JP3213538B2 - Ｃｄ印刷面検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンパクトディス
ク（ＣＤ）等の鏡面仕上げされた被検査物に印刷された
文字、図形等の欠陥を検査する検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、ＣＤには記録内容等を表示す
るため、その表面にメーカー名、曲名、演奏者名等が印
刷（レーベル面）されている。この印刷状態に不備があ
るか否かを検査するための検査装置として、例えば、特
開平４−１４３６３９号公報「光学検査装置用照明装
置」のように、螢光ランプより発光する光線を乱反射板
にて乱反射させ、この乱光線をハーフミラーで反射さ
せ、この反射光をＣＤのレーベル面に照射し、レーベル
面からの反射光を映像装置で撮影し、その映像を画像処
理装置にて解析することにより、レーベル面の欠陥を検
査している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のＣＤ印刷面検査
装置では、単一光源により照射されている場合が多く、
単一光源のみをレーベル面に照射し、その反射光を撮像
装置にて撮影する場合、その光源特有の欠点により、レ
ーベル面上の特定の欠陥が検出され難いことがある。例
えば、光源に螢光ランプを使用するなら、Ｒ・Ｇ・Ｂの
波長成分を含んでいるため、レーベル面のカラー印刷面
の色斑の検出には適しているが、波長のスペクトルのピ
ークが大きいため、ＣＤの表面にあるピットにより、光
は回折を起こし、反射光は分光されて虹色に見える（分
光性）。また、レーベル面のアルミ反射膜の酸化防止保
護膜の上面と下面での反射によって生じた２つの光波が
重なって干渉縞が発生する。そのため、レーベル面の色
斑以外の、図５に示す、ゴミ付着、ピンホール、スクラ
ッチ等の、レーベル面の鏡面部を検出する欠陥には、鏡
面に現れた虹や干渉縞のために、撮像装置により撮影し
た画像に虹や干渉縞が映り込み、画像に誤差が生じ、正
規の鏡面状態にも係わらず欠陥と判定する恐れがある。

【０００４】また、光源にハロゲンランプを使用すれ
ば、波長のスペクトルのピークが無くなだらかであり、
分光性や干渉縞が発生しにくいため、図５に示す、ゴミ
付着、ピンホール、スクラッチ等の、鏡面部を検出する
欠陥は誤差なく検出することができる。しかし、波長特
性上青色系統の波長成分が少なく黄色味を帯びた画像と
なるため、カラー印刷面の色斑欠陥等の検出は不可能で
ある。

【０００５】このように、単一光源では、それぞれの光
源特有の欠点により、レーベル面に発生する欠陥（色
斑、ピンホール、カスレ、ニジミ、スクラッチ、異物、
ボックマーク等）に対し、その全てを良好に検出するこ
とは不可能である。

【０００６】

【問題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明は、ＣＤ等の、鏡面仕上げされた面に文字
図形等を印刷したレーベル面に、リング状蛍ランプを有
する蛍光照明装置と、ハロゲンランプを有するハロゲン
照明装置の２種類の照明装置から光を照射し、レーベル
面からの反射光を撮像装置により撮像し、レーベル面の
欠陥を検出するＣＤ印刷面検査装置において、ハロゲン
ランプから発するハロゲン光を反射してレーベル面の上
方から照射し、レーベル面からの反射光を透過するハー
フミラーと、ハーフミラーと前記ＣＤの間に位置するよ
うに配設されたリング状蛍光ランプと、ハーフミラーを
透過した反射光を撮像する撮像装置とを備え、撮像装置
の光軸（Ｌ）に対して、ＣＤ、リング状蛍光ランプ、ハ
ーフミラーの各々の中心を合わせたことを特徴とする。
また、ハーフミラーは、光軸（Ｌ）に対して、４５度の
角度で配設されたことを特徴とする。また、ハロゲン照
明装置は、ハロゲンランプの前面にシャッター装置を配
し、レーベル面の欠陥の種類に応じて、シャッターを開
閉することを特徴とする。

【０００７】本発明のＣＤ印刷面検査装置は、ＣