮像レンズ２２としては、好適にはテレセントリックレンズを用いる。
【００３８】
テレセントリックレンズは、図３（ａ）に示すように、２枚のレンズとピンホールｐとがセットになって構成されており、検査光ｈによって照射されたホログラム１０の表面を、真上から見た像を撮像するのに適している。すなわち、図３（ａ）に示すように、テレセントリックレンズ２２（＃ａ）は、直進してくる光のみを使って結像するので、図３（ａ）中の記号ａで示すように、斜めから入ってくる光は結像しない。このため、円筒体２４を真上から見た場合、図３（ｂ）に示すように、胴部２５と中空部２６とからのみなる画像となる。
【００３９】
一方、テレセントリックレンズではない一般の撮影レンズ２２（＃ｂ）は、図４（ａ）に示すように、２枚のレンズがセットになって構成されており、図４（ａ）中の記号ｂに示すように、斜めから入ってくる光も結像する。このため、円筒体２４を真上から見た場合であっても、図４（ｂ）に示すように、胴部２５と中空部２６との間に内側面２７が存在するように結像する。
【００４０】
このように、撮像レンズ２２としてテレセントリックレンズ２２（＃ａ）を用いることによって、カメラ１２は、被検体であるホログラム１０の真上から見た場合、正確な画像を撮像する。
【００４１】
画像取込部１４は、カメラ１２によって撮像された画像を取得し、この画像を電子化し、電子化した画像データを画像処理装置１６へと出力する。
【００４２】
画像処理装置１６は、検査用画像データ格納部２８と、基準画像データ格納部３０と、画像データ比較部３２と、欠陥判定部３４とを備えている。
【００４３】
検査用画像データ格納部２８は、画像取込部１４から出力された画像データを格納し、画像データ比較部３２から要求があった場合には、格納している画像データを画像データ比較部３２へと出力する。
【００４４】
被検体であるホログラム１０の表面に欠陥があるか否かを判定するためには、被検体のホログラムと同一仕様であり、無欠陥のホログラムを真上から撮像して得られた画像データと比較することによって行う。そのため、被検体のホログラムと同一仕様であり無欠陥のホログラムの真上から見た画像データを、予め撮像しておき、基準画像データ格納部３０に格納しておく。
【００４５】
画像データ比較部３２は、検査用画像データ格納部２８に格納された画像データと、基準画像データ格納部３０に格納された画像データとを比較する。比較方法としては、同一座標における濃淡値の差分あるいは比率を演算する方法があるが、本発明では、実質的に両画像データの比較をできる方法であれば何れの方法であっても構わない。
【００４６】
欠陥判定部３４は、画像データ比較部３２による比較の結果、両画像データに相違する箇所があった場合には、被検体であるホログラム１０の表面に欠陥が有るものと判定する。一方、両画像データに相違する箇所が無かった場合には、被検体であるホログラム１０は、表面に欠陥が無いものと判定する。
【００４７】
次に、以上のように構成した本実施の形態に係るホログラムの欠陥検出方法を適用したホログラム欠陥検出装置の作用について説明する。
【００４８】
すなわち、本実施の形態に係るホログラムの欠陥検出方法を適用したホログラム欠陥検出装置を用いて、被検体であるホログラム１０の表面における欠陥の有無を判定するためには、まず、検査位置１９に被検体であるホログラム１０を、その表面を上、すなわちカメラ１２の側に向けて配置する。この場合、カメラ１２が、ホログラム１０の表面を、真上から撮影できるように、ホログラム１０を検査位置１９に設置する。
【００４９】
このようにして検査位置１９に被検体であるホログラム１０が配置されると、次に、平面光源１１によって被検体であるホログラム１０の表面側に向けて検査光ｈを照射する。平面光源１１から照射された検査光ｈは、ディフューザ１８によって拡散される。これによって、このホログラム１０の表面に対して、直上部を除く実質的な表面側全方向から、検査光ｈが照射される。
【００５０】
このように、ホログラム１０の表面に対して、直上部を除く実質的な表面側全方向から検査光が照射された場合の作用について、図５を用いて説明する。
【００５１】
