JP2014066663A - Visual inspection system and visual inspection method - Google Patents

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健司 安部
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類己 安田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a visual inspection system or the like for precisely performing visual inspection of an object, such as hologram, having reflection directivity in a wide range with a simple configuration.SOLUTION: A visual inspection system 1 includes a lighting apparatus 7, an imaging apparatus 5, a condenser lens 9 provided separately from a lens of the imaging apparatus 5, and an image processing apparatus 13 or the like. When the visual inspection system 1 performs visual inspection on a hologram 3a, the hologram 3a is irradiated with inspection light 20 from the lighting apparatus 7 while conveying a hologram sheet 3. The inspection light 20 reflected from the hologram 3a in a predetermined direction is condensed by the condenser lens 9 toward the imaging apparatus 5. The condensed inspection light 20 is received by the imaging apparatus 5 for imaging. The image processing apparatus 13 performs visual inspection on the hologram 3a by use of the image captured by the imaging apparatus 5.

Description

本発明は、ホログラムなど反射指向性を有する対象物の外観検査を行う外観検査システムおよび外観検査方法に関する。   The present invention relates to an appearance inspection system and an appearance inspection method for inspecting an object having reflection directivity such as a hologram.

ホログラムシートは、物体に照射する参照光と、物体から反射した物体光の干渉縞をホログラムとして基材上に形成したものである。ホログラムは見る方向によって絵柄が変わるので、高い意匠性を有する。また、同じ絵柄の形成が難しいことから、偽造防止性も高く、種々の用途に使用されている。   The hologram sheet is formed on a substrate as a hologram with interference fringes of reference light irradiated on an object and object light reflected from the object. Since the design of the hologram changes depending on the viewing direction, it has a high design. Moreover, since it is difficult to form the same pattern, it has high anti-counterfeiting properties and is used for various purposes.

ホログラムシートは、例えば、基材に感光性材料を塗布した後、レーザーにより感光性材料を露光し、その後現像、定着処理等を行い基材上にホログラムを形成して製造される。ホログラムシートの製造後には、ホログラムの絵柄が正しく形成されているか外観検査を行う。   The hologram sheet is manufactured, for example, by applying a photosensitive material to a substrate, exposing the photosensitive material with a laser, and then performing development, fixing processing, and the like to form a hologram on the substrate. After the hologram sheet is manufactured, an appearance inspection is performed to check whether the hologram pattern is correctly formed.

ホログラムの絵柄(外観)を検査する際には、絵柄の形成条件を満たす波長かつ入射角で、ホログラムに検査光を照射する。ホログラムは、入射した検査光を特定の方向に回折、反射するので、この方向に反射された検査光を受光して絵柄を撮像し、基準となる正しい画像と比較することで外観検査が可能である。このように入射した光を特定の方向に反射する特性を、ここでは反射指向性と呼ぶものとする。   When inspecting the pattern (appearance) of the hologram, the hologram is irradiated with inspection light at a wavelength and an incident angle that satisfy the pattern formation condition. The hologram diffracts and reflects the incident inspection light in a specific direction, so the appearance inspection is possible by receiving the inspection light reflected in this direction, imaging the pattern, and comparing it with the correct reference image is there. The characteristic of reflecting the incident light in a specific direction is referred to herein as reflection directivity.

図7に示すように、絵柄の撮像は、ホログラムシート3のホログラム3aから検査光20の反射方向に配置された撮像装置5によって行う。しかしながら、撮像装置5の画角の制限により、視野全体にわたって上記の方向に反射した検査光20を撮像することは困難である。従って、視野端部において適切に絵柄が撮像されない場合が生じ、これにより、外観検査の精度が低下する問題がある。   As shown in FIG. 7, the imaging of the pattern is performed by the imaging device 5 arranged in the reflection direction of the inspection light 20 from the hologram 3 a of the hologram sheet 3. However, it is difficult to image the inspection light 20 reflected in the above direction over the entire field of view due to the restriction of the angle of view of the imaging device 5. Therefore, there is a case where the picture is not appropriately captured at the edge of the visual field, thereby causing a problem that the accuracy of the appearance inspection is lowered.

この問題を解決するための方法としては、撮像装置にテレセントリックレンズを用いたり、広幅の撮像装置を用いることが考えられる(例えば、特許文献1、2)。   As a method for solving this problem, it is conceivable to use a telecentric lens or a wide imaging device for the imaging device (for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2006−105844号公報JP 2006-105844 A 特開2009−133743号公報JP 2009-133743 A

しかしながら、より広い範囲に渡ってホログラムの外観検査をしようとする場合、特許文献1、2の方法では、撮像装置を多数配置したり、より大きな撮像装置を使用する必要が生じるなど大掛かりな構成になり、コストも大きくなる問題がある。   However, when trying to inspect the appearance of a hologram over a wider range, the methods of Patent Documents 1 and 2 have a large-scale configuration such that a large number of imaging devices need to be arranged or a larger imaging device needs to be used. Therefore, there is a problem that costs increase.

本発明は、前述の問題点に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、ホログラムなど反射指向性を有する対象物の外観を広範囲に渡って高い精度で検査可能な外観検査システム等を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an appearance inspection system and the like that can inspect the appearance of an object having a reflection directivity such as a hologram with high accuracy over a wide range with a simple configuration. For the purpose.

前述した目的を達するために第1の発明は、反射指向性を有する対象物の外観検査を行う外観検査システムであって、照明装置と、撮像装置と、前記撮像装置のレンズとは別に設けられる集光レンズと、画像処理装置とを備え、前記照明装置は、前記対象物に検査光を照射し、前記集光レンズは、前記対象物から特定の方向に反射した前記検査光を前記撮像装置に向かって集光し、前記撮像装置は、集光された前記検査光を受光して撮像を行い、前記画像処理装置は、前記撮像装置で撮像した画像を用いて、前記対象物の外観検査を行うことを特徴とする外観検査システムである。   In order to achieve the above-described object, a first invention is an appearance inspection system that performs an appearance inspection of an object having reflection directivity, and is provided separately from an illumination device, an imaging device, and a lens of the imaging device. A condensing lens; and an image processing device, wherein the illumination device irradiates the object with inspection light, and the condensing lens reflects the inspection light reflected in a specific direction from the object. The imaging device receives the collected inspection light and performs imaging, and the image processing device uses the image captured by the imaging device to inspect the appearance of the object. It is an appearance inspection system characterized by performing.

本発明の外観検査システムでは、照明装置から照射され、ホログラムなどの反射指向性を有する対象物から特定の方向に反射した検査光が、撮像装置のレンズとは別に設けた集光レンズにより、撮像装置に向かって集光される。撮像装置ではこの集光された検査光を受光して撮像を行うことにより、視野端部でも精度が落ちることがなく、対象物の絵柄を均一に撮像することが可能になる。従って、撮像装置としては小型のものを少数使用するだけで高精度かつ広範囲な外観検査が可能になり、簡易かつ低コストな構成とできる。   In the appearance inspection system of the present invention, inspection light irradiated from an illumination device and reflected in a specific direction from an object having a reflection directivity such as a hologram is imaged by a condensing lens provided separately from the lens of the imaging device. Focused towards the device. The imaging apparatus receives the collected inspection light and performs imaging, so that the accuracy of the image at the edge of the field of view is not lowered and the pattern of the object can be uniformly imaged. Accordingly, it is possible to perform a high-accuracy and wide-ranging appearance inspection using only a small number of small-sized imaging devices, and a simple and low-cost configuration can be achieved.

前記集光レンズは、フレネルレンズであることが望ましい。
これにより、集光レンズを薄く構成することができ、より簡易な構成とできる。
The condensing lens is preferably a Fresnel lens.
Thereby, a condensing lens can be comprised thinly and it can be set as a simpler structure.

前記集光レンズが、前記対象物の検査範囲の全幅に渡って設けられることが望ましい。
これにより、1個の撮像装置による撮像で検査範囲の外観検査が行えるので、より簡易な構成とできる。
It is desirable that the condenser lens is provided over the entire width of the inspection range of the object.
As a result, the appearance inspection of the inspection range can be performed by imaging with one imaging device, so that the configuration can be simplified.

前記対象物が、ホログラムであることが望ましい。
ホログラムは、その意匠性や偽造防止性の観点から正しく絵柄が形成されていることが重要であり、本発明の外観検査システムを用いて外観検査を行うことによる効果が特に大きい。
It is desirable that the object is a hologram.
In the hologram, it is important that a pattern is correctly formed from the viewpoint of design and anti-counterfeiting, and the effect of performing an appearance inspection using the appearance inspection system of the present invention is particularly great.

