(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明手段と、撮像手段を含む画像入力手段と、記憶手段と、画像処理手段とを備える検査装置を用いて、基材に付与されたＯＶＤを検査する方法であって、
前記撮像手段と前記照明手段とを、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置にそれぞれ配置し、
前記照明手段から前記基材の表面に赤外線又は赤外線を含む光を照射し、
前記画像入力手段により、前記基材に付与されたＯＶＤを含む領域に対し、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力し、
前記記憶手段により、標準となるＯＶＤの基準画像データ、又は前記基準画像データ及び前記標準となるＯＶＤの基準位置を示す基準データを予め記憶し、
前記画像処理手段により、前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、二値化処理された前記画像データと前記基準画像データとを比較し、あるいは二値化処理された前記画像データと前記基準画像データ及び前記基準データとを比較し、その比較結果に基づいて前記基材に付与されたＯＶＤの形状、面積及び位置の少なくともいずれか１つの良否を判定することを特徴とするＯＶＤ検査方法。
【請求項２】
照明手段と、撮像手段を含む画像入力手段と、記憶手段と、画像処理手段とを備える検査装置を用いて、基材に付与されたＯＶＤを検査する方法であって、
前記撮像手段と前記照明手段とを、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置にそれぞれ配置し、
前記照明手段から前記基材の表面に赤外線又は赤外線を含む光を照射し、
前記画像入力手段により、前記基材に付与されたＯＶＤを含む領域に対し、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力し、
前記記憶手段により、標準となるＯＶＤの輪郭を示す輪郭データを予め記憶し、
前記画像処理手段により、前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、この画像データから前記基材に付与されたＯＶＤの輪郭データを抽出して前記標準となるＯＶＤの輪郭データと比較し、その比較結果に基づいて前記基材に付与されたＯＶＤの形状の良否を判定することを特徴とするＯＶＤ検査方法。
【請求項３】
照明手段と、撮像手段を含む画像入力手段と、記憶手段と、画像処理手段とを備える検査装置を用いて、基材に付与されたＯＶＤを検査する方法であって、
前記撮像手段と前記照明手段とを、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置にそれぞれ配置し、
前記照明手段から前記基材の表面に赤外線又は赤外線を含む光を照射し、
前記画像入力手段により、前記基材に付与されたＯＶＤを含む領域に対し、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力し、
前記記憶手段により、標準となるＯＶＤの面積値を示す基準データを予め記憶し、
前記画像処理手段により、前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、この画像データから前記基材に付与されたＯＶＤの面積値を算出して前記標準となるＯＶＤの基準データが示す面積値と比較し、その比較結果に基づいてＯＶＤの付与状態の良否を判定することを特徴とするＯＶＤ検査方法。
【請求項４】
照明手段と、撮像手段を含む画像入力手段と、記憶手段と、画像処理手段とを備える検査装置を用いて、基材に付与されたＯＶＤを検査する方法であって、
前記撮像手段と前記照明手段とを、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置にそれぞれ配置し、
前記照明手段から前記基材の表面に赤外線又は赤外線を含む光を照射し、
前記画像入力手段により、前記基材に付与されたＯＶＤを含む領域に対し、６５０ｎｍ以上の波長領域を含む画像データを入力し、
前記記憶手段により、標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤの位置を代表する座標及びこのＯＶＤの位置検出のための基準位置を示す座標を予め記憶し、
前記画像処理手段により、前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、この画像データから前記基材に付与されたＯＶＤの位置及びこのＯＶＤの位置検出のための基準位置を示す座標を算出し、前記基材に付与されたＯＶＤの位置及びこのＯＶＤの位置検出のための基準位置と、前記標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤの位置を代表する座標及びこのＯＶＤの位置検出のための基準位置を示す座標とを比較し、その比較結果に基づいてＯＶＤの位置の良否を判定することを特徴とするＯＶＤ検査方法。
【請求項５】
照明手段と、撮像手段を含む画像入力手段と、記憶手段と、画像処理手段とを備える検査装置を用いて、基材に付与されたＯＶＤを検査する方法であって、
前記撮像手段と前記照明手段とを、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置にそれぞれ配置し、
前記照明手段から前記基材の表面に赤外線又は赤外線を含む光を照射し、
前記画像入力手段により、前記基材に付与されたＯＶＤ及びこのＯＶＤの位置検出のための基準マークを含む領域に対し、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力し、
前記記憶手段により、標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤの位置を代表する座標及びこのＯＶＤの位置検出のための基準マークを代表する座標とを予め記憶し、
前記画像処理手段により、前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、この画像データから前記基材に付与されたＯＶＤ及び基準マークのそれぞれの位置を代表する座標を算出し、前記基材に付与されたＯＶＤ及び基準マークのそれぞれの位置を代表する座標と、前記標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤ及びこのＯＶＤの位置検出のための基準マークを代表する座標とを比較し、その比較結果に基づいてＯＶＤの位置の良否を判定することを特徴とするＯＶＤ検査方法。
【請求項６】
照明手段と、撮像手段を含む画像入力手段と、記憶手段と、画像処理手段とを備える検査装置を用いて、基材に付与されたＯＶＤを検査する方法であって、
前記撮像手段と前記照明手段とを、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置にそれぞれ配置し、
前記照明手段から前記基材の表面に赤外線又は赤外線を含む光を照射し、
前記画像入力手段により、前記基材に付与されたＯＶＤ及び前記基材の位置を代表する箇所を含む領域に対し、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力し、
前記記憶手段により、標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤの位置を代表する座標及び前記基材を代表する座標を予め記憶し、
前記画像処理手段により、前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、この画像データから前記基材に付与されたＯＶＤを代表する座標及び前記基材を代表する座標をそれぞれ算出し、前記基材に付与されたＯＶＤを代表する座標及び前記基材を代表する座標と、前記標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤの位置を代表する座標及び前記基材を代表する座標とを比較し、その比較結果に基づいてＯＶＤの位置の良否を判定することを特徴とするＯＶＤ検査方法。
【請求項７】
基材に付与されたＯＶＤの検査装置であって、
ＯＶＤを付与した基材に、赤外線を含む光を照射する光源を持つ照明手段と、
前記照明手段に対し、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置に撮像手段が配置されており、前記照明手段により、赤外線を含む光が照射された前記基材に付与されたＯＶＤを含む領域から、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力する、前記撮像手段を含む画像入力手段と、
標準となるＯＶＤの基準画像データ、または前記基準画像データ及び前記標準となるＯＶＤの基準位置を示す基準データを予め記憶する記憶手段と、