すなわち、ホログラム１０の表面において、Ｖ方向に回折した回折光を得るためには、例えば、図５中に示すＲ方向のように、Ｖ方向を除く全ての方向からホログラム１０に対して検査光ｈを照射する必要がある。このとき、ホログラム１０のＣ点に回折格子が切ってあれば、Ｖ方向への回折光は存在する。
【００５２】
しかしながら、Ｃ点の回折格子が潰れて平らになっている、すなわち回折格子に欠陥がある場合には、例えば図５中のＲ’方向に示すように、直接反射光のみとなり、Ｖ方向への回折光は存在しなくなる。このように、Ｖ方向への回折光が存在しない状態でＣ点を真上から撮像した場合には、黒い点として撮像される。
【００５３】
よって、このようにして撮像された画像データを、例えば図６（ａ）に示すような同一仕様で無欠陥のホログラムの画像データと比較することによって、欠陥の有無を検出することができる。
【００５４】
したがって、被検体であるホログラム１０に対して、直上部を除く実質的な表面側全方向から、検査光ｈが照射された場合、万が一、ホログラム１０の表面に欠陥があり、回折格子が潰れて平らになっている箇所があると、その箇所からは真上方向（Ｖ方向）への回折光は存在しなくなる。その結果、図６（ｂ）に示すように、この箇所は、ホログラム１０の真上に配置されているカメラ１２によって、黒い点ｋとして撮像される。
【００５５】
また、被検体であるホログラム１０からの回折光を、テレセントリックレンズ２２（＃ａ）を用いて、カメラ１２に結像することによって、被検体であるホログラム１０の真上から見た正確な画像が撮像される。
【００５６】
カメラ１２によって撮像された画像は、画像取込部１４によって取得され、電子化された後に、この電子化した画像データは、画像処理装置１６へ出力され、検査用画像データ格納部２８に格納される。
【００５７】
一方、基準画像データ格納部３０には、例えば図６（ａ）に示すように、被検体のホログラム１０と同一仕様であり、無欠陥のホログラムを真上から撮像して得られた画像データが予め撮影され、格納されている。
【００５８】
そして、画像データ比較部３２では、検査用画像データ格納部２８に格納された画像データと、基準画像データ格納部３０に格納された画像データとが比較される。
【００５９】
更に、画像データ比較部３２による比較の結果、図６（ｂ）中に示す黒い点ｋのように、両画像データに相違する箇所があった場合には、欠陥判定部３４によって、被検体であるホログラム１０の表面に欠陥が有るものと判定される。一方、両画像データに相違する箇所が無かった場合には、被検体であるホログラム１０は、表面に欠陥が無いものと判定される。
【００６０】
上述したように、本実施の形態に係るホログラムの欠陥検出方法を適用したホログラム欠陥検出装置においては、上記のような作用により、被検体であるホログラム１０の表面に欠陥がある場合には、検査光は直上部には回折しないので、直上部すなわち真上から見た画像データの中において、例えば図６（ｂ）に示すように黒い点ｋとして撮像することができる。
【００６１】
したがって、被検体であるホログラム１０と同一仕様であって、欠陥の無いホログラムを直上部から撮像した画像データと比較することによって、被検体であるホログラム１０の表面の欠陥を精度良く検出することが可能となる。
【００６２】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態を図７および図８を用いて説明する。
【００６３】
図７は、第２の実施の形態に係るホログラムの欠陥検出方法を適用したホログラム欠陥検出装置の一例を示す機能構成図である。
【００６４】
すなわち、本実施の形態に係るホログラムの欠陥検出方法を適用したホログラム欠陥検出装置は、図１に示す第１の実施の形態において用いられている平面光源１１に代えて、図８にその斜視図を示すような円筒光源３６を適用した点のみその構成を異としている。したがって、図７では、図１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００６５】
この円筒光源３６は、例えば白色光からなる検査光ｈを、中空部３８側に照射する。また、円筒光源３６の中空部３８側である内周面には、検査光ｈを拡散する拡散板であるディフューザ１８を配置している。
【００６６】
このような円筒光源３６を、図７に示すように、検査台１７の上に載置し、更に検査台１７の上に設けられた検査位置１９が、中空部３８の円筒軸中心上に存在するように配置する。更に、カメラ１２を、検査位置１９の直上部であって、その中心が同じ円筒軸中心上に存在するように配置する。
