JP2011064606A - Quality inspection device and method of quality inspection - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、銀行券、有価証券、商品券又はカード等の基材に付与された回折格子により少なくとも二以上の模様を形成した多重回折格子記録媒体の検査方法及び検査装置に関するものである。 The present invention relates to an inspection method and an inspection apparatus for a multiple diffraction grating recording medium in which at least two patterns are formed by diffraction gratings applied to a base material such as banknotes, securities, gift certificates or cards.
多重回折格子記録媒体は、模様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。ホログラム層のホログラムパターンとしては、レインボーホログラム、グレーティングイメージ等がある。グレーティングイメージは、微小な回折格子を並べ画像を形成するものであり、回折格子の配列角度を変更することで複数の模様を組み込むことも可能である。これらの多重回折格子記録媒体は、その製造方法の高度さから、偽造防止技術の一つとして、銀行券、有価証券、商品券又はクレジットカード等の貴重性印刷物に付与されている。 A multiple diffraction grating recording medium is a foil in which a metal is deposited on a patterned diffraction grating and has a unique optical change function such as the appearance of a three-dimensional image and color shift. It is called. Examples of the hologram pattern of the hologram layer include a rainbow hologram and a grating image. The grating image is an image in which minute diffraction gratings are arranged to form an image, and a plurality of patterns can be incorporated by changing the arrangement angle of the diffraction gratings. These multiple diffraction grating recording media are given to valuable printed matter such as banknotes, securities, gift certificates or credit cards as one of anti-counterfeiting techniques because of the advanced manufacturing method.
多重回折格子記録媒体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、基材にすき込まれたり、転写や圧着されて紙面内部又は表面に付与される。この多重回折格子記録媒体は、印刷物の製造時において、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。多重回折格子記録媒体それ自体又は多重回折格子記録媒体の付与状態の検査は、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、除去する必要がある。 The printed matter provided with the multiple diffraction grating recording medium is manufactured by applying a sheet-type or patch-type hologram sheet to the substrate by transfer or pressure bonding. In addition, the thread type is applied to the inside or the surface of the paper by being inserted into the base material, transferred or pressure-bonded. This multiple diffraction grating recording medium has defects such as pinholes and peeling when applied to the substrate due to poor printing of the hologram sheet, poor transfer to the substrate, poor adjustment of the machine, etc. during the production of printed matter. There is. Inspection of the application state of the multiple diffraction grating recording medium itself or the multiple diffraction grating recording medium is an important item for quality control, and such a defective product needs to be removed as a defective product.
しかし、多重回折格子記録媒体は、回折格子を複数配列して形成しているため、光の波長と入射角度の依存性によりわず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、安定した多重回折格子記録媒体の検査が困難であり、その検査方法又は装置として、多重回折格子記録媒体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。 However, since the multiple diffraction grating recording medium is formed by arranging a plurality of diffraction gratings, the observed pattern changes with a slight change in the incident angle due to the dependence of the wavelength of the light and the incident angle. For this reason, it is difficult to inspect a stable multiple diffraction grating recording medium with visible light. As an inspection method or apparatus, a printed matter provided with a multiple diffraction grating recording medium is placed, the image is acquired by a camera, and displayed on a monitor. And printed out, etc. for comparative inspection.
その一例として、多重回折格子記録媒体を検査する装置としては、被検査物に含まれるホログラム層を所定の傾斜角度（θ１） で入射するように光照射し、該ホログラム層に記録されたホログラム再生像を撮像カメラに与える光源と、ホログラム層以外の印刷面及び下地を前記傾斜角度とは異なる傾斜角度（θ２） で入射するように光照射し、該印刷面及び下地の反射像を撮像カメラへ与える光源とを備えるとともに、ホログラム層、印刷面及び下地の良否を同時に判定する判定手段を備える品質検査装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。 As an example thereof, as an apparatus for inspecting a multiple diffraction grating recording medium, a hologram recorded in the hologram layer is irradiated by irradiating the hologram layer included in the inspection object so as to be incident at a predetermined inclination angle (θ 1 ). A light source that gives a reconstructed image to the imaging camera and a printed surface and a base other than the hologram layer are irradiated with light so as to enter at a tilt angle (θ 2 ) different from the tilt angle, and a reflected image of the print surface and the base is captured. There is disclosed a quality inspection apparatus that includes a light source to be supplied to a camera, and a determination unit that simultaneously determines the quality of a hologram layer, a printing surface, and a base (for example, see Patent Document 1).
また、照明手段により基材の表面に赤外線又は赤外線を含む光を照射し、画像入力手段により、基材に付与された多重回折格子記録媒体を含む領域を６５０ｎｍ以上の波長領域を含む画像データを入力し、あらかじめ標準となる多重回折格子記録媒体の基準模様データを記憶し、入力した画像データと基準模様データを比較し、その比較結果に基づいて基材に付与された多重回折格子記録媒体の形状、面積及び位置の少なくともいずれか一つの良否を判定することを特徴とする品質検査装置と品質検査方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。 Further, the surface of the substrate is irradiated with infrared rays or light including infrared rays by the illumination unit, and the image data including the wavelength region of 650 nm or more is included in the region including the multiple diffraction grating recording medium applied to the substrate by the image input unit. The reference pattern data of the standard multiple diffraction grating recording medium is stored in advance, the input image data is compared with the reference pattern data, and the multiple diffraction grating recording medium applied to the substrate based on the comparison result is stored. A quality inspection device and a quality inspection method are disclosed that determine whether at least one of shape, area, and position is acceptable (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、特許第３３３９４２６号公報は、反射光を使用しているため、搬送時における多重回折格子記録媒体のバタツキ、うねり又は機械振動等によりカメラ、光源又は基材の撮影角度に変化が生じ、その撮影角度の変化により多重回折格子記録媒体の模様が変化するため、多重回折格子記録媒体の模様を正確に検査することは難しく、安定した検査が困難であるという問題があった。 However, since Japanese Patent No. 3339426 uses reflected light, the shooting angle of the camera, light source, or substrate changes due to fluttering, undulation, or mechanical vibration of the multiple diffraction grating recording medium during transportation. Since the pattern of the multiple diffraction grating recording medium changes due to the change of the photographing angle, it is difficult to accurately inspect the pattern of the multiple diffraction grating recording medium, and there is a problem that stable inspection is difficult.
また、ＷＯ２００６／０２８０７７号公報は、搬送時の多重回折格子記録媒体のバタツキ、うねり又は機械振動の影響を受けないように光の回折が起こらない赤外領域の光を照射して多重回折格子記録媒体の模様の映り込みを排除し、安定的に多重回折格子記録媒体の面積、欠陥及び付与位置を検査している。しかし、当該装置と方法では、赤外光の回折が起こらないため、多重回折格子記録媒体の模様を撮影することはできないという問題があった。 WO 2006/028077 discloses multiple diffraction grating recording by irradiating light in an infrared region where light diffraction does not occur so as not to be affected by fluttering, undulation or mechanical vibration of the multiple diffraction grating recording medium during transportation. The reflection of the pattern of the medium is eliminated, and the area, defect and application position of the multiple diffraction grating recording medium are inspected stably. However, since the apparatus and method do not cause infrared light diffraction, there is a problem that the pattern of the multiple diffraction grating recording medium cannot be photographed.
本発明は、上記課題の解決を目的とするものであり、複数の光源を使用せず、単一光源を使用し、偏光素子を使用することによって、多重回折格子記録媒体のそれぞれの模様を検出することが可能な品質検査装置及び品質検査方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and detects each pattern of a multiple diffraction grating recording medium by using a single light source and a polarizing element without using a plurality of light sources. An object of the present invention is to provide a quality inspection apparatus and a quality inspection method that can be performed.