前記入力した画像データに前記二値化処理を行ってこの画像データと前記基準画像データとを比較し、あるいは二値化処理された前記画像データと前記基準画像データ及び前記基準データとを比較し、その比較結果に基づいて前記基材に付与されたＯＶＤの形状、面積及び位置の少なくとも１つの良否を判定する画像処理手段とを備えたことを特徴とするＯＶＤ検査装置。
【請求項８】
基材に付与されたＯＶＤの検査装置であって、
ＯＶＤを付与した基材に、赤外線を含む光を照射する光源を持つ照明手段と、
前記照明手段に対し、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置に撮像手段が配置されており、前記照明手段により、赤外線を含む光が照射された前記基材に付与されたＯＶＤを含む領域から、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力する、前記撮像手段を含む画像入力手段と、
標準となるＯＶＤの輪郭を示す輪郭データを予め記憶する記憶手段と、
前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、この画像データから前記基材に付与されたＯＶＤの輪郭データを抽出して前記基準となるＯＶＤの輪郭データと比較し、その比較結果に基づいて前記基材に付与されたＯＶＤの形状の良否を判定する画像処理手段とを備えたことを特徴とするＯＶＤ検査装置。
【請求項９】
基材に付与されたＯＶＤの検査装置であって、
ＯＶＤを付与した基材に、赤外線を含む光を照射する光源を持つ照明手段と、
前記照明手段に対し、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置に撮像手段が配置されており、前記照明手段により、赤外線を含む光が照射された前記基材に付与されたＯＶＤを含む領域から、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力する、前記撮像手段を含む画像入力手段と、
標準となるＯＶＤの面積を示す面積データを予め記憶する記憶手段と、
前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、この画像データから前記基材に付与されたＯＶＤの面積データを抽出して前記基準となるＯＶＤの面積データと比較し、その比較結果に基づいて前記基材に付与されたＯＶＤの付与状態の良否を判定する画像処理手段とを備えたことを特徴とするＯＶＤ検査装置。
【請求項１０】
基材に付与されたＯＶＤの検査装置であって、
ＯＶＤを付与した基材に、赤外線を含む光を照射する光源を持つ照明手段と、
前記照明手段に対し、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置に撮像手段が配置されており、前記照明手段により、赤外線を含む光が照射された前記基材に付与されたＯＶＤを含む領域から、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力する、前記撮像手段を含む画像入力手段と、
標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤの位置を代表する座標及びこのＯＶＤの位置検出のための基準位置を示す座標を示す座標データを予め記憶する記憶手段と、
前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、この画像データから前記基材に付与されたＯＶＤの位置及びこのＯＶＤの位置検出のための基準位置を示す座標を算出し、前記基材に付与されたＯＶＤの位置及びこのＯＶＤの位置検出のための基準位置と、前記標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤの位置を代表する座標及びこのＯＶＤの位置検出のための基準位置を示す座標とを比較し、その比較結果に基づいて前記基材に付与されたＯＶＤの位置の良否を判定する画像処理手段とを備えたことを特徴とするＯＶＤ検査装置。
【請求項１１】
基材に付与されたＯＶＤの検査装置であって、
ＯＶＤを付与した基材に、赤外線を含む光を照射する光源を持つ照明手段と、
前記照明手段に対し、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置に撮像手段が配置されており、前記照明手段により、赤外線を含む光が照射された前記基材に付与されたＯＶＤを含む領域から、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力する、前記撮像手段を含む画像入力手段と、
標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤの位置を代表する座標及びこのＯＶＤの位置検出のための基準マークの位置を代表する座標を示す座標データを予め記憶する記憶手段と、
前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、この画像データから前記基材に付与されたＯＶＤの位置を代表する座標及び前記基準マークの位置の座標を算出し、前記基材に付与されたＯＶＤの位置を代表する座標及び前記基準マークの位置を代表する座標と、前記標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤを代表する位置の座標及びこのＯＶＤの位置検出のための基準マークの位置を代表する座標とを比較し、その比較結果に基づいて前記基材に付与されたＯＶＤの位置の良否を判定する画像処理手段とを備えたことを特徴とするＯＶＤ検査装置。
【請求項１２】
基材に付与されたＯＶＤの検査装置であって、
ＯＶＤを付与した基材に、赤外線を含む光を照射する光源を持つ照明手段と、
前記照明手段に対し、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置に撮像手段が配置されており、前記照明手段により、赤外線を含む光が照射された前記基材に付与されたＯＶＤを含む領域から、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力する、前記撮像手段を含む画像入力手段と、
標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤの位置を代表する座標及前記基材の位置を代表する座標を示す座標データを予め記憶する記憶手段と、
前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、この画像データから前記基材に付与されたＯＶＤの位置を代表する座標及び前記基材を代表する位置の座標を算出し、前記基材に付与されたＯＶＤの位置を代表する座標及び前記基材を代表する位置の座標と、前記標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤを代表する位置の座標及びこの基材を代表する位置の座標とを比較し、その比較結果に基づいて前記基材に付与されたＯＶＤの位置の良否を判定する画像処理手段とを備えたことを特徴とするＯＶＤ検査装置。
【請求項１３】
前記照明手段と前記撮像手段との間の角度φと、
前記照明手段から照射された光の波長λ［ｎｍ］と、
ＯＶＤ１［ｍｍ］当たりの溝本数Ｎ（Ｎは１以上の数）本の間に、ｓｉｎφ＜Ｎλ［ｎｍ］×１０−６なる関係が前記基材に付与されたＯＶＤの領域に対して成立するように、前記照明手段と前記撮像手段とが配置されていることを特徴とする請求項１乃至６記載のＯＶＤ検査方法。
【請求項１４】
前記照明手段と前記撮像手段との間の角度φと、
前記照明手段から照射された光の波長λ［ｎｍ］と、
ＯＶＤ１［ｍｍ］当たりの溝本数Ｎ（Ｎは１以上の数）本の間に、ｓｉｎφ＜Ｎλ［ｎｍ］×１０−６なる関係が前記基材に付与されたＯＶＤの領域に対して成立するように、前記照明手段と前記撮像手段とが配置されていることを特徴とする請求項７乃至１２記載のＯＶＤ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銀行券、有価証券、商品券、カード等の基材に付与されたＯＶＤの検査方法及び検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＯＶＤ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｄｅｖｉｃｅ）は、レリーフ状の回折格子に金属を蒸着した箔のことで、立体画像の顕出やカラーシフトといった独特な光学的変化機能を持つものであって、ホログラムや金属箔などと呼称される。シート状のものを打ち抜き付与するシートタイプとあらかじめ付与される形状に形成したパッチタイプと線状のスレッドタイプ等がある。これらのＯＶＤは、その製造方法の高度さから、偽造防止技術の１つとして、銀行券や有価証券、商品券、クレジットカードといった貴重性印刷物の一部または全面に付与され、使用されている。【０００３】
ＯＶＤを付与した印刷物の製造は、転写や圧着によって、シートタイプやパッチタイプのホログラムシートを基材に付与することによって行われている。また、スレッドタイプのものは、基材に透き込まれたり転写や圧着されて紙面内部又は表面に付与される。【０００４】
このＯＶＤ付与製品の製造時には、ホログラムシートの印刷不良、基材への転写不良、機械の調整不良等により、基材への付与時にピンホールや剥離等の欠陥が生じることがある。ＯＶＤの付与状態の検査についても、品質管理として重要な項目であり、このような欠陥のある製品は、不良品として、除去しなければならない。しかし、ＯＶＤの回折格子は、光の波長と入射角度の依存性により僅かな入射角度の変化で観察される模様が変わる。このため、可視光では安定したＯＶＤの付与状態を検査することができないことから、その検査方法または装置として、ＯＶＤを付与した印刷物を置き、その画像をカメラにより取得し、モニタ表示やプリントアウト等を行い比較検査していた。【０００５】
このような、検査手段として、ホログラム加工領域と印刷領域が存在するホログラム加工印刷物のホログラム画像を再生して撮像し検査を行う、検査装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００６】
また、ホログラムのエッジ検出が容易であり、ホログラムが許容範囲内に貼着されているかどうか、容易に検査することができる検査方法と検査装置として、ホログラムの位置検査方法及びその装置が挙げられる（例えば、特許文献２参照）。【０００７】
ホログラムシートの欠けやホログラム画像の位置ずれ、さらにはホログラムシートの脱刷や多数貼、位置ずれといった不良項目について、一度にかつ連続的に多品種、大容量のホログラムの検査処理を、自動的にしかも正確に行えるホログラムカード検査装置と検査方法として、ホログラムシートの検査方法及び検査装置が挙げられる（例えば、特許文献３参照）。【０００８】
特許文献１：特開２０００−１８７００８号公報
特許文献２：特許第３０９５２１５号公報
特許文献３：特開２００２−１８１７１８号公報
【発明の開示】
【０００９】
しかしながら、上記記載の検査装置では、反射型のホログラムの反射層が照明手段からの照射光を強く正反射させて、撮像手段によってその反射光を受光し、ホログラム領域と他の領域との区別がつくことにより画像を判別する検査手法を用いている。このような、照射光による正反射光を撮像する場合は、照射する光量により、強く反射する箇所が表出する。このため、ホログラムのエッジやピンホールなどの形状欠陥がぼやけて抽出できないおそれがあった。
【００１０】
上記記載のホログラムの位置検査方法及びその装置は、透明板状態に設けられたホログラムについて、位置の許容の最大最小間で、可視光領域の範囲で、回折するように遮蔽板等の検査板を配置して位置検査を行う。即ち、わずかな角度変化によって模様変化が生じる可視光領域でのＯＶＤ模様抽出であるため、ＯＶＤが付与された基材が、バタツキや角度、波打ちなどの影響が出やすく、例えば、紙といった柔軟性媒体の検査には、適応することはできなかった。
【００１１】
上記記載のホログラムシートの検査方法及び検査装置は、ホログラムシートを撮影して得た画像を多数のブロックに分割し、各ブロックの最小値及び最大値からなる基準画像とのパターンマッチング後の差分画像から、ホログラムシートの絵柄部のエッジに発生した欠陥部分を認識するものである。しかし、基材がカードのような板状の均一な平面である場合は、エッジの抽出に適しているものの、本発明が適用される基材は、紙のように表面がカードに比べると波打ちやすく、搬送途中で生じる若干のバタツキ等で角度変化が起こるため、ＯＶＤ形状等の欠陥抽出が困難であった。
【００１２】
このように、ＯＶＤが付与された印刷物を可視光領域で入力した場合、僅かな入射角度の変化や印刷基材の状態によって、図１（ａ）又は（ｂ）に示すようにＯＶＤの光沢模様が変化する。このため、パターンマッチングのように形状比較を行っても、光沢模様の変化に応じて欠点の抽出が不安定となり、ＯＶＤの安定した検査ができなかった。また、印刷基材とＯＶＤとの境界部分が、光沢模様の変化によって不明瞭となるため、印刷模様を形成する画線からＯＶＤ形状等を抽出する処理が複雑であった。
【００１３】
本発明では、このような従来の技術では困難であった、紙などの基材の印刷物に付与したＯＶＤの付与状態を撮像する際に、搬送によるバタツキや波打ち等による角度変化によるＯＶＤ画像の模様変化に影響されることなく、光学的な装置を用いて、ＯＶＤのバリ、欠け、割れ、ピンホール、形状不良、穴空きといった付与上の欠陥及び位置を検査することが可能なＯＶＤ検査方法及び検査装置を提供することを目的とする。
【００１４】
本発明のＯＶＤ検査方法は、
照明手段と、撮像手段を含む画像入力手段と、記憶手段と、画像処理手段とを備える検査装置を用いて、基材に付与されたＯＶＤを検査する方法であって、
前記撮像手段と前記照明手段とを、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置にそれぞれ配置し、
前記照明手段から前記基材の表面に赤外線又は赤外線を含む光を照射し、
前記画像入力手段により、前記基材に付与されたＯＶＤを含む領域に対し、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力し、
前記記憶手段により、標準となるＯＶＤの基準画像データ、又は前記基準画像データ及び前記標準となるＯＶＤの基準位置を示す基準データを予め記憶し、
前記画像処理手段により、前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、二値化処理された前記画像データと前記基準画像データとを比較し、あるいは二値化処理された前記画像データと前記基準画像データ及び前記基準データとを比較し、その比較結果に基づいて前記基材に付与されたＯＶＤの形状、面積及び位置の少なくともいずれか１つの良否を判定することを特徴とする。
【００１５】
本発明のＯＶＤ検査方法は、
照明手段と、撮像手段を含む画像入力手段と、記憶手段と、画像処理手段とを備える検査装置を用いて、基材に付与されたＯＶＤを検査する方法であって、
前記撮像手段と前記照明手段とを、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置にそれぞれ配置し、
前記照明手段から前記基材の表面に赤外線又は赤外線を含む光を照射し、
前記画像入力手段により、前記基材に付与されたＯＶＤを含む領域に対し、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力し、
前記記憶手段により、標準となるＯＶＤの輪郭を示す輪郭データを予め記憶し、
前記画像処理手段により、前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、この画像データから前記基材に付与されたＯＶＤの輪郭データを抽出して前記標準となるＯＶＤの輪郭データと比較し、その比較結果に基づいて前記基材に付与されたＯＶＤの形状の良否を判定することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のＯＶＤ検査方法は、
照明手段と、撮像手段を含む画像入力手段と、記憶手段と、画像処理手段とを備える検査装置を用いて、基材に付与されたＯＶＤを検査する方法であって、
前記撮像手段と前記照明手段とを、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置にそれぞれ配置し、
前記照明手段から前記基材の表面に赤外線又は赤外線を含む光を照射し、
前記画像入力手段により、前記基材に付与されたＯＶＤを含む領域に対し、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力し、
前記記憶手段により、標準となるＯＶＤの面積値を示す基準データを予め記憶し、
前記画像処理手段により、前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、この画像データから前記基材に付与されたＯＶＤの面積値を算出して前記標準となるＯＶＤの基準データが示す面積値と比較し、その比較結果に基づいてＯＶＤの付与状態の良否を判定することを特徴とする。
【００１７】
あるいは、本発明のＯＶＤ検査方法は、
照明手段と、撮像手段を含む画像入力手段と、記憶手段と、画像処理手段とを備える検査装置を用いて、基材に付与されたＯＶＤを検査する方法であって、
前記撮像手段と前記照明手段とを、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置にそれぞれ配置し、
前記照明手段から前記基材の表面に赤外線又は赤外線を含む光を照射し、
前記画像入力手段により、前記基材に付与されたＯＶＤを含む領域に対し、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力し、
前記記憶手段により、標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤの位置を代表する座標及びこのＯＶＤの位置検出のための基準位置を示す座標を予め記憶し、
前記画像処理手段により、前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、この画像データから前記基材に付与されたＯＶＤの位置及びこのＯＶＤの位置検出のための基準位置を示す座標を算出し、前記基材に付与されたＯＶＤの位置及びこのＯＶＤの位置検出のための基準位置と、前記標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤの位置を代表する座標及びこのＯＶＤの位置検出のための基準位置を示す座標とを比較し、その比較結果に基づいてＯＶＤの位置の良否を判定することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明のＯＶＤ検査方法は、
照明手段と、撮像手段を含む画像入力手段と、記憶手段と、画像処理手段とを備える検査装置を用いて、基材に付与されたＯＶＤを検査する方法であって、
前記撮像手段と前記照明手段とを、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置にそれぞれ配置し、
前記照明手段から前記基材の表面に赤外線又は赤外線を含む光を照射し、
前記画像入力手段により、前記基材に付与されたＯＶＤ及びこのＯＶＤの位置検出のための基準マークを含む領域に対し、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力し、
前記記憶手段により、標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤの位置を代表する座標及びこのＯＶＤの位置検出のための基準マークを代表する座標とを予め記憶し、
前記画像処理手段により、前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、この画像データから前記基材に付与されたＯＶＤ及び基準マークのそれぞれの位置を代表する座標を算出し、前記基材に付与されたＯＶＤ及び基準マークのそれぞれの位置を代表する座標と、前記標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤ及びこのＯＶＤの位置検出のための基準マークを代表する座標とを比較し、その比較結果に基づいてＯＶＤの位置の良否を判定することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明のＯＶＤ検査方法は、
照明手段と、撮像手段を含む画像入力手段と、記憶手段と、画像処理手段とを備える検査装置を用いて、基材に付与されたＯＶＤを検査する方法であって、
前記撮像手段と前記照明手段とを、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置にそれぞれ配置し、
前記照明手段から前記基材の表面に赤外線又は赤外線を含む光を照射し、
前記画像入力手段により、前記基材に付与されたＯＶＤ及び前記基材の位置を代表する箇所を含む領域に対し、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力し、
前記記憶手段により、標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤの位置を代表する座標及び前記基材を代表する座標を予め記憶し、
前記画像処理手段により、前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、この画像データから前記基材に付与されたＯＶＤを代表する座標及び前記基材を代表する座標をそれぞれ算出し、前記基材に付与されたＯＶＤを代表する座標及び前記基材を代表する座標と、前記標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤの位置を代表する座標及び前記基材を代表する座標とを比較し、その比較結果に基づいてＯＶＤの位置の良否を判定することを特徴とする。
【００２０】
本発明の基材に付与されたＯＶＤの検査装置は、
ＯＶＤを付与した基材に、赤外線を含む光を照射する光源を持つ照明手段と、
前記照明手段に対し、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置に撮像手段が配置されており、前記照明手段により、赤外線を含む光が照射された前記基材に付与されたＯＶＤを含む領域から、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力する、前記撮像手段を含む画像入力手段と、
標準となるＯＶＤの基準画像データ、または前記基準画像データ及び前記標準となるＯＶＤの基準位置を示す基準データを予め記憶する記憶手段と、
前記入力した画像データに前記二値化処理を行ってこの画像データと前記基準画像データとを比較し、あるいは二値化処理された前記画像データと前記基準画像データ及び前記基準データとを比較し、その比較結果に基づいて前記基材に付与されたＯＶＤの形状、面積及び位置の少なくとも１つの良否を判定する画像処理手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
本発明の基材に付与されたＯＶＤの検査装置は、
ＯＶＤを付与した基材に、赤外線を含む光を照射する光源を持つ照明手段と、
前記照明手段に対し、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置に撮像手段が配置されており、前記照明手段により、赤外線を含む光が照射された前記基材に付与されたＯＶＤを含む領域から、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力する、前記撮像手段を含む画像入力手段と、
標準となるＯＶＤの輪郭を示す輪郭データを予め記憶する記憶手段と、
前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、この画像データから前記基材に付与されたＯＶＤの輪郭データを抽出して前記基準となるＯＶＤの輪郭データと比較し、その比較結果に基づいて前記基材に付与されたＯＶＤの形状の良否を判定する画像処理手段とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の基材に付与されたＯＶＤの検査装置は、
ＯＶＤを付与した基材に、赤外線を含む光を照射する光源を持つ照明手段と、
前記照明手段に対し、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置に撮像手段が配置されており、前記照明手段により、赤外線を含む光が照射された前記基材に付与されたＯＶＤを含む領域から、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力する、前記撮像手段を含む画像入力手段と、
標準となるＯＶＤの面積を示す面積データを予め記憶する記憶手段と、
前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、この画像データから前記基材に付与されたＯＶＤの面積データを抽出して前記基準となるＯＶＤの面積データと比較し、その比較結果に基づいて前記基材に付与されたＯＶＤの付与状態の良否を判定する画像処理手段とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の基材に付与されたＯＶＤの検査装置は、
ＯＶＤを付与した基材に、赤外線を含む光を照射する光源を持つ照明手段と、
前記照明手段に対し、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置に撮像手段が配置されており、前記照明手段により、赤外線を含む光が照射された前記基材に付与されたＯＶＤを含む領域から、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力する、前記撮像手段を含む画像入力手段と、
標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤの位置を代表する座標及びこのＯＶＤの位置検出のための基準位置を示す座標を示す座標データを予め記憶する記憶手段と、
前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、この画像データから前記基材に付与されたＯＶＤの位置及びこのＯＶＤの位置検出のための基準位置を示す座標を算出し、前記基材に付与されたＯＶＤの位置及びこのＯＶＤの位置検出のための基準位置と、前記標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤの位置を代表する座標及びこのＯＶＤの位置検出のための基準位置を示す座標とを比較し、その比較結果に基づいて前記基材に付与されたＯＶＤの位置の良否を判定する画像処理手段とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
あるいは、本発明の基材に付与されたＯＶＤの検査装置は、
ＯＶＤを付与した基材に、赤外線を含む光を照射する光源を持つ照明手段と、
前記照明手段に対し、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置に撮像手段が配置されており、前記照明手段により、赤外線を含む光が照射された前記基材に付与されたＯＶＤを含む領域から、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力する、前記撮像手段を含む画像入力手段と、
標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤの位置を代表する座標及びこのＯＶＤの位置検出のための基準マークの位置を代表する座標を示す座標データを予め記憶する記憶手段と、
前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、この画像データから前記基材に付与されたＯＶＤの位置を代表する座標及び前記基準マークの位置の座標を算出し、前記基材に付与されたＯＶＤの位置を代表する座標及び前記基準マークの位置を代表する座標と、前記標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤを代表する位置の座標及びこのＯＶＤの位置検出のための基準マークの位置を代表する座標とを比較し、その比較結果に基づいて前記基材に付与されたＯＶＤの位置の良否を判定する画像処理手段とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
あるいはまた、本発明の基材に付与されたＯＶＤの検査装置は、
ＯＶＤを付与した基材に、赤外線を含む光を照射する光源を持つ照明手段と、
前記照明手段に対し、前記ＯＶＤの領域からの６５０［ｎｍ］以上の波長領域の鏡面反射光及び回折光が前記画像処理手段において二値化処理をする際の閾値以下となるような位置に撮像手段が配置されており、前記照明手段により、赤外線を含む光が照射された前記基材に付与されたＯＶＤを含む領域から、６５０［ｎｍ］以上の波長領域を含む画像データを入力する、前記撮像手段を含む画像入力手段と、
標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤの位置を代表する座標及前記基材の位置を代表する座標を示す座標データを予め記憶する記憶手段と、
前記入力した画像データに前記二値化処理を行って、この画像データから前記基材に付与されたＯＶＤの位置を代表する座標及び前記基材を代表する位置の座標を算出し、前記基材に付与されたＯＶＤの位置を代表する座標及び前記基材を代表する位置の座標と、前記標準となるＯＶＤを基材に付与したときのこのＯＶＤを代表する位置の座標及びこの基材を代表する位置の座標とを比較し、その比較結果に基づいて前記基材に付与されたＯＶＤの位置の良否を判定する画像処理手段とを備えたことを特徴とする。
【００２６】
ここで、上記ＯＶＤ検査方法において、
前記照明手段と前記撮像手段との間の角度φと、
前記照明手段から照射された光の波長λ［ｎｍ］と、
ＯＶＤ１［ｍｍ］当たりの溝本数Ｎ（Ｎは１以上の数）本の間に、ｓｉｎφ＜Ｎλ［ｎｍ］×１０−６なる関係が前記基材に付与されたＯＶＤの領域に対して成立するように、前記照明手段と前記撮像手段とが配置されていてもよい。
【００２７】
同様に、上記ＯＶＤ検査装置において、
前記照明手段と前記撮像手段との間の角度φと、
前記照明手段から照射された光の波長λ［ｎｍ］と、
ＯＶＤ１［ｍｍ］当たりの溝本数Ｎ（Ｎは１以上の数）本の間に、ｓｉｎφ＜Ｎλ［ｎｍ］×１０−６なる関係が前記基材に付与されたＯＶＤの領域に対して成立するように、前記照明手段と前記撮像手段とが配置されていてもよい。
【００２８】
付与したＯＶＤの表面は平滑性が高く、反射光は鏡面反射と回折光から構成される。したがって、ＯＶＤ領域の画像取得には、ＯＶＤからの鏡面反射の影響と回折光の影響を除去することにより、ＯＶＤ周囲の印刷物からの赤外線透過特性のコントラストを利用することができる。このようにして、ＯＶＤの形状、部分的な欠陥及び位置精度の評価が可能となる。特に、ＯＶＤが付与された印刷物が高速に搬送され、その搬送により印刷基材の浮き、バタツキ、うねり等が僅かに発生した状態でも、可視光よりも回折光の生じにくい赤外線を用いることにより、常に安定してＯＶＤ形状の画像データを取得することができ、高い精度でＯＶＤの付与品質の機上での全数検査が可能となる。
【００２９】
静止状態の場合でも、同様にＯＶＤの画像データの入力、検査が可能である。
【００３０】
また、ストライプタイプやパッチタイプのホログラムのほか、スレッドタイプのホログラムの検査にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ＯＶＤが付与された印刷物の画像を可視光領域を用いて取得した場合を示す説明図である。
【図２】異なるＯＶＤが付与された印刷物を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態によるＯＶＤをオフラインで検査する装置の構成を示す概略図である。
【図４】回折格子への波長λを有する入射光と回折光との角度を示す説明図である。
【図５】上記実施の形態によるＯＶＤ検査装置に用いられるＣＣＤエリアセンサカメラの分光感度の一例を示すグラフである。
【図６】同実施の形態によるＯＶＤ検査装置に用いられるＣＣＤラインセンサカメラの分光感度の一例を示すグラフである。
【図７】同実施の形態によるＯＶＤ検査装置における可視光カット赤外透過フィルタの分光透過率特性を示すグラフである。
【図８】ＯＶＤが付与された印刷物の画像を赤外線領域を用いて取得した場合を示す説明図である。
【図９】回折格子に入射した光が反射したときの波長と反射角との関係を示した説明図である。
【図１０】同実施の形態により得られた欠陥等を示す二値化画像の一例を示した説明図である。
【図１１】同実施の形態により得られた欠陥等の輪郭を示す画像の一例を示した説明図である。
【図１２】同実施の形態によりＯＶＤの付与検査を行う工程を示したフローチャートである。
【図１３】同実施の形態によるＯＶＤ検査装置に含まれる画像入力手段、画像処理手段、記憶手段、出力手段の構成を示したブロック図である。
【図１４】同実施の形態によりオフラインでＯＶＤの検査を行う際の工程を示したフローチャートである。
【図１５】同実施の形態によりＯＶＤの付与位置を測定するときの手法を示した説明図である。
【図１６】同実施の形態によりＯＶＤをオンラインで検査する際の検査装置の構成を示した概略図である。
【図１７】同実施の形態によりＯＶＤをオンラインで検査する際の工程を示したフローチャートである。
【図１８】同実施の形態によりＯＶＤをオンラインで検査する際の印刷物と光源及びカメラの配置を示した概略図である。
【図１９】複数のＯＶＤが付与された多面版の印刷物を示した説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  可視光カット赤外線透過フィルタ付きＣＣＤエリアセンサカメラ
２  光源
３  印刷物
４  ＯＶＤ
５、１２  画像入力手段
６、１３  画像処理手段
６ａ  演算部
６ｂ  判定部
７  可視光カット赤外線透過フィルタ付きＣＣＤラインセンサカメラ
８  ライン型光源
９  検査胴
１０、２０  入力部
１４  基準マーク
１５  印刷物の表面の模様
２１  出力手段
２２  記憶手段
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明の実施の形態について説明する。
本実施の形態によるＯＶＤ検査方法及び検査装置は、例えば図２（ａ）に示されたように、印刷物３において基材１上に付与されたパッチタイプのＯＶＤ４ａ、図２（ｂ）に示されたようなストライプタイプのＯＶＤ４ｂ、図２（ｃ）に示されたようなスレッドタイプのＯＶＤ４ｃ等、いずれも検査対象とすることができる。【００３４】
ここでＯＶＤは、ＯＶＤの画像をより明瞭に取得できるように、赤外線透過インキを用いた印刷模様、ないしは赤外線を反射する基材の上に付与されていることが望ましい。【００３５】
本実施の形態によるＯＶＤ検査方法を実施するために用いられる検査装置は、図３に示されるように、印刷物３に付与されたＯＶＤ４を検査するため、撮像手段に相当するカメラ１と、カメラ１が撮像した画像データを入力する入力部１０とを含む画像入力手段５、照明手段に相当する光源２、画像データを与えられて所定の処理を行う画像処理手段６を備えている。【００３６】
カメラ１は撮像手段に相当し、波長が６５０［ｎｍ］未満の可視光領域を除去し、６５０［ｎｍ］以上の赤外線領域を通過させる可視光カット赤外線透過フィルタ付きＣＣＤエリアセンサカメラが用いられる。【００３７】
カメラ１は、被検査対象物であるＯＶＤ４の画像にひずみが生じないようにするため、ＯＶＤ４に対して垂直方向に配置することが望ましい。【００３８】
光源２は照明手段に相当し、カメラ１がＯＶＤ４の領域からの鏡面反射光の影響が少ない位置に設置する必要があり、斜めの方向から照射することが望ましい。具体的には、鏡面反射光が所定の光強度以下となるようにすればよく、例えば画像処理手段６において二値化処理を行う際に、鏡面反射光が閾値以下となる位置に設置すればよい。しかし、あまり照射方向をＯＶＤ４に対して水平方向に近づけると、受光量が減少することも考慮しなければならない。【００３９】
さらに光源２の位置は、カメラ１が、ＯＶＤ４から生じる回折光の影響が少なくなるように設定することも不可欠となる。ＯＶＤ４から生じる回折光の強弱には方向性があることから、被検査対象物であるＯＶＤ４に対して、なるべく回折光が生じない方向に光源２を配置することが望ましい。カメラ１がＯＶＤ４からの回折光をできるだけ受光しないようにするには、回折光の光強度が所定値以下となるように、例えば画像処理手段６において二値化処理を行う際に、回折光が閾値以下となるように設置すればよい。【００４０】
あるいは図４に示すように、被検査対象物であるＯＶＤ４の回折格子とカメラ１との配置に関し、光源２からの入射光のなす角度をφ、入射光の波長をλ、回折格子における１［ｍｍ］当たりの溝本数をＮ（Ｎは１以上の数）とした場合、ｓｉｎφ＜Ｎλ×１０−６なる関係が成り立つような配置を行うとともに、前述のようにカメラ１が鏡面反射光を受光しない方向に光源２を配置することが不可欠となる。【００４１】
カメラ１には、例えばＣＣＤラインセンサカメラやＣＣＤエリアセンサカメラ等が挙げられ、その機能特性として、例えば図５あるいは図６に示されるような波長が６５０［ｎｍ］以上の赤外線領域において相対的に高い分光感度を有することが必要である。【００４２】
印刷物３が搬送されてくる最中にＯＶＤ４の画像を撮影する際には、ＣＣＤラインセンサカメラが適している。印刷物３に付与されたＯＶＤ４を含む領域の一次元の画像を、ＣＣＤラインセンサカメラを用いて順次取得していき、２次元画像に生成する。【００４３】
一方、印刷物３が静止した状態での撮像には、２次元画像を撮影することができるＣＣＤエリアセンサカメラが適している。【００４４】
これらのカメラには、そのレンズ部分に、例えば図７に示すような波長が７５０［ｎｍ］未満の可視光領域を除去して７５０［ｎｍ］以上の赤外線領域の光を透過する特性を持つフィルタを装着することができる。【００４５】
これにより、図８（ａ）又は（ｂ）に示すように、可視光領域の反射光をカットし、ＯＶＤ４の形状に関する画像変化を避けることができ、安定した画像データを取得することができる。【００４６】
ここでフィルタとしては、除去すべき波長領域を７５０［ｎｍ］未満に限らず６５０［ｎｍ］未満とし、６５０［ｎｍ］以上の領域を透過するものを用いてもほぼ同様の効果を得ることができる。【００４７】
このようにして、印刷物３に付与されたＯＶＤ４を含む領域を撮像して得られたＯＶＤ画像は、可視光によって得られるＯＶＤ表面が変化する反射画像とは異なり、図８（ｃ）、（ｄ）に示すように、ＯＶＤの付与状態の検査に極めて有用な白黒画像となる。このため、ＯＶＤのエッジや形状が抽出しやすくなり、バリ、欠け、割れ、ピンホール、形状不良、穴空きといった付与上の欠陥を容易に抽出し、確認することができる。【００４８】
さらに詳しく、ＯＶＤ画像データ取得の方法及び原理を説明する。従来の可視光を用いた画像データ取得では、ＯＶＤの反射光を用いているため、ＯＶＤ内の変化する模様画像の取得には適していたが、紙などの柔軟性媒体を基材とした印刷物へのＯＶＤ付与工程における品質及び位置といった、製造上の品質検査については、不適当であった。例えば、可視光領域の波長により、ＯＶＤを含む領域の画像データを取得した場合には、上述したように図１（ａ）に示されるような画像となっていた。同一のＯＶＤ領域を角度変化させて、ＯＶＤ内の模様を変化させて得られる画像が、図１（ｂ）に示されるようである。【００４９】
このように、可視光の反射の具合によっては、図１（ａ）又は（ｂ）のように、同じデザインのＯＶＤであっても、ＯＶＤ内の変化する模様画像によって、撮像される画像データに違いがあることがわかる。【００５０】
この取得した画像データに対し、画像処理で一般的に行われる二値化処理を行ったものが、図１（ｃ）、図１（ｄ）である。二値化とは、画像の特徴を解析するために画像から対象物を切り出し、背景と図形を分離する処理であり、濃度値を持った濃淡画像から、０と１の２つの値で表す画像に変換することである。この二値化処理により、明るい部分を白、暗い部分を黒とすると、図１（ｃ）及び（ｄ）のようになる。【００５１】
この中に破線で記載している補助線は、このＯＶＤ領域のうち、ＯＶＤのエッジの位置を表しているものである。どちらも基のＯＶＤは同じものであるが、観察角度もしくは照明角度の変化等により、ＯＶＤ内の模様が変化したものにそれぞれ二値化処理を行った。【００５２】
得られた図１（ｃ）と図１（ｄ）に示す画像は、同じＯＶＤでありながらも可視光領域で表出した画像が異なる模様である。このために、あたかもまったく違うものを取得した画像のように見える。さらに、その変化する模様画像によっては、ＯＶＤと紙面の境界部に反射が強く起こると、図１（ｄ）に示すように、その反射により得られた画像がＯＶＤのエッジであるのか、それとも欠けにより途切れているのかといった判別がとても困難である。【００５３】
また、ＯＶＤを付与した基材がカードの場合、厳正な照射やカメラの角度や設置位置を設定することによって画像データが得られる。しかし、柔軟性媒体である紙の場合には、同じ位置から可視光領域の光源を照射したとしても、搬送中に生じるほんの僅かなバタツキによって角度変化が発生し、表出する画像が変化してしまうため検査に不適当であった。【００５４】
一方、本実施の形態のように、ＯＶＤを含む領域に赤外線又は赤外線を含む照明を照射し、その画像を抽出すると、鏡面反射光と回折光の影響が小さくなるような方向から赤外線又は赤外線を含む照明を照射すれば、赤外線下におけるコントラストによりＯＶＤの画像を明瞭に抽出することができる。【００５５】
ＯＶＤの回折方向は多くの場合複数あることから、カメラと被検査対象物に対する照明の照射角度に制約が生じることとなる。ＯＶＤの回折格子では、可視光の反射角度は、図９に示された角度αの範囲であるのに対して、赤外線の反射角度はこの角度αの範囲より外に位置したβである。【００５６】
ＯＶＤを付与した印刷物紙面は、赤外線を照射すると、図９に示された角度α、β、θの全ての範囲で乱反射することになる。このことから、ＯＶＤを付与した印刷物のＯＶＤを含む領域に光源から赤外線を含む照明を照射して、回折格子の反射特性を考慮した上で、光源からの照射角度とカメラの位置とを設定し、ＯＶＤを含む領域付近を撮像する。【００５７】
ここで、回折を生じる部分のＯＶＤ１［ｍｍ］当たりの溝本数をＮとした場合、カメラが反射光λ［ｎｍ］以上の回折波長を受光しないようにするには、上述したように、図４に示す照明の照射角度とカメラの受光角度のなす角度φが、すべてのＯＶＤ領域に対して式（１）を満たす必要がある。
ｓｉｎφ＜Ｎλ［ｎｍ］×１０−６            （１）【００５８】
ＯＶＤ１［ｍｍ］当たりの溝本数が５００本、波長を７５０［ｎｍ］以上とした場合、上記式（１）に代入すると、φ＜４９度となる。このことから、カメラの受光角度と光源の照射角度とのなす角度は、ＯＶＤが付与された印刷物に対して４９度以下となるようにすれば良いことになる。しかし、角度φをあまり小さくしすぎると、カメラが鏡面反射を捉えるおそれがあることを考慮した上で、光源とカメラとの配置を設定する必要がある。【００５９】
一例として、画像データ取得用のカメラを印刷物の真上に配置し、カメラのレンズ部にフィルタを設け、カメラに対し３０度傾けた角度から赤外線を含む照明を照射し、その画像データを抽出する。図９に示された角度αの範囲で取得することになるため、印刷物の紙面から反射された赤外線がカメラに捉えられ、明るい画像データが取得される。しかし、ＯＶＤからは赤外線が反射されないので、ＯＶＤは暗く撮像される。【００６０】
図９に示されたαの範囲の反射角度は、被検査物によって異なるので、それぞれの被検査物に応じて最良の位置を設定する必要がある。この撮影された画像データは白黒画像で表示され、画像処理で通常行われている二値化処理を行うと、ＯＶＤが黒く、印刷物の紙面が白く抽出される。【００６１】
このとき、ＯＶＤのエッジや内部に、欠けやピンホール等の異常があれば、赤外線の反射方向が通常と異なりカメラ方向にも反射するので、図１０（ａ）〜（ｇ）に示されたように白く撮影される。さらに、図１１（ａ）〜（ｇ）に示されたように、加工された二値化画像からＯＶＤのエッジ（輪郭）を抽出すると、その後の処理を容易にすることができる。この画像データと標準の画像データとを比較することによって、欠陥の有無の判断を容易に行うことができるので非常に有用である。欠陥が検出された印刷物は、排除すれば良い。【００６２】
このように本実施の形態は、印刷物へのＯＶＤ付与後の形状を認識するために、画像データとして抽出することを主眼としており、ＯＶＤ内の回折格子による絵柄模様の変化状況を画像取得することについては想定していない。そこで、ＯＶＤと付与した印刷物とを光学的に画像取得するため、波長６５０［ｎｍ］以上の領域を用いることとした。【００６３】
本実施の形態では、被検査対象物のＯＶＤを付与した印刷物におけるＯＶＤを含む領域に対して、例えば赤外線を含んだ光源として白熱球を選択する。この他に使用できる光源としては、例えば赤外ＬＥＤ（発光ダイオード）、赤外ランプ等の赤外線のみを照射するものや、ハロゲンランプ、太陽光、ＨＩＤランプ（Ｈｉｇｈ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｌａｍｐ）等の赤外線を含んだ光を照射するものから適宜選択すれば良い。【００６４】
そのような光源により照射され、ＯＶＤを含む領域から反射された光は、検査に不必要である可視光領域や紫外線領域を含んでいる。そこで、可視光以下の波長領域をカットし、赤外線以上の波長領域を透過するフィルタをカメラのレンズ部に取り付けることで、赤外線以上の波長領域のみを抽出することができる。【００６５】
撮像に使用されるカメラは、赤外線領域に高い分光感度を有するＣＣＤエリアセンサカメラやＣＣＤラインセンサカメラを用いることが望ましい。ＣＣＤエリアセンサカメラは、テーブル上の検査台等のように、生産ライン上から検査対象物を一旦取り出して検査する、いわゆるオフラインで静止状態において検査を行う場合の撮影に適している。一方、ＣＣＤラインセンサカメラは、付与機上の搬送途中等のように、生産ライン上で検査するいわゆるオンラインで走行状態において検査する場合の撮影に適している。【００６６】
ＣＣＤエリアセンサカメラやＣＣＤラインセンサカメラ等のＣＣＤカメラにより撮像された画像は、２次元画像の画像データとして抽出されることになる。【００６７】
抽出された画像データは、画像入力手段に入力され、画像処理手段が有するメモリに送られて一旦記憶される。メモリ内には、標準となるＯＶＤの基準画像データがあらかじめ格納されている。この基準画像データに基づいて、画像データとの間でパターンマッチングを行ったり、面積について比較判定したり、あるいはＯＶＤの位置を抽出して比較判定を行う等によって、付与されたＯＶＤの形状や面積、位置に関する品質の良否判定を行う。【００６８】
図１２のフローチャートにおいて示された手順に従い、ＯＶＤの検査を行い、許容値の範囲内であれば正常と判定されて通常製品として扱われ、番号が印刷されて断裁等が行われる。許容値の範囲外であれば欠陥と判定され、異常製品として処分される。
【実施例】
【００６９】
以下、本発明の実施例によるＯＶＤ検査装置について、図面を用いて詳細に説明する。しかし各実施例はいずれも一例であって、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。【００７０】
（実施例１）
ＯＶＤを付与した印刷物を静止状態において、オフラインでＯＶＤの付与状態等の品質を検査する際には、図３に示すような構成を備えたＯＶＤ検査装置を用いる。【００７１】
このＯＶＤ検査装置は、光源２、可視光カット赤外線透過フィルタ付きＣＣＤエリアセンサカメラ（以下、ＣＣＤエリアセンサカメラと略す）１及び入力部１０を含む画像入力手段５、画像処理手段６を主な構成としている。【００７２】
より詳細には、例えば図１３に示されるように、画像処理手段６は各種演算を行う演算部６ａと、検査対象物の画像データと標準のＯＶＤに関する基準画像データとを比較して良否を判定する判定部６ｂとを有する。また画像処理手段６には、あらかじめ与えられた基準画像データを記憶し、さらに検査対象物の画像データを与えられて記憶する記憶手段２２、比較判定結果を与えられて画像表示を行ったり警報等を出力する出力手段２１が接続されている。【００７３】
ＯＶＤ４が付与された被検査対象物としての印刷物３を、オフラインに設けた検査台上に固定する。照射に用いる光源２には、赤外線を含んだ光を照射できる光源として白熱球を使用している。この光源２を、ＣＣＤエリアセンサカメラ１に対して照射角度が３０度となるように設定する。【００７４】
ＣＣＤエリアセンサカメラ１には、図７に示されたような波長領域７５０［ｎｍ］未満をカット（遮断）し、７５０［ｎｍ］以上の波長領域を透過する特性を有するフィルタが取り付けられている。ＣＣＤエリアセンサカメラ１と、付与されたＯＶＤに対する光源２との相対的設置方向は、ＯＶＤ４から回折光がＣＣＤエリアセンサカメラ１に入射しない方向とすることが望ましい。【００７５】
さらに、ＯＶＤ４に対するＣＣＤエリアセンサカメラ１と光源２との設置角度は、ＯＶＤ４を付与した印刷物３のＯＶＤ４からの反射による赤外線が、ＣＣＤエリアセンサカメラ１のレンズに入射しないように、例えば照射角度を３０度に設定している。この角度は、鏡面反射光がカメラ１に入射しない角度であれば良く、３０度に限らず他の角度であってもよい。【００７６】
本実施例１によるＯＶＤ検査方法及び検査装置について、検査装置によるＯＶＤ検査工程の流れを図１４のフローチャートを用いて説明する。【００７７】
まず、ＯＶＤ４を付与した被検査対象物である印刷物３に光源２から赤外線を含む光を照射する（Ｓ１０）。【００７８】
このとき照射する光は赤外線を含んでいて、好ましくは７５０［ｎｍ］から１１００［ｎｍ］付近の近赤外線領域の光であれば良い。赤外ランプのように、赤外線領域のみを照射することがより好ましいが、赤外ランプは高価である。コスト面を考慮し、白熱球のように安価で汎用性の高い光源を用いてもよい。その際には、可視光カット赤外線透過フィルタを通した光をカメラ１で取得することで、不必要な光を除去することができるので、光源の選択の範囲を広げることができる。従って、光源は赤外線を含んだ光を照射できるものであれば、７５０［ｎｍ］未満の可視光領域やその他の波長領域が含まれていても何ら問題はない。【００７９】
次に、赤外線を照射された印刷物３から反射してくる赤外線領域の光をＣＣＤエリアセンサカメラ１で捉えて画像データとして取得する（Ｓ１１）。このＣＣＤエリアセンサカメラ１で取得したＯＶＤ４を含む領域の画像データは、画像入力手段５に入力される。【００８０】
ＣＣＤエリアセンサカメラ１は、赤外線領域に高い分光感度を有し、図５に示すように４００［ｎｍ］から１０００［ｎｍ］付近までの波長範囲の有効感度を持ち、ピークの分光感度は６００［ｎｍ］から８００［ｎｍ］付近の波長領域である。【００８１】
このＣＣＤエリアセンサカメラ１により、ＯＶＤ４を含む領域の画像データを取得した。取得された画像データは、図８（ｃ）、（ｄ）に示すような白黒画像であって、印刷物３のゆがみやたわみ等による若干の角度変化が存在しても、これらに影響されることなくＯＶＤ４の形状を取得することができる。【００８２】
取得した画像データをメモリに入力し（Ｓ１２）、画像データを画像処理手段６で二値化処理して（Ｓ１３）、白黒画像のデータを二値化したデータとして加工した。加工された二値化データからＯＶＤ４のエッジ（輪郭）を抽出する（Ｓ１４）ことで、ＯＶＤ領域の二値化データとなり、演算データの容量を軽くし、その後の処理（パターンマッチングにより形状測定等）の演算処理を高速に行うことが可能となる。【００８３】
このとき、ＯＶＤ４と印刷面との境界部に、赤外線を透過するインキで模様画線を印刷すると、紙面に赤外線が反射して白く撮像され、境界部の抽出が簡易になるので望ましい。【００８４】
Ｓ１４において二値化したデータは、画像処理手段６内の演算部によってあらかじめ記憶し格納している基準画像データと比較される（Ｓ１５）。【００８５】
基準画像データには、標準となるＯＶＤを付与した基材のＯＶＤの基準画像データ、及び基準位置となる基準マークの基準データとが含まれている。この比較処理では、基準画像データ及び基準マークの基準データと、検査対象である画像データとのそれぞれ二値化データをｎ×ｍピクセル（ｎ、ｍは１以上の整数）で分割して比較し、パターンマッチングにより形状確認の検査を行った。対象ピクセル毎に判定し、一致率９０パーセント以上を合格として判定した。この一致率とピクセル単位当りの面積は、所望の値に設定することができる。【００８６】
上記Ｓ１４の二値化処理の後、形状検査に並行して行われる付与位置検査のための位置測定には、印刷物３のＯＶＤ４付与位置近辺に、赤外線吸収インキによりあらかじめ印刷してある所定の模様を利用する。この模様は、基準位置となるものであって基準マーク１４とする。【００８７】