【００６７】
このような配置構成とすることによって、円筒光源３６から射出された検査光ｈは、ディフューザ１８によって全方向に拡散され、検査位置１９に、被検体であるホログラム１０を、検査する表面側を上に向けて載置した場合、このホログラム１０の表面に対して、直上部を除く実質的な表面側全方向から検査光ｈを照射するようにしている。円筒光源３６の高さＨは、より高い方が、より垂直に近い角度からの検査光ｈも被検体であるホログラム１０に対して照射することができるようになるために理想的ではあるが、ホログラム１０からの回折光が、カメラ１２に入射する程度の角度の検査光を照射できるような高さであれば良い。また、撮像レンズ２２としては、第１の実施の形態と同様、テレセントリックレンズを用いるのが好適である。
【００６８】
上述したように、図１に示すような平面光源１１に代えて、図７に示すような円筒光源３６を適用した構成とすることによっても、第１の実施の形態で得られた作用効果を奏することができる。
【００６９】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態を図９から図１１を用いて説明する。
【００７０】
図９は、第３の実施の形態に係るホログラムの欠陥検出方法を適用したホログラム欠陥検出装置の一例を示す機能構成図である。
【００７１】
すなわち、本実施の形態に係るホログラムの欠陥検出方法を適用したホログラム欠陥検出装置は、被検体であるロール状に巻かれた薄板状のホログラムフィルム４０を巻き取りながら表面の欠陥を検出する装置であって、ロール芯４２，４６およびローラ４４、およびこれらを回転させる巻取装置４７からなる巻取機構と、円筒光源３６、カメラ１２、およびスリット５４を備えた黒色無反射層５２とからなる検出系と、画像取込部１４および画像処理装置１６とからなる画像処理系とからなる。ここで、画像取込部１４と、画像処理装置１６との構成については、図１に示す画像取込部１４と、画像処理装置１６との構成と同じであるので、その説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００７２】
ロール芯４２は、未検査であるホログラムフィルム４０を巻いてある芯であり、ロール芯４６は、検査済のホログラムフィルム４０を巻き取る芯である。ロール芯４２およびロール芯４６は、ローラ４４とともに、巻取装置４７が駆動することによって、図中矢印に示す方向に回転するようにしている。これによって、ロール芯４２に巻かれている未検査のホログラムフィルム４０が、検出系側に供給され、検出系によって表面の欠陥検査がなされたホログラムフィルム４０がロール芯４６によって巻き取られるようにしている。
【００７３】
検出系の黒色無反射層５２には、図１０の平面図中の矢印に示すように、被検体であるホログラムフィルム４０が巻き取られる巻き取り方向にほぼ直交する方向に沿ってスリット５４を溝切っている。そして、ローラ４４が回転するとともに、スリット５４の直下にホログラムフィルム４０が位置するようにしている。そして、図１０に示すように、スリット５４を介して見えるホログラムフィルム４０（この部分を「検査エリア４１」と称する。）がほぼ平坦になるようにしている。
【００７４】
円筒光源３６は、第２の実施の形態で説明したものと同じ構成であり、図１０の平面図に示すようなスリット５４の中心Ｇが、中空部３８の円筒中心軸上に存在するように配置する。このような構成とすることによって、検査エリア４１の表面に対して、スリット５４の直上部を除く実質的な表面側全方向から、スリット５４を介して検査光を照射するようにしている。
【００７５】
更に、カメラ１２を、検査位置１９の直上部であって、その中心が同じ円筒軸中心上に存在するように配置する。これによってカメラ１２は、検査光によって照射された検査エリア４１を、スリット５４を介して直上部から見た画像を撮像する。また、カメラ１２の前面側には、撮像レンズ２２を備える。この撮像レンズ２２もまた、第１および第２の実施の形態で説明したように、テレセントリックレンズ２２（＃ａ）を用いることが好ましい。テレセントリックレンズ２２（＃ａ）を用いることによって、カメラ１２は、検査エリア４１を直上側から見た鮮明な画像を撮像する。