第2の発明は、照明装置と、撮像装置と、前記撮像装置のレンズとは別に設けられる集光レンズと、画像処理装置とを備えた外観検査システムにより、反射指向性を有する対象物の外観検査を行う外観検査方法であって、前記照明装置から前記対象物に検査光を照射し、前記対象物から特定の方向に反射した前記検査光を前記集光レンズにより前記撮像装置に向かって集光し、集光した前記検査光を前記撮像装置により受光して撮像を行うステップと、前記画像処理装置により、前記撮像装置で撮像した画像を用いて前記対象物の外観検査を行うステップと、を有することを特徴とする外観検査方法である。   According to a second aspect of the present invention, an appearance of an object having reflection directivity is obtained by an appearance inspection system including an illumination device, an imaging device, a condensing lens provided separately from the lens of the imaging device, and an image processing device. A visual inspection method for performing inspection, wherein the object is irradiated with inspection light from the illumination device, and the inspection light reflected in a specific direction from the object is collected by the condenser lens toward the imaging device. Receiving the captured and inspected inspection light by the imaging device and performing imaging; and performing an appearance inspection of the object using the image captured by the imaging device by the image processing device; It is an appearance inspection method characterized by having.

本発明により、簡易な構成で、ホログラムなど反射指向性を有する対象物の外観を広範囲に渡って高い精度で検査可能な外観検査システム等を提供することが可能になる。   According to the present invention, it is possible to provide an appearance inspection system and the like that can inspect the appearance of an object having reflection directivity such as a hologram with high accuracy over a wide range with a simple configuration.

外観検査システム1の構成を示す図The figure which shows the structure of the external appearance inspection system 1 撮像装置5、照明装置7、集光レンズ9等の配置を示す図The figure which shows arrangement | positioning of the imaging device 5, the illuminating device 7, the condensing lens 9, etc. 撮像装置5、照明装置7、集光レンズ9等の配置を示す図The figure which shows arrangement | positioning of the imaging device 5, the illuminating device 7, the condensing lens 9, etc. 外観検査システム1による外観検査の手順を示す図The figure which shows the procedure of the external appearance inspection by the external appearance inspection system 1 集光レンズ9aとして平凸レンズを用いた例を示す図The figure which shows the example which used the plano-convex lens as the condensing lens 9a 検査光20をホログラムシート3の搬送方向に対し平面上傾斜させる例を示す図The figure which shows the example which makes the inspection light 20 incline on a plane with respect to the conveyance direction of the hologram sheet 3 外観検査の例について説明する図The figure explaining the example of appearance inspection

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(1.外観検査システム1の概略構成)
まず、図1を参照して、本実施形態の外観検査システム1の概略構成について説明する。
(1. Schematic configuration of visual inspection system 1)
First, a schematic configuration of the appearance inspection system 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG.

この外観検査システム1は、図中矢印Aに示す搬送方向に搬送されるホログラムシート3について、ホログラム3aの外観検査を行うものである。図に示すように、外観検査システム1は、撮像装置5、照明装置7、集光レンズ9、制御装置11、画像処理装置13、センサ15、表示装置17等を有する。   The appearance inspection system 1 performs an appearance inspection of the hologram 3a on the hologram sheet 3 conveyed in the conveyance direction indicated by the arrow A in the figure. As shown in the figure, the appearance inspection system 1 includes an imaging device 5, an illumination device 7, a condenser lens 9, a control device 11, an image processing device 13, a sensor 15, a display device 17, and the like.

照明装置7は、ホログラム3aの絵柄の形成条件を満たす波長かつ入射角で、検査光をホログラム3aに照射する。ホログラム3aは、この入射角で入射した検査光を特定の方向に回折、反射する。本実施形態では、ホログラムシート3の法線方向に反射するものとする。   The illuminating device 7 irradiates the hologram 3a with inspection light at a wavelength and an incident angle that satisfy the pattern formation conditions of the hologram 3a. The hologram 3a diffracts and reflects the inspection light incident at this incident angle in a specific direction. In this embodiment, the hologram sheet 3 is reflected in the normal direction.

集光レンズ9は、ホログラム3aから反射された検査光を、撮像装置5に向かって集光する。集光レンズ9は、撮像装置5のレンズとは別に設けられ、本実施形態ではフレネルレンズを用いる。これについては後述する。   The condensing lens 9 condenses the inspection light reflected from the hologram 3 a toward the imaging device 5. The condensing lens 9 is provided separately from the lens of the imaging device 5, and a Fresnel lens is used in this embodiment. This will be described later.

撮像装置5は、集光レンズ9で集光された検査光を受光し、ホログラム3aの絵柄の撮像を行う。撮像装置5は、集光レンズや発散レンズなどから構成される光学系と、光学系を通過した被写体像を画像信号に変換する電子撮像部を有するラインカメラとを備える。   The imaging device 5 receives the inspection light collected by the condenser lens 9 and images the pattern of the hologram 3a. The imaging device 5 includes an optical system including a condenser lens and a diverging lens, and a line camera having an electronic imaging unit that converts a subject image that has passed through the optical system into an image signal.

センサ15は、ホログラムシート3に形成されたタイミングマーク(不図示)を検出する。センサ15は、タイミングマークを検出すると、これを示す検出信号を制御装置11に出力する。   The sensor 15 detects a timing mark (not shown) formed on the hologram sheet 3. When the sensor 15 detects the timing mark, it outputs a detection signal indicating this to the control device 11.

制御装置11は、例えばPLC(Programmable Logic Controller)で構成される。制御装置11は、上記の検出信号がセンサ15から入力されると、画像処理装置13に対し撮像指示を出力する。   The control device 11 is composed of, for example, a PLC (Programmable Logic Controller). When the detection signal is input from the sensor 15, the control device 11 outputs an imaging instruction to the image processing device 13.

画像処理装置13は、例えば、制御部、記憶部、通信部等を有するコンピュータ等で構成される。画像処理装置13は、制御装置11から撮像指示が入力されると、撮像装置5を制御してホログラム3aの絵柄を撮像し、撮像結果である画像を撮像装置5から取得する。   The image processing apparatus 13 is configured by, for example, a computer having a control unit, a storage unit, a communication unit, and the like. When an imaging instruction is input from the control device 11, the image processing device 13 controls the imaging device 5 to capture the image of the hologram 3 a and acquires an image that is an imaging result from the imaging device 5.

また、画像処理装置13は、撮像装置5から取得した画像に基づいてホログラム3aの外観検査を行う。例えば、取得した画像と、記憶部に予め記憶しておいた正の画像とを比較して異同の判定を行い、これらが異なる場合は外観不良があるとする。   Further, the image processing device 13 performs an appearance inspection of the hologram 3 a based on the image acquired from the imaging device 5. For example, it is assumed that the acquired image and a positive image stored in advance in the storage unit are compared to determine whether they are different, and if they are different, there is a poor appearance.

表示装置17は、画像処理装置13による外観検査の結果に基づいて警告表示を行ったり、画像処理装置13が撮像装置5から取得した画像を表示したりする。   The display device 17 displays a warning based on the result of the appearance inspection by the image processing device 13 or displays an image acquired from the imaging device 5 by the image processing device 13.

(2.撮像装置5、照明装置7、集光レンズ9等の配置)
図2は、撮像装置5、照明装置7、集光レンズ9等の配置を示す斜視図である。なお、図2の矢印Aは図1と同様ホログラムシート3の搬送方向を示し、矢印Bはこの搬送方向と直交するホログラムシート3の幅方向を示す。
(2. Arrangement of imaging device 5, illumination device 7, condenser lens 9, etc.)
FIG. 2 is a perspective view showing the arrangement of the imaging device 5, the illumination device 7, the condenser lens 9, and the like. In addition, the arrow A of FIG. 2 shows the conveyance direction of the hologram sheet 3 similarly to FIG. 1, and the arrow B shows the width direction of the hologram sheet 3 orthogonal to this conveyance direction.

また、図3(a)、(b)、(c)は、それぞれ、撮像装置5、照明装置7、集光レンズ9等の配置を図2の方向C、方向D、上方から見た図であり、後述する図5、図6において同様である。   3A, 3B, and 3C are views of the arrangement of the imaging device 5, the illumination device 7, the condenser lens 9, and the like as viewed from above in the direction C and the direction D in FIG. The same applies to FIGS. 5 and 6 described later.

図2、図3に示すように、本実施形態の外観検査システム1では、ホログラムシート3を搬送しつつ、ホログラムシート3の全幅でホログラム3aから反射した検査光20を撮像装置5にて受光する。これにより、検査範囲3b(図2)をホログラムシート3の全幅に渡るものとし、この検査範囲3bの全体のホログラム3aの絵柄を撮像して外観検査を行う。なお、ホログラムシート3の幅は、例えば25cm程度である。   As shown in FIGS. 2 and 3, in the appearance inspection system 1 of this embodiment, the imaging device 5 receives the inspection light 20 reflected from the hologram 3 a with the full width of the hologram sheet 3 while conveying the hologram sheet 3. . Thereby, the inspection range 3b (FIG. 2) is assumed to extend over the entire width of the hologram sheet 3, and an appearance inspection is performed by imaging the entire pattern of the hologram 3a in the inspection range 3b. The width of the hologram sheet 3 is about 25 cm, for example.

これに合わせて、外観検査システム1では、ホログラム3aの上方で、ホログラムシート3の幅方向に沿って長尺の照明装置7と集光レンズ9が設けられる。   In accordance with this, in the appearance inspection system 1, a long illumination device 7 and a condenser lens 9 are provided along the width direction of the hologram sheet 3 above the hologram 3a.

集光レンズ9は、例えばホログラム3aから2cm程度の距離とし、ホログラム3aに近接するように設ける。集光レンズ9は検査範囲3bの全幅に渡って配置されている。また、撮像装置5は集光レンズ9の上方に配置され、平面上ホログラムシート3の幅方向の中央部分にある。   The condenser lens 9 is provided, for example, at a distance of about 2 cm from the hologram 3a and close to the hologram 3a. The condenser lens 9 is arranged over the entire width of the inspection range 3b. Further, the imaging device 5 is disposed above the condenser lens 9 and is in the center portion of the planar hologram sheet 3 in the width direction.

照明装置7は、検査範囲3bの全幅に渡って検査光20を照射する。図3に示すように、ホログラム3aに入射する検査光20の方向は、平面上ではホログラムシート3の搬送方向に沿った方向であり、鉛直面上ではホログラムシート3の法線方向に対し前記した入射角を成して傾斜している。   The illumination device 7 irradiates the inspection light 20 over the entire width of the inspection range 3b. As shown in FIG. 3, the direction of the inspection light 20 incident on the hologram 3 a is a direction along the conveying direction of the hologram sheet 3 on the plane, and the direction described above with respect to the normal direction of the hologram sheet 3 on the vertical plane. It is inclined at an incident angle.

ホログラム3aは、ホログラムシート3の法線方向に検査光20を回折、反射する。反射した検査光20は集光レンズ9に到達する。集光レンズ9は、この検査光20を撮像装置5に向かって集光する。集光レンズ9の焦点は、集光した検査光20が撮像装置5の物体側の先頭レンズに入射するように設定し、集光レンズ9から焦点までの距離は、例えば85cm程度とする。   The hologram 3 a diffracts and reflects the inspection light 20 in the normal direction of the hologram sheet 3. The reflected inspection light 20 reaches the condenser lens 9. The condensing lens 9 condenses the inspection light 20 toward the imaging device 5. The focal point of the condensing lens 9 is set so that the collected inspection light 20 is incident on the first lens on the object side of the imaging device 5, and the distance from the condensing lens 9 to the focal point is, for example, about 85 cm.

また、本実施形態では、集光レンズ9としてフレネルレンズを用い、集光レンズ9を薄く形成する。フレネルレンズは既知のものであるが簡単に説明すると、一方の面は平らであるが、他方の面では、平面中心からの距離に応じて、表面形状の曲率が異なる複数の領域が略鋸歯状に形成されたものである。各領域の曲率と中心からの距離との関係は、平凸レンズの凸面の表面形状と同様となるように定められるが、厚みについては低減される。   In this embodiment, a Fresnel lens is used as the condensing lens 9, and the condensing lens 9 is formed thin. Although a Fresnel lens is a known one, a simple explanation is that one surface is flat, but on the other surface, a plurality of regions with different curvatures of the surface shape depending on the distance from the plane center are substantially serrated. It is formed. The relationship between the curvature of each region and the distance from the center is determined to be the same as the surface shape of the convex surface of the plano-convex lens, but the thickness is reduced.

(外観検査システム1による外観検査)
次に、図4を参照して外観検査システム1による外観検査の手順について説明する。
(Appearance inspection by appearance inspection system 1)
Next, the procedure of appearance inspection by the appearance inspection system 1 will be described with reference to FIG.

外観検査システム1では、搬送中のホログラムシート3について、タイミングマークがセンサ15により検出される(S1)と、センサ15から制御装置11に検出信号が入力される。すると、制御装置11は画像処理装置13に撮像指示を出力し、画像処理装置13は撮像装置5を制御してホログラム3aの絵柄の撮像を行う(S2)。   In the appearance inspection system 1, when a timing mark is detected by the sensor 15 for the hologram sheet 3 being conveyed (S <b> 1), a detection signal is input from the sensor 15 to the control device 11. Then, the control device 11 outputs an image capturing instruction to the image processing device 13, and the image processing device 13 controls the image capturing device 5 to image the image of the hologram 3a (S2).

図2、図3等を用いて説明したように、照明装置7は、検査範囲3bの全幅に渡って検査光20を照射しており、ホログラム3aは、この検査光20をホログラムシート3の法線方向に回折、反射する。集光レンズ9は検査範囲3bの全幅に渡ってホログラム3aと近接して設けられており、反射した検査光20を撮像装置5に向けて集光する。ホログラムシート3を搬送しつつ、この検査光20を撮像装置5によって受光することで、ホログラム3aの検査範囲3bの全体の絵柄を撮像することができる。   As described with reference to FIGS. 2, 3 and the like, the illumination device 7 irradiates the inspection light 20 over the entire width of the inspection range 3b, and the hologram 3a applies the inspection light 20 to the method of the hologram sheet 3. Diffracted and reflected in the line direction. The condensing lens 9 is provided close to the hologram 3a over the entire width of the inspection range 3b, and condenses the reflected inspection light 20 toward the imaging device 5. By receiving the inspection light 20 by the imaging device 5 while conveying the hologram sheet 3, it is possible to image the entire pattern of the inspection range 3 b of the hologram 3 a.

画像処理装置13は、撮像装置5による撮像結果を画像として取得し、予め記憶部に記憶された正の画像と比較する(S3)。そして、これらの画像が一致すると判定されれば(S4:Yes)、そのまま一連の処理を終了する。   The image processing device 13 acquires the imaging result of the imaging device 5 as an image and compares it with a positive image stored in advance in the storage unit (S3). If it is determined that these images match (S4: Yes), the series of processing ends.

一方、画像が一致すると判定されなければ(S4:No)、外観不良が発生したとして表示装置17にその旨を示す警告表示を行ってオペレータに注意を促し(S5)、処理を終了する。この際、撮像装置5により撮像された画像を表示装置17で表示するとともに、該画像上に、正の画像と異なっていた箇所を外観不良が発生した箇所として示すことも可能である。また、音声等のアラームにより警告を行うことも可能である。   On the other hand, if it is not determined that the images match (S4: No), the display device 17 displays a warning indicating that an appearance defect has occurred, alerts the operator (S5), and ends the process. At this time, the image picked up by the image pickup device 5 can be displayed on the display device 17, and a portion different from the positive image can be shown as a portion where an appearance defect has occurred on the image. It is also possible to give a warning by an alarm such as a voice.

なお、外観検査としては、上記したように撮像装置5から取得した画像と正の画像とを比較するものに限らず、撮像装置5から取得した画像から種々の判定基準を用いて良、不良を判定することも可能である。   Note that the appearance inspection is not limited to comparing the image acquired from the imaging device 5 with a positive image as described above, and it is possible to determine whether the image acquired from the imaging device 5 is good or bad using various criteria. It is also possible to determine.