本発明は、多重回折格子記録媒体の各模様を検査する品質検査装置であって、前記多重回折格子記録媒体の裏面側から透過光を照射する透過光照射部と、前記多重回折格子記録媒体を保持する保持部と、前記多重回折格子記録媒体の透過光軸方向に設けられ、前記多重回折格子記録媒体の透過光を偏光する偏光素子と、前記偏光素子を前記多重回折格子記録媒体の前記透過光の光軸を中心に所定の角度に回転する偏光素子回転部と、前記所定の角度に応じて前記多重回折格子記録媒体の前記透過光による各模様の読み取りを行う画像読取部を有する画像撮影部と、前記画像撮影部により読み取られた各模様を演算処理し、あらかじめ記録した基準模様と比較して良否判定を行う画像処理部と、前記画像処理部により演算処理された模様と、前記良否判定の結果を表示する出力部を有することを特徴とする。 The present invention is a quality inspection apparatus for inspecting each pattern of a multiple diffraction grating recording medium, comprising: a transmitted light irradiating unit that irradiates transmitted light from the back side of the multiple diffraction grating recording medium; and the multiple diffraction grating recording medium. A holding unit for holding, a polarizing element provided in the direction of the transmission optical axis of the multiple diffraction grating recording medium, and polarizing the transmitted light of the multiple diffraction grating recording medium; and the polarizing element for the transmission of the multiple diffraction grating recording medium An image photographing unit including a polarizing element rotating unit that rotates at a predetermined angle around the optical axis of light, and an image reading unit that reads each pattern by the transmitted light of the multiple diffraction grating recording medium according to the predetermined angle. An image processing unit that performs arithmetic processing on each of the patterns read by the image photographing unit and compares with a reference pattern recorded in advance, and a pattern that is arithmetically processed by the image processing unit, And having an output unit for displaying the result of the quality determination.
本発明は、偏光素子が、円偏光フィルタ又は直線偏光フィルタであることを特徴とする品質検査装置である。 The present invention is the quality inspection apparatus, wherein the polarizing element is a circular polarizing filter or a linear polarizing filter.
本発明は、保持部が、透明部材又は光透過性部材から成る試料台であることを特徴とする品質検査装置である。 The present invention is the quality inspection apparatus, wherein the holding portion is a sample stage made of a transparent member or a light transmissive member.
本発明は、透過光照射部の照射光が、可視光又は赤外光であることを特徴とする品質検査装置である。 The present invention is the quality inspection apparatus characterized in that the irradiation light of the transmitted light irradiation unit is visible light or infrared light.
本発明は、画像処理部が、画像撮影部により読み取られた各模様を演算処理する演算部と、多重回折格子記録媒体の基準模様をあらかじめ記録し、演算部により処理された各模様の二値化データを記録する記憶部と、演算部で処理された各模様と、基準模様とを比較し、あらかじめ設定した基準値以内であるか否かの良否の判定を行う判定部を有することを特徴とする品質検査装置である。 In the present invention, the image processing unit performs calculation processing on each pattern read by the image photographing unit, and records the reference pattern of the multiple diffraction grating recording medium in advance, and the binary of each pattern processed by the calculation unit A determination unit that compares the reference pattern with each of the patterns processed by the calculation unit and the storage unit that records the digitized data, and determines whether or not it is within a preset reference value It is a quality inspection device.
本発明は、透過光照射部、保持部、画像撮影部及び画像処理部を有する品質検査装置を用いて、多重回折格子記録媒体の各模様を検査する品質検査方法であって、前記保持部によって保持された前記多重回折格子記録媒体の格子面の裏側から前記透過光照射部によって透過光を照射する照射工程と、前記画像撮影部によって、前記多重回折格子記録媒体を透過した光を偏光する偏光素子を前記透過光の光軸を中心に所定の角度で回転させて、前記偏光素子の偏光軸と、前記多重回折格子記録媒体を形成する格子線の配置角度をそれぞれ一致させて、前記透過光を照射された際における前記多重回折格子記録媒体の各模様を読み取る読取工程と、前記画像処理部によって、前記読取工程により読み取られた各模様と、基準模様とを比較して良否判定を行う良否判定工程を少なくも有する。 The present invention is a quality inspection method for inspecting each pattern of a multiple diffraction grating recording medium using a quality inspection apparatus having a transmitted light irradiation unit, a holding unit, an image photographing unit, and an image processing unit. Irradiation step of irradiating transmitted light from the back side of the grating surface of the held multiple diffraction grating recording medium by the transmitted light irradiation unit, and polarization for polarizing the light transmitted through the multiple diffraction grating recording medium by the image photographing unit The element is rotated at a predetermined angle around the optical axis of the transmitted light, the polarization axis of the polarizing element and the arrangement angle of the grating lines forming the multiple diffraction grating recording medium are respectively matched, and the transmitted light The reading process of reading each pattern of the multiple diffraction grating recording medium when irradiated with the image, and the image processing unit compares each pattern read by the reading process with a reference pattern. Also it has reduced the quality judging step of performing constant.
本発明は、偏光素子が、円偏光フィルタ又は直線偏光フィルタであることを特徴とする品質検査方法である。 The present invention is the quality inspection method, wherein the polarizing element is a circular polarizing filter or a linear polarizing filter.
本発明は、照射光が、可視光又は赤外光であることを特徴とする品質検査方法である。 The present invention is the quality inspection method, wherein the irradiation light is visible light or infrared light.
本発明の品質検査装置及び品質検査方法は、透過光を使用しているため、多重回折格子記録媒体の回折による影響を受けず、多重回折格子記録媒体に形成された模様を安定的に検査することができる。 Since the quality inspection apparatus and quality inspection method of the present invention uses transmitted light, the pattern formed on the multiple diffraction grating recording medium is stably inspected without being affected by the diffraction of the multiple diffraction grating recording medium. be able to.
また、本発明の品質検査装置及び検査方法は、偏光素子を使用しているため、回折パターンにより形成された複数の模様を個別に検査することができる。 Moreover, since the quality inspection apparatus and the inspection method of the present invention use a polarizing element, it is possible to individually inspect a plurality of patterns formed by a diffraction pattern.
また、本発明の品質検査装置及び検査方法は、複数の光源を使用せず、単一光源により透過光を多重回折格子記録媒体を照射し、偏光素子を回転させることによって多重回折格子記録媒体のそれぞれの模様を検出することできる。 Further, the quality inspection apparatus and inspection method of the present invention do not use a plurality of light sources, irradiate the multiple diffraction grating recording medium with transmitted light from a single light source, and rotate the polarizing element to rotate the multiple diffraction grating recording medium. Each pattern can be detected.
本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。しかしながら、本発明は、以下に述べる実施するための形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲記載における技術的思想の範囲内であれば、その他のいろいろな実施の形態が含まれる。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, and includes various other embodiments within the scope of the technical idea described in the scope of claims.
図１は、本発明の品質検査装置の一例を示すブロック図である。本発明の品質検査装置は、保持部（２）を介して多重回折格子記録媒体の回折面と反対側の面である裏面から光を照射する透過光照射部（１）と、偏光素子回転部により偏光素子を回転し、偏光素子の回転角度に応じて多重回折格子記録媒体に形成されている各模様の透過画像を撮影する画像撮影部（４）と、多重回折格子記録媒体の偏光素子の回転角度に応じた各模様の透過画像と、あらかじめ記録した多重回折格子記録媒体の基準模様とをパターンマッチングにより比較し、多重回折格子記録媒体の模様について、あらかじめ設定した基準値以内であるか否かの良否判定を行う画像処理部（５）と、判定結果と検査対象物の透過画像をモニタ等に出力する出力部（６）から成る。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of the quality inspection apparatus of the present invention. The quality inspection apparatus of the present invention includes a transmitted light irradiation unit (1) that irradiates light from the back surface, which is the surface opposite to the diffraction surface of the multiple diffraction grating recording medium, through the holding unit (2), and a polarizing element rotation unit. Of the polarizing element of the multiple diffraction grating recording medium, and an image photographing unit (4) for photographing a transmission image of each pattern formed on the multiple diffraction grating recording medium according to the rotation angle of the polarizing element The transmission image of each pattern according to the rotation angle and the reference pattern of the multiple diffraction grating recording medium recorded in advance are compared by pattern matching, and whether or not the pattern of the multiple diffraction grating recording medium is within a preset reference value An image processing unit (5) for determining whether the quality is good, and an output unit (6) for outputting a determination result and a transmission image of the inspection object to a monitor or the like.
透過光照射部（１）は、保持部（２）により所定の位置に保持された多重回折格子記録媒体の格子面の裏側から保持部（２）を介してする。 The transmitted light irradiating unit (1) passes through the holding unit (2) from the back side of the grating surface of the multiple diffraction grating recording medium held at a predetermined position by the holding unit (2).
保持部（２）は、試料台（２ａ）と試料保持部（２ｂ）から成り、多重回折格子記録媒体（３）を所定の位置に保持する。試料台（２ａ）は、多重回折格子記録媒体（３）を所定の位置に載置する。試料保持部（２ｂ）は、ローラ、ベルト、エアー等により多重回折格子記録媒体を試料台（２ａ）上に密着させて保持する。 The holding unit (2) includes a sample stage (2a) and a sample holding unit (2b), and holds the multiple diffraction grating recording medium (3) at a predetermined position. The sample stage (2a) places the multiple diffraction grating recording medium (3) on a predetermined position. The sample holder (2b) holds the multiple diffraction grating recording medium in close contact with the sample table (2a) by means of a roller, a belt, air, or the like.
画像撮影部（４）は、偏光素子（４ａ）と、偏光素子回転部（４ｂ）と画像読取部（４ｃ）から成る。偏光素子（４ａ）は、多重回折格子記録媒体の各模様を形成する各回折パターンの透過光を所定の方向に偏光させることによって、各回折パターンにより形成された模様ごとに透過光を切り分ける。偏光素子回転部（４ｂ）は、制御部（Ｈ）の制御に従い、偏光素子（４ａ）を透過光軸（Ｌｔ）を中心にあらかじめ記録した所定の角度により回転し、偏光素子の偏光軸の方向を変更する。偏光素子の偏光軸の方向を変更させることによって、多重回折格子記録媒体を形成する各回折パターンに対応した透過光ごとに切り分け、各回折格子パターンの透過画像を検出することが可能となる。なお、所定の角度とは、後述する多重回折格子記録媒体を形成する格子線の配置角度である。格子線の配置角度が明確な場合は、当該配置角度を所定の角度として記録する。格子線の配置角度が不明な場合は、偏光素子回転部（４ｂ）を回転させて画像読取部（４ｃ）により多重回折格子記録媒体の透過画像を取り込み、当該透過画像の模様が最も鮮明な場合における偏光素子回転部（４ｂ）の回転角度を検出することによって、格子線の配置角度を検出することができる。よって、偏光素子回転部（４ｂ）は、偏光素子（４ａ）を回転させることにより偏光素子（４ａ）の偏光軸と、多重回折格子記録媒体を形成する格子線の配置角度を一致させる。画像読取部（４ｃ）は、偏光素子回転部（４ｂ）の回転角度に応じて、多重回折格子記録媒体の各回折格子パターンにより形成された各模様の透過画像を取り込む。 The image photographing unit (4) includes a polarizing element (4a), a polarizing element rotating unit (4b), and an image reading unit (4c). The polarizing element (4a) separates the transmitted light for each pattern formed by each diffraction pattern by polarizing the transmitted light of each diffraction pattern forming each pattern of the multiple diffraction grating recording medium in a predetermined direction. The polarization element rotation unit (4b) rotates the polarization element (4a) by a predetermined angle recorded in advance around the transmission optical axis (L t ) according to the control of the control unit (H), and sets the polarization axis of the polarization element. Change direction. By changing the direction of the polarization axis of the polarizing element, it is possible to separate the transmission light corresponding to each diffraction pattern forming the multiple diffraction grating recording medium and detect the transmission image of each diffraction grating pattern. The predetermined angle is an arrangement angle of grating lines forming a multiple diffraction grating recording medium described later. When the arrangement angle of the grid lines is clear, the arrangement angle is recorded as a predetermined angle. When the arrangement angle of the grating line is unknown, the polarizing element rotating unit (4b) is rotated and the transmission image of the multiple diffraction grating recording medium is captured by the image reading unit (4c), and the pattern of the transmission image is clearest By detecting the rotation angle of the polarizing element rotating section (4b) in FIG. 4, the arrangement angle of the grid lines can be detected. Therefore, the polarizing element rotating unit (4b) rotates the polarizing element (4a) to make the polarization axis of the polarizing element (4a) coincide with the arrangement angle of the grating lines forming the multiple diffraction grating recording medium. The image reading unit (4c) captures a transmission image of each pattern formed by each diffraction grating pattern of the multiple diffraction grating recording medium according to the rotation angle of the polarizing element rotation unit (4b).
画像処理部（５）演算部（５ａ）と記憶部（５ｂ）、判定部（５ｃ）から成る。演算部（５ａ）は、画像撮影部（４）により読み取られた各模様を二値化する。記憶部（５ｂ）は、多重回折格子記録媒体の基準模様をあらかじめ記録し、演算部（５ａ）により演算処理された模様の二値化データを記録する。判定部（５ｃ）は、演算部（５ａ）によりで処理された各模様と、基準模様とを比較し、あらかじめ設定した基準値以内であるか否かの良否の判定を行う。 The image processing unit (5) includes a calculation unit (5a), a storage unit (5b), and a determination unit (5c). The calculation unit (5a) binarizes each pattern read by the image photographing unit (4). The storage unit (5b) records the reference pattern of the multiple diffraction grating recording medium in advance, and records the binarized data of the pattern processed by the calculation unit (5a). The determination unit (5c) compares each pattern processed by the calculation unit (5a) with a reference pattern, and determines whether or not the pattern is within a preset reference value.
出力部（６）は、画像処理部（５）の判定結果と検査対象物の透過画像をモニタ等に出力する。 The output unit (6) outputs the determination result of the image processing unit (5) and the transmission image of the inspection object to a monitor or the like.
図１に示した制御部（Ｈ）は、透過光照射部（１）、保持部（２）、画像撮影部（４）、画像処理部（５）、出力部（６）等の品質検査装置の各部の制御を行う。 The control unit (H) shown in FIG. 1 includes quality inspection devices such as a transmitted light irradiation unit (1), a holding unit (2), an image photographing unit (4), an image processing unit (5), and an output unit (6). The control of each part is performed.
図２は、本発明の品質検査装置（Ａ１）の一例を示す構成図である。本発明の品質検査装置（Ａ１）は、多重回折格子記録媒体（３）に透過光を照射する透過光照射部（１）、多重回折格子記録媒体（３）を保持する保持部（２）、多重回折格子記録媒体（３）からの透過光（Ｌ）を受光する画像撮影部（４）、画像撮影部（４）が読み取った各模様を処理し、処理された各模様と、あらかじめ記録した多重回折格子記録媒体の基準模様とを比較して良否判定を行う判定部を有する画像処理部（５）と、画像処理部（５）により処理された模様と、判定部による判定結果を表示する出力部（６）から成る。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of the quality inspection apparatus (A1) of the present invention. The quality inspection apparatus (A1) of the present invention includes a transmitted light irradiation unit (1) that irradiates a multiple diffraction grating recording medium (3) with transmitted light, a holding unit (2) that holds the multiple diffraction grating recording medium (3), The image capturing unit (4) that receives the transmitted light (L) from the multiple diffraction grating recording medium (3), each pattern read by the image capturing unit (4) is processed, and each processed pattern is recorded in advance. An image processing unit (5) having a determination unit for comparing the reference pattern of the multiple diffraction grating recording medium to determine pass / fail, a pattern processed by the image processing unit (5), and a determination result by the determination unit are displayed. It consists of an output part (6).
透過光照射部（１）は、図２（ａ）に示すように、保持部（２）を介して多重回折格子記録媒体の回折面と反対側の面である裏面から光を照射する。透過光（Ｌ）は、多重回折格子記録媒体（３）の模様を透かして見える光であれば、特に限定されず、可視光、赤外光等の任意の波長を使用することができる。なお、多重回折格子記録媒体を印刷物に貼付した場合は、赤外光を使用する。赤外光を使用することによって、多重回折格子記録媒体の裏面の領域に印刷されたインキ又は多重回折格子記録媒体上に印刷されたインキの影響を受けること無く、多重回折格子記録媒体（３）の模様を透かして見ることができるからである。ただし、赤外吸収インキはこの限りではない。光源としては、可視光であれば白色灯、白色ＬＥＤ等、赤外光であれば赤外ランプ、赤外ＬＥＤ等の種々の光源を使用することができる。 As shown in FIG. 2A, the transmitted light irradiating unit (1) irradiates light from the back surface, which is the surface opposite to the diffraction surface of the multiple diffraction grating recording medium, through the holding unit (2). The transmitted light (L) is not particularly limited as long as it can be seen through the pattern of the multiple diffraction grating recording medium (3), and any wavelength such as visible light and infrared light can be used. In addition, when a multiple diffraction grating recording medium is attached to a printed matter, infrared light is used. By using infrared light, the multiple diffraction grating recording medium (3) is not affected by the ink printed on the back surface area of the multiple diffraction grating recording medium or the ink printed on the multiple diffraction grating recording medium. This is because the pattern can be seen through. However, the infrared absorbing ink is not limited to this. As the light source, various light sources such as a white light and a white LED can be used for visible light, and an infrared lamp and an infrared LED can be used for infrared light.
図２（ｂ）に示すように、保持部（２）は、透過光照射部（１）からの透過光（Ｌ）を多重回折格子記録媒体に均一に照射させるため、試料台（２ａ）と試料保持部（２ｂ）から成り、多重回折格子記録媒体（３）を所定の位置に保持する。試料台（２ａ）は、透過光照射部（１）の透過光（Ｌ）に影響を与えなければ特に限定されず、ガラス、プラスチック等の透明部材又は光透過性部材により構成される。また、試料保持部（２ｂ）は、多重回折格子記録媒体（３）を試料台（２ａ）に密着、かつ、多重回折格子記録媒体の透過光に影響を与えなければ、特に限定されず、エアーの吹き付け、ローラ又はベルト等により構成される。なお、試料台（２ａ）は、透過光の中心である透過光軸（ＬＴ）を中心に所定の角度に回転するように設けることもできる。試料台（２ａ）を回転させることにより多重回折格子記録媒体を形成する格子線の配置角度を一致させることができるからである。また、試料台回転部（図示せず）の駆動手段は、ベルト、歯車等により行うことができる。 As shown in FIG. 2 (b), the holding unit (2) is provided with a sample stage (2a) for uniformly irradiating the multiple diffraction grating recording medium with the transmitted light (L) from the transmitted light irradiation unit (1). It consists of a sample holder (2b) and holds the multiple diffraction grating recording medium (3) at a predetermined position. The sample stage (2a) is not particularly limited as long as it does not affect the transmitted light (L) of the transmitted light irradiation section (1), and is constituted by a transparent member such as glass or plastic or a light transmissive member. The sample holder (2b) is not particularly limited as long as the multiple diffraction grating recording medium (3) is in close contact with the sample stage (2a) and does not affect the transmitted light of the multiple diffraction grating recording medium. Spraying, roller or belt. The sample stage (2a) can also be provided so as to rotate at a predetermined angle around the transmitted optical axis (L T ) that is the center of the transmitted light. This is because the arrangement angle of the grating lines forming the multiple diffraction grating recording medium can be matched by rotating the sample stage (2a). Further, the driving means of the sample stage rotating part (not shown) can be performed by a belt, a gear or the like.
画像撮影部（４）は、図３（ａ）に示すように、多重回折格子記録媒体（３）に対する照射部（１）と反対面側、かつ、透過光軸上（Ｌｔ）に設けられ、多重回折格子記録媒体を透過した光を受光する位置に載置される。図３（ｂ）の拡大図に示すように、画像撮影部（４）は、多重回折格子記録媒体の模様を切り分ける偏光素子（４ａ）、偏光素子（４ａ）を透過光軸（Ｌｔ）を中心に所定の角度により回転する偏光素子回転部（４ｂ）、画像読取部（４ｃ）から構成される。偏光素子（４ａ）は、多重回折格子記録媒体を形成する回折パターンを透過した光を偏光する。また、偏光素子回転部（４ｂ）は、制御部（図示せず）の制御に従い、偏光素子（４ａ）を透過光軸（Ｌｔ）を中心にあらかじめ記録した所定の角度により回転し、偏光素子の偏光軸の方向を変更する。偏光素子は、偏光素子の偏光軸の方向を変更させることによって、多重回折格子記録媒体の各模様を形成する各回折パターンにより形成された模様ごとに透過光を切り分け、各回折格子パターンの透過画像を検出するためである。画像読取部（４ｃ）は、制御部（図示せず）の制御に従い、偏光素子回転部（４ｂ）の回転角度に応じて、多重回折格子記録媒体の各回折格子パターンにより形成された各模様の透過画像を取り込む。なお、偏光素子回転部（４ｂ）による偏光素子の回転速度に応じた周期で多重回折格子記録媒体の透過光による各模様を検出することができれば、特に限定されず、エリアセンサカメラ、ラインセンサカメラ、ＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳカメラ等の検出機器類を使用することができる。偏光素子（４ａ）は、公知の偏光板、直線偏光フィルタ又は円偏光フィルタ等を使用することができる。偏光素子回転部（４ｂ）の駆動手段は、ベルト又は歯車等により行うことができる。 As shown in FIG. 3A, the image photographing unit (4) is provided on the side opposite to the irradiation unit (1) with respect to the multiple diffraction grating recording medium (3) and on the transmission optical axis (L t ). And placed at a position to receive light transmitted through the multiple diffraction grating recording medium. As shown in the enlarged view of FIG. 3B, the image photographing unit (4) has a polarizing element (4a) for separating the pattern of the multiple diffraction grating recording medium, and the polarizing element (4a) with the transmission optical axis (L t ). It comprises a polarizing element rotating unit (4b) and an image reading unit (4c) that rotate at a predetermined angle about the center. The polarizing element (4a) polarizes the light transmitted through the diffraction pattern forming the multiple diffraction grating recording medium. The polarizing element rotating unit (4b) rotates the polarizing element (4a) by a predetermined angle recorded in advance around the transmission optical axis (L t ) according to the control of the control unit (not shown). Change the direction of the polarization axis. The polarizing element changes the direction of the polarization axis of the polarizing element to separate the transmitted light for each pattern formed by each diffraction pattern forming each pattern of the multiple diffraction grating recording medium, and the transmission image of each diffraction grating pattern It is for detecting. The image reading unit (4c) controls each pattern formed by each diffraction grating pattern of the multiple diffraction grating recording medium according to the rotation angle of the polarizing element rotation unit (4b) according to the control of the control unit (not shown). Capture a transparent image. In addition, if each pattern by the transmitted light of a multiple diffraction grating recording medium can be detected with the period according to the rotational speed of the polarizing element by a polarizing element rotation part (4b), it will not specifically limit, An area sensor camera, a line sensor camera Detection devices such as a CCD camera or a CMOS camera can be used. A known polarizing plate, a linear polarizing filter, a circular polarizing filter, or the like can be used for the polarizing element (4a). The driving means of the polarizing element rotating part (4b) can be performed by a belt or a gear.
画像処理部（５）は、図４（ａ）に示すように、一例として、演算部（５ａ）、記憶部（５ｂ）及び判定部（５ｃ）から成る。演算部（５ａ）は、偏光素子回転部の回転角度に応じて画像撮影部により取り込まれた各模様を二値化する。記憶部（５ｂ）は、多重回折格子記録媒体の基準模様をあらかじめ記録し、演算部（５ａ）により処理された模様の二値化データを記録する。判定部（５ｃ）は、演算部（５ａ）で処理された各模様と、基準模様とを比較し、あらかじめ設定した基準値以内であるか否かの良否の判断を行い、多重回折格子記録媒体を良否ごとに分けて排出等の処理を行う。なお、良否の判定を行う手段としては、各種フィルタ処理、特徴点抽出及びパターンマッチング等の公知の画像処理手段を使用する。 As shown in FIG. 4A, the image processing unit (5) includes, for example, a calculation unit (5a), a storage unit (5b), and a determination unit (5c). The calculation unit (5a) binarizes each pattern captured by the image capturing unit according to the rotation angle of the polarization element rotation unit. The storage unit (5b) records in advance the reference pattern of the multiple diffraction grating recording medium, and records the binarized data of the pattern processed by the calculation unit (5a). The determination unit (5c) compares each pattern processed by the calculation unit (5a) with a reference pattern, determines whether it is within a preset reference value, and determines whether it is within a preset reference value. Discharge and other processing are performed for each pass. As a means for determining pass / fail, known image processing means such as various filter processes, feature point extraction, and pattern matching are used.
出力部（６）は、図４（ｂ）に示すように、コンピュータ等が用いられ、画像処理部により処理された基準模様と検査対象の模様、判定部による判定結果を表示する。 As shown in FIG. 4B, the output unit (6) uses a computer or the like, and displays the reference pattern processed by the image processing unit, the pattern to be inspected, and the determination result by the determination unit.
次に、本発明の品質検査装置の検査対象である多重回折格子記録媒体（３）について説明する。一般に、回折格子を利用して所定の図柄等を表現する場合は、図柄等を複数の領域の集合で構成し、各領域内に所定の回折格子パターンを配置する。このとき、各領域ごとに、配置する回折格子パターンを異ならせる。つまり、格子線のピッチや配置角度を変えることによって、視覚的に変化に富んだ図柄等を観察することができる。一例として、図５（ａ）に示すように、多重回折格子記録媒体（３）は、観察角度によって第１の模様（３ｂ１）と第２の模様（３ｂ２）をそれぞれ視認することができる。図５（ｂ）の断面図に示すように、多重回折格子記録媒体（３）は、アルミを蒸着する基材層（３ａ）、回折効果を有するアルミ層（３ｂ）、アルミ層（３ｂ）を保護する保護層（３ｃ）により構成される。また、多重回折格子記録媒体（３）のアルミ層（３ｂ）は、一例として、図５（ｃ）の模式図に示すように、「１」の文字から成る第１の模様（３ｂ１）と、図５（ｃ）に示す「鳳凰」の図形から成る第２の模様（３ｂ２）を同一面上に有している。なお、図５（ｃ）の模式図は、説明の便宜上マトリクスで表現したものである。 Next, the multiple diffraction grating recording medium (3) that is the inspection target of the quality inspection apparatus of the present invention will be described. In general, when a predetermined pattern or the like is expressed using a diffraction grating, the pattern or the like is constituted by a set of a plurality of regions, and a predetermined diffraction grating pattern is arranged in each region. At this time, the diffraction grating pattern to be arranged is varied for each region. That is, by changing the pitch and the arrangement angle of the lattice lines, it is possible to observe a visually rich pattern or the like. As an example, as shown in FIG. 5A, the multiple diffraction grating recording medium (3) can visually recognize the first pattern (3b 1 ) and the second pattern (3b2) depending on the observation angle. As shown in the sectional view of FIG. 5B, the multiple diffraction grating recording medium (3) includes a base layer (3a) on which aluminum is deposited, an aluminum layer (3b) having a diffraction effect, and an aluminum layer (3b). It is comprised by the protective layer (3c) to protect. Further, as an example, the aluminum layer (3b) of the multiple diffraction grating recording medium (3) has a first pattern (3b 1 ) composed of the letters “1” as shown in the schematic diagram of FIG. The second pattern (3b 2 ) composed of the figure of “鳳凰” shown in FIG. 5C is provided on the same surface. Note that the schematic diagram of FIG. 5C is expressed in a matrix for convenience of explanation.
次に、前述した多重回折格子記録媒体について詳細に説明する。図６（ａ）に示すように、「１」の文字から成る第１の模様（３ｂ１）は、第１の格子線（Ｇ１）を第１の格子間隔（ｄ１）、かつ、第１の配置角度（θ１）で配置した第１の回折格子パターン（３ｂ１’）を複数配置することにより形成されている。また、図６（ｂ）に示すように、「鳳凰」の図形から成る第２の模様（３ｂ２）は、第２の格子線（Ｇ２）を第２の格子間隔（ｄ２）、かつ、第２の配置角度（θ２）で配置した第２の回折格子パターン（３ｂ２’）を複数配置することにより形成されている。回折格子の配置角度を変えることによって、反射光による目視では、観察角度により「１」の画像と「鳳凰」の二つの画像が切り替わって観察することができる。なお、本品質検査装置では、多重回折格子記録媒体（３）の透過光を偏光素子を介し、当該偏光素子を回転させて角度を変化することにより、回転角度に応じて「１」の模様と「鳳凰」の模様を得ることができる。また、本例において、二つの回折格子パターンにより形成された画像は二つであるが、本品質管理装置の観察できる画像は、回折格子パターンの数に応じて形成された複数の画像を、偏光素子の回転角度を変化させて観察することができる。 Next, the above-described multiple diffraction grating recording medium will be described in detail. As shown in FIG. 6A, the first pattern (3b 1 ) composed of the character “1” has the first lattice line (G 1 ) as the first lattice interval (d 1 ), and the first lattice line (G 1 ). It is formed by arranging a plurality of first diffraction grating patterns (3b 1 ′ ) arranged at one arrangement angle (θ 1 ). In addition, as shown in FIG. 6B, the second pattern (3b 2 ) composed of the figure of “鳳凰” has the second lattice line (G 2 ) as the second lattice interval (d 2 ), and , A plurality of second diffraction grating patterns (3b 2 ′ ) arranged at the second arrangement angle (θ 2 ) are arranged. By changing the arrangement angle of the diffraction grating, the image of “1” and the image of “鳳凰” can be switched and observed by visual observation using reflected light. In this quality inspection apparatus, the transmitted light of the multiple diffraction grating recording medium (3) is rotated through the polarizing element, and the angle is changed by rotating the polarizing element. You can get the pattern of “鳳凰”. In this example, there are two images formed by the two diffraction grating patterns. However, the images that can be observed by the quality control device are polarized images that are formed according to the number of diffraction grating patterns. Observation is possible by changing the rotation angle of the element.
図７に示すように、第１の回折格子パターン（３ｂ１’）と第２の回折格子パターン（３ｂ２’）の格子面の反対側から透過光照射部（１）により照射された透過光（Ｌ）は、第１の回折格子パターン（３ｂ１’）の第１の格子線（Ｇ１）により透過光（Ｌ）が第１の配置角度（θ１）の方向に直線偏光（Ｌ１）される。一方、第２の回折格子パターン（３ｂ２’）の第２の格子線（Ｇ２）により透過光（Ｌ）は、第２の配置角度（θ２）の方向に直線偏光（Ｌ２）されるため、回折格子自体が偏光素子の役割をなす。 As shown in FIG. 7, the transmitted light irradiated by the transmitted light irradiation section (1) from the opposite side of the grating plane of the first diffraction grating pattern (3b 1 ′ ) and the second diffraction grating pattern (3b 2 ′ ). (L) indicates that the transmitted light (L) is linearly polarized (L 1 ) in the direction of the first arrangement angle (θ 1 ) by the first grating line (G 1 ) of the first diffraction grating pattern (3b 1 ′ ). ) On the other hand, the transmitted light (L) is linearly polarized (L 2 ) in the direction of the second arrangement angle (θ 2 ) by the second grating line (G 2 ) of the second diffraction grating pattern (3b 2 ′ ). Therefore, the diffraction grating itself serves as a polarizing element.
次に、図８（ａ）に示すように、第１の模様（３ｂ１）は、偏光素子（４ａ）の偏光軸（Ｐ）を、第１の回折格子パターン（３ｂ１’）により直線偏光（Ｌ１）された偏光方向（第１の配置角度（θ１））と一致させることによって、第１の模様（３ｂ１）を観察することができる。一方、第２の模様（３ｂ２）は、偏光軸（Ｐ）と偏光方向（第２の配置角度（θ２））が一致していないため、観察することはできない。また、図８（ｂ）に示すように、第２の模様（３ｂ２）は、偏光素子（４ａ）の偏光軸（Ｐ）を、第２の回折格子パターン（３ｂ２’）により直線偏光（Ｌ２）された偏光方向（第２の配置角度（θ２））と一致させることによって、第２の模様（３ｂ２）を観察することができる。一方、第１の模様（３ｂ１）は、偏光軸（Ｐ）と偏光方向（第１の配置角度（θ１））が一致していないため、観察することはできない。よって、本発明の品質検査装置は、回折格子により偏光された光を、偏光素子の偏光軸と回折格子を形成する格子線の配列方向の角度を一致させることによって、観察角度に応じた回折格子の画像を視認することができる。 Next, as shown in FIG. 8A, the first pattern (3b 1 ) is obtained by linearly polarizing the polarization axis (P) of the polarizing element (4a) by the first diffraction grating pattern (3b 1 ′ ). The first pattern (3b 1 ) can be observed by making it coincide with the polarization direction (first arrangement angle (θ 1 )) that has been (L 1 ). On the other hand, the second pattern (3b 2 ) cannot be observed because the polarization axis (P) and the polarization direction (second arrangement angle (θ 2 )) do not match. Further, as shown in FIG. 8B, the second pattern (3b 2 ) has a polarization axis (P) of the polarizing element (4a) that is linearly polarized (by the second diffraction grating pattern (3b 2 ′ )). The second pattern (3b 2 ) can be observed by matching the polarization direction (second arrangement angle (θ 2 )) that is L 2 ). On the other hand, the first pattern (3b 1 ) cannot be observed because the polarization axis (P) and the polarization direction (first arrangement angle (θ 1 )) do not match. Therefore, the quality inspection apparatus according to the present invention allows the light polarized by the diffraction grating to match the polarization axis of the polarizing element and the angle of the arrangement direction of the grating lines forming the diffraction grating, thereby matching the diffraction grating according to the observation angle. Can be visually recognized.
次に、本発明の品質検査方法について、図９により詳細に説明する。なお、本発明の品質検査方法は、前述した品質検査装置を使用することが望ましいが、これに限定されるものではなく、図９の工程にしたがって行う。本発明の品質検査方法は、多重回折格子記録媒体の格子面の裏側から光透過光照射部によって、透過光を照射する照射工程（ＳＴ１）と、画像撮影部によって、多重回折格子記録媒体を透過した光を偏光する偏光素子を透過光の光軸を中心に所定の角度で回転させて、多重回折格子記録媒体の各模様を読み取る読取工程と（ＳＴ２）と、画像処理部によって、前記読取工程により読み取られた各模様と、基準模様とを比較して良否判定を行う良否判定工程（ＳＴ３）を少なくとも有する。 Next, the quality inspection method of the present invention will be described in detail with reference to FIG. The quality inspection method of the present invention desirably uses the above-described quality inspection apparatus, but is not limited to this, and is performed according to the process of FIG. According to the quality inspection method of the present invention, an irradiation step (S T1 ) of irradiating transmitted light from the back side of the grating surface of the multiple diffraction grating recording medium by a light transmission light irradiation unit, and a multiple diffraction grating recording medium by an image photographing unit. A reading process of reading each pattern of the multiple diffraction grating recording medium by rotating a polarizing element that polarizes the transmitted light at a predetermined angle about the optical axis of the transmitted light, (S T2 ), and an image processing unit It has at least a pass / fail judgment step (S T3 ) for judging pass / fail by comparing each pattern read in the reading step with the reference pattern.
照射工程（ＳＴ１）は、多重回折格子記録媒体の格子面の裏側から透過光を照射する。使用する透過光は、白色灯又は白色ＬＥＤ等を光源とする可視光、赤外ランプ又は赤外ＬＥＤ等を光源とする赤外光であり、多重回折格子記録媒体を印刷物に貼付した場合は赤外光を使用する。赤外光を使用することによって、印刷物のインキの影響を受けないからである。 In the irradiation step (S T1 ), transmitted light is irradiated from the back side of the grating surface of the multiple diffraction grating recording medium. The transmitted light used is visible light using a white light or white LED as a light source, infrared light using an infrared lamp or infrared LED as a light source, and red when a multiple diffraction grating recording medium is attached to a printed matter. Use outside light. This is because the use of infrared light does not affect the ink of the printed matter.
読取工程（ＳＴ２）は、透過光を照射された際の多重回折格子記録媒体を、偏光素子を透過光の光軸を中心に所定の角度で回転させて、多重回折格子記録媒体の各模様をエリアセンサカメラ、ラインセンサカメラ、ＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳカメラ等の検出機器類で読み取る。なお、偏光素子は、直線偏光フィルタ又は円偏光フィルタである。また、所定の角度とは、多重回折格子記録媒体を形成する格子線の配置角度である。 In the reading step (S T2 ), each pattern of the multiple diffraction grating recording medium is obtained by rotating the multiple diffraction grating recording medium when irradiated with the transmitted light at a predetermined angle around the optical axis of the transmitted light. Is read by a detection device such as an area sensor camera, a line sensor camera, a CCD camera, or a CMOS camera. The polarizing element is a linear polarizing filter or a circular polarizing filter. The predetermined angle is an arrangement angle of grating lines forming the multiple diffraction grating recording medium.
良否判定工程（ＳＴ３）は、前記読取工程により読み取られた各模様と、基準模様とを特徴点の抽出及びパターンマッチングなどにより比較して良否判定を行う。なお、良否の判定を行う手段としては、各種フィルタ処理、特徴点抽出及びパターンマッチング等の公知の画像処理手段を使用する。 In the quality determination step (S T3 ), each pattern read in the reading step and the reference pattern are compared by extraction of feature points, pattern matching, and the like to perform quality determination. As a means for determining pass / fail, known image processing means such as various filter processes, feature point extraction, and pattern matching are used.
以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明の内容は、これらの実施例の範囲に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example, the content of this invention is not limited to the range of these Examples.
（実施例１）
図１０は、本発明の品質検査装置Ａ２の一例図である。本実施例における品質検査装置Ａ２は、照射部（１’）、保持部（２’）、画像撮影部（４’）、画像処理部（５’）、出力部（６’）から成る。照射部（１’）の光源は、可視光を照射するため白色ＬＥＤ（日進電子製ＷＤＬ−１００２７）を使用した。保持部（２’）は、試料台（２’ａ）にガラス板を使用した。画像撮影部（４’）は、偏光素子（４’ａ）に円偏光フィルタ（ＳＯＮＹ製ＭＣ−ＣＩＲＣＵＬＡＲ ＰＬ）を使用し、偏光素子回転部（４’ｂ）をモータ（図示せず。）により回転させ、画像読取部（４’ｃ）にＣＭＯＳカメラ（アートレイ製ＡＲＴＣＡＭ−１３０ＭＩＢＷ）を使用し、カメラのレンズは、ＰＥＮＴＡＸ製Ｃマウント１２ｍｍを使用した。
Example 1
FIG. 10 is an example of a quality inspection apparatus A2 according to the present invention. The quality inspection apparatus A2 in the present embodiment includes an irradiation unit (1 ′), a holding unit (2 ′), an image photographing unit (4 ′), an image processing unit (5 ′), and an output unit (6 ′). As the light source of the irradiation unit (1 ′), a white LED (WDL-10027 manufactured by Nisshin Denshi) was used to irradiate visible light. For the holding part (2 ′), a glass plate was used for the sample stage (2′a). The image photographing unit (4 ′) uses a circular polarizing filter (MC-CIRCULAR PL manufactured by SONY) for the polarizing element (4′a), and the polarizing element rotating unit (4′b) by a motor (not shown). A CMOS camera (ARTCAM ARTCAM-130 MIBW manufactured by Artley) was used for the image reading unit (4′c), and a PENTAX C mount 12 mm was used as the camera lens.