【００７６】
カメラ１２によって撮像された画像は、画像取込部１４によって電子化され、更に電子化された画像データが画像処理装置１６へと出力され、画像処理装置１６において検査エリア４１をならべた１枚の画像データについての欠陥判定がなされるようにしている。画像取込部１４および画像処理装置１６の構成については、第１の実施の形態で説明した通りであるので、ここでは詳細説明を省略する。
【００７７】
このようにして検査エリア４１をならべた１枚の画像データについての欠陥判定がなされると、巻取装置４７がロール芯４２側からロール芯４６側へとホログラムフィルム４０を送り出すことで、次の検査エリア４１をならべた１枚の画像データ（図１１参照）が検査されるようにしている。
【００７８】
そして、この次の検査エリア４１をならべた１枚の画像データについても、上述したようにして欠陥判定を行い、これを繰り返すことによって、ホログラムフィルム４０の表面欠陥の検出を連続的に行う。
【００７９】
次に、以上のように構成した本実施の形態に係るホログラムの欠陥検出方法を適用したホログラム欠陥検出装置の作用について説明する。
【００８０】
すなわち、本実施の形態に係るホログラムの欠陥検出方法を適用したホログラム欠陥検出装置を用いて、ロール芯４２にロール状に巻かれた薄板上のホログラムフィルム４０を、ロール芯４６に巻き取りながら表面における欠陥の有無を判定するためには、まず、巻取装置４７を駆動させる。これによって、ロール芯４２およびロール芯４６は、ローラ４４とともに、図９中矢印に示す方向に回転する。これによって、ロール芯４２に巻かれている未検査のホログラムフィルム４０が、検出系側に供給され、検出系によって表面の欠陥検査がなされたホログラムフィルム４０がロール芯４６によって巻き取られる。
【００８１】
検出系の黒色無反射層５２には、図１０の平面図中の矢印に示すように、被検体であるホログラムフィルム４０が巻き取られる巻き取り方向に直交する方向に沿ってスリット５４が溝切られている。そして、スリット５４の直下にホログラムフィルム４０が位置する。そして、図１０に示すように、スリット５４を介して見えるホログラムフィルム４０の検査エリア４１は、ほぼ平坦になる。
【００８２】
このようにしてスリット５４を介して検査エリア４１が配置されると、次に、円筒光源３６によってホログラムフィルム４０の表面側に向けて検査光を照射する。円筒光源３６から照射された検査光は、ディフューザ１８によって拡散される。これによって、この検査エリア４１の表面に対して、直上部を除く実質的な表面側全方向から、検査光が照射される。
【００８３】
このように、検査エリア４１に対して、直上部を除く実質的な表面側全方向から、検査光が照射された場合、万が一、この検査エリア４１をならべた１枚の画像データに欠陥があり、回折格子が潰れて平らになっている箇所があると、その箇所からは真上方向（図５に示すＶ方向）への回折光は存在しなくなる。その結果、この箇所は、検査エリア４１の直上部に配置されているカメラ１２によって、例えば図６（ｂ）に示すように黒い点ｋとして撮像される。
【００８４】
また、被検体である検査エリア４１からの回折光を、テレセントリックレンズ２２（＃ａ）を用いて、カメラ１２に結像することによって、検査エリア４１の直上から見た正確な画像が撮像される。
【００８５】
カメラ１２によって撮像された画像は、画像取込部１４によって取得され、電子化された後に、この電子化した画像データは、画像処理装置１６へ出力され、検査用画像データ格納部２８に格納される。
【００８６】
一方、基準画像データ格納部３０には、被検体のホログラム１０と同一仕様であり、例えば図６（ａ）に示すように、無欠陥のホログラムを真上から撮像して得られた画像データが予め撮影され、格納されている。
【００８７】
そして、画像データ比較部３２では、検査用画像データ格納部２８に格納された画像データと、基準画像データ格納部３０に格納された画像データとが比較される。
【００８８】
更に、画像データ比較部３２による比較の結果、両画像データに相違する箇所があった場合には、欠陥判定部３４によってこの検査エリア４１をならべた１枚の画像データに欠陥が有るものと判定される。一方、両画像データに相違する箇所が無かった場合には、この検査エリアをならべた１枚の画像データは、欠陥が無いものと判定される。