以上説明したように、本実施形態では、照明装置7から照射され、ホログラム3aから特定の方向に反射した検査光が、撮像装置5のレンズとは別に設けた集光レンズ9により、撮像装置5に向かって集光される。撮像装置5ではこの集光された検査光を受光して撮像を行うことにより、広い幅の検査範囲であっても、視野端部で精度が落ちることがなく、ホログラム3aの絵柄を均一に撮像することが可能になる。従って、撮像装置5としては小型のものを少数使用するだけで高精度な外観検査が可能になり、簡易かつ低コストな構成とできる。   As described above, in this embodiment, the inspection light irradiated from the illumination device 7 and reflected in a specific direction from the hologram 3 a is collected by the condensing lens 9 provided separately from the lens of the imaging device 5. It is condensed toward The imaging device 5 picks up the collected inspection light and performs imaging, so that even in a wide inspection range, the accuracy of the edge of the field of view is not lowered, and the pattern of the hologram 3a is uniformly imaged. It becomes possible to do. Therefore, it is possible to perform a high-accuracy visual inspection only by using a small number of small-sized imaging devices 5 and to achieve a simple and low-cost configuration.

特に本実施形態では、集光レンズ9がホログラム3aの検査範囲3bの全幅に渡って設けられることで、1個の撮像装置5で検査範囲3bのホログラム3aの外観検査を行うことができ、より簡易な構成となる。ただし、複数の撮像装置5や集光レンズ9を用いてホログラム3aの外観検査を行うことも可能である。   In particular, in this embodiment, the condensing lens 9 is provided over the entire width of the inspection range 3b of the hologram 3a, whereby the appearance inspection of the hologram 3a in the inspection range 3b can be performed with one imaging device 5, and more Simple configuration. However, it is also possible to perform an appearance inspection of the hologram 3 a using a plurality of imaging devices 5 and condenser lenses 9.

また、本実施形態では集光レンズ9としてフレネルレンズを用いており、これによりレンズを薄くし簡易な構成とできる。ただし、フレネルレンズに替えてその他のレンズを用いることも可能である。その例が図5に示す集光レンズ9aである。   In this embodiment, a Fresnel lens is used as the condensing lens 9, which makes it possible to make the lens thin and to have a simple configuration. However, other lenses can be used instead of the Fresnel lens. The example is the condensing lens 9a shown in FIG.

この集光レンズ9aは、一方の面を凸とした平凸レンズであるが、この場合でもホログラム3aから反射した検査光20を撮像装置5に向けて集光することが可能である。この他、両面を凸とした凸レンズも同様に用いることもできる。ただし、これらの場合ではレンズが厚くなるので、構成の簡易さの点ではフレネルレンズを用いたほうが有利である。   The condensing lens 9a is a plano-convex lens having one surface convex, but even in this case, the inspection light 20 reflected from the hologram 3a can be condensed toward the imaging device 5. In addition, a convex lens having convex surfaces on both sides can also be used. However, in these cases, since the lens becomes thick, it is advantageous to use a Fresnel lens in terms of simplicity of configuration.

また、本実施形態では、検査光は、平面上ホログラムシート3の搬送方向に沿って照射されるが、図6に示すように、必要に応じてホログラムシート3の搬送方向に対し斜めに照射することも可能である。また、本実施形態では検査光の反射方向をホログラムシート3の法線方向としているが、その他の方向に反射されてもよい。この場合でも、検査光の反射方向に合わせて集光レンズ9や撮像装置5の配置を定めればよい。   In the present embodiment, the inspection light is irradiated along the transport direction of the hologram sheet 3 on a plane. However, as shown in FIG. 6, the inspection light is irradiated obliquely with respect to the transport direction of the hologram sheet 3 as necessary. It is also possible. In the present embodiment, the inspection light is reflected in the normal direction of the hologram sheet 3, but may be reflected in other directions. Even in this case, the arrangement of the condenser lens 9 and the imaging device 5 may be determined in accordance with the reflection direction of the inspection light.

また、本実施形態では、外観検査システム1として、ホログラム3aの外観検査を行う例を説明した。ホログラム3aは、その意匠性や偽造防止性の観点から正しく絵柄が形成されていることが重要であり、外観検査システム1を用いて外観検査を行うことによる効果が特に大きい。ただし、反射指向性を有するものであれば、外観検査の対象物がホログラム3aに限られることもない。その例としては、鏡面性を有し入射光の正反射を行うような対象物が挙げられる。この場合でも、本実施形態の外観検査システム1を適用することができ、同様の効果が得られる。   Moreover, in this embodiment, the example which performs the external appearance inspection of the hologram 3a as the external appearance inspection system 1 was demonstrated. It is important that the hologram 3a has a correct pattern formed from the viewpoint of design and anti-counterfeiting, and the effect of performing an appearance inspection using the appearance inspection system 1 is particularly great. However, the object for visual inspection is not limited to the hologram 3a as long as it has reflection directivity. As an example, an object having specularity and performing regular reflection of incident light can be cited. Even in this case, the appearance inspection system 1 of the present embodiment can be applied, and the same effect can be obtained.