本実施例における基準模様となる多重回折格子記録媒体（３’）は、図１１（ａ）に示す、同一面上に第１の回折格子パターンにより形成された第１の模様（３’ｂ１）である「鳳凰」と、第２の回折格子パターンにより形成された第２の模様（３’ｂ２）である「１」と、第３の回折格子パターンにより形成された第３の模様（３’ｂ３）である「魚」を有する多重回折格子記録媒体を使用した。なお、図１１（ｂ）の模式図に示すように、多重回折格子記録媒体（３’）は、同一面上に各模様を有している。 The multiple diffraction grating recording medium (3 ′) serving as the reference pattern in the present embodiment is a first pattern (3′b 1) formed by the first diffraction grating pattern on the same surface as shown in FIG. ) And “1” which is the second pattern (3′b 2 ) formed by the second diffraction grating pattern and the third pattern (3′b 2 ) formed by the third diffraction grating pattern ( A multiple diffraction grating recording medium with “fish” which is 3′b 3 ) was used. As shown in the schematic diagram of FIG. 11B, the multiple diffraction grating recording medium (3 ′) has patterns on the same surface.
図１２に示すように、第１の模様（３’ｂ１）である「鳳凰」は、第１の格子線（Ｇ’１）を第１の格子間隔（ｄ’１）として５００本／ｍｍ、かつ、第１の配置角度（θ１’）を３０°で配置した第１の回折格子パターン（３’ｂ’１）を複数配置することにより形成した。 As shown in FIG. 12, “鳳凰” which is the first pattern (3′b 1 ) is 500 lines / mm with the first lattice line (G ′ 1 ) as the first lattice interval (d ′ 1 ). In addition, a plurality of first diffraction grating patterns (3′b ′ 1 ) having a first arrangement angle (θ 1 ′ ) of 30 ° are arranged.
図１３に示すように、第２の模様（３’ｂ２）である「１」は、第２の格子線（Ｇ’２）を第２の格子間隔（ｄ’２）として５００本／ｍｍ、かつ、第２の配置角度（θ２’）を９０°で配置した第２の回折格子パターン（３’ｂ’２）を複数配置することにより形成した。 As shown in FIG. 13, “1” as the second pattern (3′b 2 ) is 500 lines / mm with the second lattice line (G ′ 2 ) as the second lattice spacing (d ′ 2 ). In addition, a plurality of second diffraction grating patterns (3′b ′ 2 ) having a second arrangement angle (θ 2 ′ ) of 90 ° are arranged.
図１４に示すように、第３の模様（３’ｂ３）である「魚」は、第３の格子線（Ｇ’３）を第３の格子間隔（ｄ’３）として５００本／ｍｍ、かつ、第３の配置角度（θ３’）を１４０°で配置した第３の回折格子パターン（３’ｂ’３）を複数配置することにより形成した。 As shown in FIG. 14, the “fish” as the third pattern (3′b 3 ) is 500 lines / mm with the third lattice line (G ′ 3 ) as the third lattice interval (d ′ 3 ). In addition, a plurality of third diffraction grating patterns (3′b ′ 3 ) having a third arrangement angle (θ 3 ′ ) of 140 ° are arranged.
図１５に示す、第一の模様（３’ｂ１）の基準となる基準模様（Ｋ１）と第二の模様（３’ｂ２）の基準模様（Ｋ２）、第三の模様（３’ｂ３）の基準模様（Ｋ３）の各透過画像は、図１０に示す品質検査装置（Ａ２）の照射部（１’）から、透過光（Ｌ１）を多重回折格子記録媒体（３’）に照射しながら、偏光素子（４’ａ）を偏光素子回転部（４’ｂ）により透過光軸を中心として偏光素子（４’ａ）の回転角度を３０°にした第１の模様と、回転角度を９０°にした第２の模様と、回転角度を１４０°にした第三の模様を画像読取部（４’ｃ）により読み取った。画像読取部（４’ｃ）により読み取った各模様は、画像処理部（５’）の記憶部において基準模様（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３）として記録した。 15, the first pattern (3'b 1) serving as a reference standard pattern (K 1) and the second pattern (3'b 2) reference pattern (K 2), the third pattern (3 Each transmitted image of the reference pattern (K 3 ) of 'b 3 ) is transmitted from the irradiation unit (1 ′) of the quality inspection apparatus (A 2) shown in FIG. 10 by transmitting transmitted light (L 1 ) to the multiple diffraction grating recording medium (3 The first pattern in which the rotation angle of the polarizing element (4′a) is set to 30 ° around the transmitted optical axis by the polarizing element rotating unit (4′b) while irradiating the polarizing element (4). Then, the second pattern having a rotation angle of 90 ° and the third pattern having a rotation angle of 140 ° were read by the image reading unit (4′c). Each pattern read by the image reading unit (4′c) was recorded as a reference pattern (K 1 , K 2 , K 3 ) in the storage unit of the image processing unit (5 ′).
次に、判定部においては、各基準模様（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３）と検査対象の多重回折格子記録媒体の各透過画像とをパターンマッチングにより比較して良否判定を行い、パターンマッチングの結果に基づき、基準値と比較し、基準値内である場合には良品として判断し、第１の模様、第２の模様又は第３の模様のいずれか一つの画像が基準値範囲外である場合には、不良品として判断してそれぞれを区別して排出することとした。なお、パターンマッチングは、各基準模様と、被検査対象画像のそれぞれの二値化データを１６×１６ピクセルで分割し、対象ピクセルごとの一致率が９０％以上を基準値とした。 Next, the determination unit compares each reference pattern (K 1 , K 2 , K 3 ) with each transmission image of the multiple diffraction grating recording medium to be inspected by pattern matching to determine whether the pattern matching is successful. Based on the result, it is compared with the reference value, and if it is within the reference value, it is judged as a non-defective product, and any one image of the first pattern, the second pattern, or the third pattern is out of the reference value range. In that case, it was judged as a defective product, and each was distinguished and discharged. In the pattern matching, the binarized data of each reference pattern and the image to be inspected is divided by 16 × 16 pixels, and the matching rate for each target pixel is 90% or more as a reference value.
品質検査装置（Ａ２）により検査対象の多重回折格子記録媒体（３’）に可視光を照射して検査したところ、検出した第１の模様、第２の模様又は第３の模様の透過画像が、あらかじめ設定した基準値以内の透過画像のみからなる多重回折格子記録媒体（３’）は、良品と判断することができた。一方、検出した第１の模様、第２の模様又は第３の模様の透過画像のいずれかが、あらかじめ設定した基準値外のものは、図１６に示すような不良品として判断することができた。 When inspection is performed by irradiating the inspection target multiple diffraction grating recording medium (3 ′) with visible light by the quality inspection apparatus (A2), a detected transmission image of the first pattern, the second pattern, or the third pattern is obtained. The multiple diffraction grating recording medium (3 ′) consisting only of transmission images within a preset reference value could be judged as a good product. On the other hand, if the detected first pattern, second pattern or third pattern of the transmitted image is outside the preset reference value, it can be determined as a defective product as shown in FIG. It was.