この基準マーク１４を撮像すると、図１５（ａ）又は（ｂ）のようにＯＶＤ４と基準マーク１４の画像データが取得される。位置測定に際しては、基準マーク１４を代表する座標ｔを求める（Ｓ１６）。ここで、基準マーク１４を代表する座標ｔとは、基準マーク１４を特定することができる座標であればよく、図１５（ａ）のような特異点ｔないしは図１５（ｂ）のような重心ｔであっても良い。【００８８】
続いて、画像データに含まれるＯＶＤ４の重心点Ｏを演算して求める。この演算により求められた基準マーク１４を代表する座標ｔ（Ｘ０、Ｙ０）を基点とし、同じく演算により算出したＯＶＤ画像の重心点Ｏ（Ｘ１、Ｙ１）を抽出する（Ｓ１７）。【００８９】
この後、その基準マーク１４を代表する座標ｔとＯＶＤ４の重心点Ｏの座標値からＸ１−Ｘ０及びＹ１−Ｙ０を求めて位置測定を行う（Ｓ１８ａ）。ＯＶＤ４の有無測定については、ＯＶＤ４を抽出した画像データから、Ｓ１７での重心演算を行い、対象となるＯＶＤの面積を算出し、ＯＶＤの有無の測定を実行する（Ｓ１８ｂ）。このように、ＯＶＤの検査はその付与状態の品質と位置について実施される。【００９０】
なお、基材上に赤外線吸収特性のあるインキを用いて基準マークを印刷することが困難である場合は、基材を代表する位置、例えば基材の角部を基準位置とすることも可能である。この場合も、基準マークを用いた前述と同様な手法でＸ１−Ｘ０及びＹ１−Ｙ０を算出し、基準データと比較することにより、付与位置の品質管理を行うことができる。【００９１】
そして、パターンマッチングにより形状検査及び位置検査等の付与状態の品質検査を行い、その結果に応じて、画像処理手段６において良否判定を行う（Ｓ１９）。この２つの判定結果により、形状検査の結果が否の場合は、例えば判定ランプにより表示される。表示手段には、公知の手段を用いれば良い。【００９２】
（実施例２）
本発明の実施例２によるＯＶＤ検査方法及び検査装置は、製造ライン上におけるオンラインでの検査に適用される。【００９３】
印刷物の搬送状態におけるオンラインでのＯＶＤの付与状態等の品質検査は、図１６に示すように、ライン型光源８、可視光カット赤外線透過フィルタ付きＣＣＤラインセンサカメラ７（以下、ＣＣＤラインセンサカメラと略す）及び入力部２０を含む画像入力手段１２、画像処理手段１３を主な要素として備え、被検査対象物のＯＶＤを付与した印刷物３は検査胴９により搬送される。【００９４】
検査胴９の搬送形式は、グリッパや吸引式等の公知のものを適宜用いれば良い。本実施例２では、印刷用紙の一端をグリッパで咥え、吸引式で用紙における搬送方向に対する後部を固定する。また、検査胴９を用いない場合は、ベルト搬送やチェーングリッパ等のシート搬送方式を用いることにより、被検査対象物のＯＶＤを付与した印刷物３を、製造ライン上の搬送途中においてオンラインで検査することができる。この場合、用紙のバタツキを極力抑えることが望ましい。【００９５】
図１７のフローチャートにおいて示したように、検査胴９で搬送されてくるＯＶＤを付与した印刷物３に、ライン型光源８で赤外線を含む光を照射する（Ｓ２１）。このときも、上記実施例１と同様の理由で、ＣＣＤラインセンサカメラ７のレンズに対して照射角度を３０度に設定する。【００９６】
次に、赤外線を含む光を照射された印刷物３から反射された赤外線領域の波長領域を有する光を、ＣＣＤラインセンサカメラ７でライン毎に撮像を繰り返して赤外線画像の１次元データを取得する（Ｓ２２）。【００９７】
このＣＣＤラインセンサカメラ７で取得したＯＶＤを含む領域の１次元画像データは、画像入力手段１２により時系列に順次入力されて２次元画像データが生成する（Ｓ２３）。ここで使用されるＣＣＤラインセンサカメラは、上記実施例１と同様に、赤外線領域に高い分光感度を有し、図６に示すように４００［ｎｍ］から１０００［ｎｍ］付近の波長範囲の有効感度を持ち、ピークの分光感度が７００［ｎｍ］から８００［ｎｍ］付近の波長領域を有する。このような特性を有するＣＣＤラインセンサカメラ７により、ＯＶＤを含む領域の画像データを取得した。取得された画像データは、上記実施例１と同様に白黒画像である。【００９８】
この取得した画像データをメモリに入力し（Ｓ２５）、この画像データを画像処理手段１３で二値化処理で加工する（Ｓ２６）。加工された二値化データからＯＶＤのエッジ（輪郭）を抽出する（Ｓ２７）ことで、その後の処理が行い易くなる。【００９９】
次に、二値化した画像データは、画像処理手段１３内の演算部によって、あらかじめ記憶し格納している基準画像データとパターンマッチングにより比較される（Ｓ２８）。基準画像データには、上記実施例１におけるものと同様に、標準となるＯＶＤを付与した基準画像データ及び基準位置の基準データが含まれている。この処理では、基準画像データ及び基準画像データと、検査対象としての画像データのそれぞれの二値化データをｎ×ｍピクセル（ｎ、ｍは１以上の整数）で分割して比較し、パターンマッチングにより形状比較検査を行った。対象ピクセル毎に判定し、一致率９０パーセント以上を合格とし、判定した。この一致率とピクセル単位当りの面積は、所望の値に設定することができる。【０１００】
上記Ｓ２６における二値化処理の後、形状検査に並行して行われる付与位置検査のための位置測定には、印刷物３のＯＶＤ４付与位置近辺に、赤外線吸収インキを用いてあらかじめ印刷してある基準位置としての基準マーク１４を用いる。【０１０１】
位置測定に際しては、その基準マーク１４の重心点ｔを演算して求める（Ｓ２９）。続いて、ＯＶＤ４を画像データから割り出し、その重心点Ｏを同様に演算して求める。この演算により求められた基準マーク１４の重心点ｔ（Ｘ０、Ｙ０）を基点とし、同じく演算により算出したＯＶＤ画像の重心点Ｏ（Ｘ１、Ｙ１）を抽出し（Ｓ３０）た後、その基準マーク１４の重心点ｔ（Ｘ０、Ｙ０）とＯＶＤ４の重心点Ｏ（Ｘ１、Ｙ１）の座標値からＸ１−Ｘ０及びＹ１−Ｙ０を求め、演算し、その数値から位置測定を行う（Ｓ３１ａ）。ＯＶＤの有無測定については、ＯＶＤ４を抽出した画像データから、重心抽出演算を行い、対象となるＯＶＤの面積を算出し、ＯＶＤの有無の判断を実行する（Ｓ３１ｂ）。このように、ＯＶＤの検査は、上記実施例１と同様にその付与状態の品質と位置について実施される。【０１０２】
なお、基材上に赤外線吸収特性のあるインキを印刷することが困難である場合は、基材を代表する位置、例えば基材の角部を基準位置とすることも可能であり、前述と同様な方法でＸ１−Ｘ０及びＹ１−Ｙ０を算出し、標準となるデータと比較することにより、付与位置の品質管理を行うことができる。【０１０３】
このように、パターンマッチングにより形状検査及び位置検査等の付与状態の品質検査を行い、その結果に応じて、画像処理手段１３により良否の判定を下す（Ｓ３２）。この判定結果により、形状検査の結果が否の場合は判定ランプにより表示又は印刷物の廃棄を実行する。この表示や廃棄手段については、公知の手段を用いれば良い。以上の手順により、オンライン及びオフラインともほぼ同様にＯＶＤ検査を行うことができる。【０１０４】
ところで、図１８は、オンライン検査における検査胴９において搬送されているＯＶＤ４を付与した印刷物３が、検査胴９から少し浮上した状態またはバタツキを発生している状態を示している。特に、図１９に示すような複数のＯＶＤ４が付与された多面版の印刷物３が高速に搬送される場合には、その搬送により基材の浮き、バタツキ、うねり等が発生することがある。このような場合であっても、上記実施例１、２によれば、ＯＶＤ４の付与部分が赤外線により抽出されるので、このような状況下においても常に安定した画像データを撮像し入力することができる。【０１０５】
例えば、基材にＯＶＤが付与され、ＯＶＤとは別の領域に、赤外吸収インキの印刷模様、又は、赤外吸収インキと赤外透過インキのペア印刷模様を設けた場合、印刷模様を実施例１、２のＯＶＤ検査方法及び検査装置を用いて検査することができる。【０１０６】
ここで、ＯＶＤの基準画像データ、及び／又は赤外吸収インキの印刷模様のデータは、あらかじめ登録しておく必要がある。このようにあらかじめ基準画像データを登録しておくことによって、ＯＶＤと印刷模様の検査とを同時に行うことができる。印刷模様の検査は、ＯＶＤの検査と同様に位置、面積、形状等が可能である。
【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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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図１】
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【図８】
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【図１１】
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