また、本実施形態では撮像装置5にラインカメラを用いているが、ホログラム3aの絵柄の撮像が可能なものであれば、これに限ることはない。例えばラインカメラに替えてCCD(Charge
Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal-oxide Semiconductor)等の電子撮像部等を備えたエリアカメラを用いてもよい。この場合では、エリアカメラで撮像を行うホログラム3aの検査範囲について、幅方向を含む全域に渡って集光レンズ9を設ければよい。
In the present embodiment, a line camera is used for the imaging device 5, but the present invention is not limited to this as long as the image of the hologram 3a can be captured. For example, a CCD (Charge
An area camera including an electronic imaging unit such as a coupled device (CMOS) or a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) may be used. In this case, the condensing lens 9 may be provided over the entire region including the width direction in the inspection range of the hologram 3a imaged by the area camera.

以上、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea disclosed in the present application, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

1:外観検査システム
3a:ホログラム
5:撮像装置
7:照明装置
9、9a:集光レンズ
11:制御装置
13:画像処理装置
15:センサ
1: Appearance inspection system 3a: Hologram 5: Imaging device
7: Lighting device 9, 9a: Condensing lens
11: Control device
13: Image processing device
15: Sensor

Claims (5)

反射指向性を有する対象物の外観検査を行う外観検査システムであって、
照明装置と、撮像装置と、前記撮像装置のレンズとは別に設けられる集光レンズと、画像処理装置とを備え、
前記照明装置は、前記対象物に検査光を照射し、
前記集光レンズは、前記対象物から特定の方向に反射した前記検査光を前記撮像装置に向かって集光し、
前記撮像装置は、集光された前記検査光を受光して撮像を行い、
前記画像処理装置は、前記撮像装置で撮像した画像を用いて、前記対象物の外観検査を行うことを特徴とする外観検査システム。
An appearance inspection system that performs an appearance inspection of an object having reflection directivity,
An illumination device, an imaging device, a condenser lens provided separately from the lens of the imaging device, and an image processing device,
The illumination device irradiates the object with inspection light,
The condensing lens condenses the inspection light reflected in a specific direction from the object toward the imaging device,
The imaging device receives the collected inspection light and performs imaging,
The image processing apparatus performs an appearance inspection of the object using an image captured by the imaging device.
前記集光レンズは、フレネルレンズであることを特徴とする請求項1に記載の外観検査システム。   The appearance inspection system according to claim 1, wherein the condenser lens is a Fresnel lens. 前記集光レンズが、前記対象物の検査範囲の全幅に渡って設けられることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の外観検査システム。   The appearance inspection system according to claim 1, wherein the condenser lens is provided over the entire width of the inspection range of the object. 前記対象物がホログラムであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の外観検査システム。   The appearance inspection system according to claim 1, wherein the object is a hologram. 照明装置と、撮像装置と、前記撮像装置のレンズとは別に設けられる集光レンズと、画像処理装置とを備えた外観検査システムにより、反射指向性を有する対象物の外観検査を行う外観検査方法であって、
前記照明装置から前記対象物に検査光を照射し、前記対象物から特定の方向に反射した前記検査光を前記集光レンズにより前記撮像装置に向かって集光し、集光した前記検査光を前記撮像装置により受光して撮像を行うステップと、
前記画像処理装置により、前記撮像装置で撮像した画像を用いて前記対象物の外観検査を行うステップと、
を有することを特徴とする外観検査方法。
Appearance inspection method for inspecting an object having reflection directivity by an appearance inspection system including an illumination device, an imaging device, a condenser lens provided separately from the lens of the imaging device, and an image processing device Because
The inspection device is irradiated with inspection light from the illumination device, the inspection light reflected in a specific direction from the object is condensed toward the imaging device by the condenser lens, and the collected inspection light is collected. Receiving light by the imaging device and performing imaging;
A step of performing an appearance inspection of the object using the image captured by the image capturing device by the image processing device;
A visual inspection method characterized by comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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