【００８９】
このようにして検査エリア４１をならべた１枚の画像データについての欠陥判定がなされると、巻取装置４７がロール芯４２側からロール芯４６側へとホログラムフィルム４０を送り出すことで、図１１に示すように、次の検査エリア４１をならべた１枚の画像データが検査される。
【００９０】
そして、この次の検査エリアをならべた１枚の画像データについても、上述したようにして欠陥判定が行われ、これを繰り返すことによって、ホログラムフィルム４０の表面欠陥の検出が連続的に行われる。
【００９１】
上述したように、本実施の形態に係るホログラムの欠陥検出方法を適用したホログラム欠陥検出装置においては、上記のような作用により、被検体であるホログラムフィルム４０の表面における欠陥検出を、連続的に行うことが可能となる。
【００９２】
なお、第１の実施の形態と、第２の実施の形態との関係のように、円筒光源３６に代えて、平面光源１１を適用した構成とすることによっても、同様の作用効果を奏することができる。
【００９３】
以上、本発明の好適な実施の形態について、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。特許請求の範囲に記載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。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被検体であるホログラムの表面に対して、ホログラムの表面の直上部を除く実質的な表面側全方向から検査光を照射し、この検査光によって照射された該ホログラムの表面を直上部から見た画像データを得ることができる。
【００９５】
ホログラムの表面に欠陥がある場合には、この画像データの中には、黒い点が撮像されるので、ホログラムの表面の欠陥を精度良く検出することが可能なホログラムの欠陥検出装置および欠陥検出方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係るホログラムの欠陥検出方法を適用したホログラム欠陥検出装置の一例を示す機能構成図
【図２】平面光源の一例を示す平面図
【図３】テレセントリックレンズの原理を説明するための模式図
【図４】非テレセントリックレンズの原理を説明するための模式図
【図５】ホログラムによる回折光の回折方向を説明するための図
【図６】ホログラムの画像データの一例を示す模式図
【図７】第２の実施の形態に係るホログラムの欠陥検出方法を適用したホログラム欠陥検出装置の一例を示す機能構成図
【図８】円筒光源の一例を示す斜視図
【図９】第３の実施の形態に係るホログラムの欠陥検出方法を適用したホログラム欠陥検出装置の一例を示す機能構成図
【図１０】検出系の詳細図
【図１１】検査エリアを説明するための模式図
【符号の説明】
ｈ…検査光
ｋ…黒い点
ｐ…ピンホール
１０…ホログラム
１１…平面光源
１２…カメラ
１４…画像取込部
１６…画像処理装置
１７…検査台
１８…ディフューザ
１９…検査位置
２０…撮像用穴
２２…撮像レンズ
２２（＃ａ）…テレセントリックレンズ
２２（＃ｂ）…非テレセントリックレンズ
２４…円筒体
２５…胴部
２６…中空部
２７…内側面
２８…検査用画像データ格納部
３０…基準画像データ格納部
３２…画像データ比較部
３４…欠陥判定部
３６…円筒光源
３８…中空部
４０…ホログラムフィルム
４１…検査エリア
４２、４６…ロール芯
４４…ローラ
４７…巻取装置
５２…黒色無反射層
５４…スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004144565.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004144565.tif 000008
【図７】
2004144565.tif 000009
【図８】
2004144565.tif 000010
【図９】
2004144565.tif 000011
【図１０】
2004144565.tif 000012
【図１１】
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