（実施例２）
次に、図１７により本発明の品質検査装置Ａ３の一実施例について説明する。なお、前述した品質検査装置Ａ２と同様な構成については説明を省略し、異なる部分のみ説明するものとする。
(Example 2)
Next, an embodiment of the quality inspection apparatus A3 of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, description is abbreviate | omitted about the structure similar to quality inspection apparatus A2 mentioned above, and only a different part shall be demonstrated.
本実施例における品質検査装置Ａ３は、透過光照射部（１’）に赤外光を使用するため、光源として赤外ＬＥＤ（日進電子製ＩＲＤＬ−１００２７）を使用し、画像撮影部（４’）の偏光素子（４’ａ）には、直線偏光フィルタ（シグマ光機製ＳＰＦＮ−３０Ｃ−２６）を使用し、画像読取部（４’ｃ）には、ＣＭＯＳカメラ（アートレイ製ＡＲＴＣＡＭ−１３０ＭＩＢＷ）を使用した。 Since the quality inspection apparatus A3 in the present embodiment uses infrared light for the transmitted light irradiation unit (1 ′), an infrared LED (IRDL-10027 manufactured by Nisshin Denshi) is used as a light source, and an image photographing unit (4 ′). ) Is a linear polarization filter (SPFN-30C-26 made by Sigma Kogyo), and a CMOS camera (ARTCAM ARTCAM-130 MIBW) is used for the image reading unit (4'c). It was used.
実施例２の検査対象は、図１８に示すように、上質紙にスクリーンインキを使用して作製した印刷物（Ｔ）に貼付した実施例１の多重回折格子記録媒体（３’）とした。なお、多重回折格子記録媒体（３’）の基準模様（Ｋ１）、基準模様（Ｋ２）、基準模様（Ｋ３）の作製については、実施例１と同様であるため、省略する。 The inspection object of Example 2 was the multiple diffraction grating recording medium (3 ′) of Example 1 affixed to a printed matter (T) produced using screen ink on high-quality paper as shown in FIG. Note that the production of the reference pattern (K 1 ), the reference pattern (K 2 ), and the reference pattern (K 3 ) of the multiple diffraction grating recording medium (3 ′) is the same as that in Example 1, and is therefore omitted.
品質検査装置（Ａ３）により被検査対象の多重回折格子記録媒体（３’）に赤外光を照射して検査したところ、検出した第１の模様、第２の模様又は第３の模様の透過画像が、あらかじめ設定した基準値以内の透過画像のみからなる多重回折格子記録媒体（３’）は、良品と判断することができた。一方、検出した第１の模様、第２の模様又は第３の模様の透過画像のいずれかが、あらかじめ設定した基準値外のものは、不良品として判断することができた。 When the inspection is performed by irradiating the multiple diffraction grating recording medium (3 ′) to be inspected with infrared light by the quality inspection apparatus (A3), the detected first pattern, second pattern, or third pattern is transmitted. The multiple diffraction grating recording medium (3 ′) in which the image consists only of a transmission image within a preset reference value could be judged as a good product. On the other hand, if the detected first pattern, second pattern, or third pattern of the transmitted image is outside the preset reference value, it can be determined as a defective product.
Ａ１、Ａ２、Ａ３ 品質検査装置
１、１’ 透過光照射部
２、２’ 保持部
２ａ、２’ａ 試料台
２ｂ 試料保持部
３、３’ 多重回折格子記録媒体
３ａ 基材層
３ｂ アルミ層
３ｂ１、３’ｂ１ 第１の模様
３ｂ１’、３’ｂ’１ 第１の回折格子パターン
３ｂ２、３’ｂ２ 第２の模様
３ｂ２’、３’ｂ’２ 第２の回折格子パターン
３ｂ３’ 第３の模様
３’ｂ’３ 第３の回折格子パターン
３ｃ 保護層
４、４’ 画像撮影部
４ａ、４’ａ 偏光素子
４ｂ、４’ｂ 偏光素子回転部
４ｃ、４’ｃ 画像読取部
５、５’ 画像処理部
５ａ 演算部
５ｂ 記憶部
５ｃ 判定部
６、６’ 出力部
ｄ１、ｄ’１ 第１の格子間隔
ｄ２、ｄ’２ 第２の格子間隔
ｄ’３ 第３の格子間隔
Ｇ１、Ｇ’１ 第１の格子線
Ｇ２、Ｇ’２ 第２の格子線
Ｇ’３ 第３の格子線
Ｈ 制御部
Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、基準模様
Ｌ 透過光
Ｌｔ 透過光軸
Ｐ 偏光軸
Ｔ 印刷物
θ１、θ2、θ3 配置角度
A1, A2, A3
L transmitted light L t transmission optical axis P polarization axis T prints θ 1, θ 2, θ 3 arrangement angle
Claims (8)
前記多重回折格子記録媒体の裏面側から透過光を照射する透過光照射部と、
前記多重回折格子記録媒体を保持する保持部と、
前記多重回折格子記録媒体の透過光軸方向に設けられ、前記多重回折格子記録媒体の透過光を偏光する偏光素子と、前記偏光素子を前記多重回折格子記録媒体の前記透過光の光軸を中心に所定の角度に回転する偏光素子回転部と、前記所定の角度に応じて前記多重回折格子記録媒体の前記透過光による各模様の読み取りを行う画像読取部を有する画像撮影部と、
前記画像撮影部により読み取られた各模様を演算処理し、あらかじめ記録した基準模様と比較して良否判定を行う画像処理部と、
前記画像処理部により演算処理された模様と、前記良否判定の結果を表示する出力部を有することを特徴とする品質検査装置。 A quality inspection device for inspecting each pattern of a multiple diffraction grating recording medium,
A transmitted light irradiator that irradiates transmitted light from the back side of the multiple diffraction grating recording medium;
A holding unit for holding the multiple diffraction grating recording medium;
A polarizing element that is provided in the direction of the transmission optical axis of the multiple diffraction grating recording medium and polarizes the transmission light of the multiple diffraction grating recording medium; and the polarizing element is centered on the optical axis of the transmitted light of the multiple diffraction grating recording medium A polarizing element rotating unit that rotates to a predetermined angle, and an image photographing unit that includes an image reading unit that reads each pattern by the transmitted light of the multiple diffraction grating recording medium according to the predetermined angle;
An image processing unit that performs arithmetic processing on each pattern read by the image photographing unit and makes a pass / fail judgment in comparison with a reference pattern recorded in advance,
A quality inspection apparatus comprising an output unit that displays a pattern calculated by the image processing unit and a result of the quality determination.
前記保持部によって保持された前記多重回折格子記録媒体の格子面の裏側から前記透過光照射部によって透過光を照射する照射工程と、
前記画像撮影部によって、前記多重回折格子記録媒体を透過した光を偏光する偏光素子を前記透過光の光軸を中心に所定の角度で回転させて、前記偏光素子の偏光軸と、前記多重回折格子記録媒体を形成する格子線の配置角度をそれぞれ一致させて、前記透過光を照射された際における前記多重回折格子記録媒体の各模様を読み取る読取工程と、
前記画像処理部によって、前記読取工程により読み取られた各模様と、基準模様とを比較して良否判定を行う良否判定工程を少なくも有する品質検査方法。 A quality inspection method for inspecting each pattern of a multiple diffraction grating recording medium using a quality inspection apparatus having a transmitted light irradiation unit, a holding unit, an image capturing unit, and an image processing unit,
An irradiation step of irradiating the transmitted light from the back side of the grating surface of the multiple diffraction grating recording medium held by the holding unit with the transmitted light irradiating unit;
A polarization element that polarizes light transmitted through the multiple diffraction grating recording medium is rotated by a predetermined angle around the optical axis of the transmitted light by the image photographing unit, and the polarization axis of the polarization element and the multiple diffraction A reading step of reading each pattern of the multiple diffraction grating recording medium when the transmission angle of the transmission light is made to coincide with the arrangement angle of the grating lines forming the grating recording medium, and
A quality inspection method including at least a pass / fail determination step in which the image processing unit compares each pattern read in the reading step with a reference pattern to make a pass / fail determination.
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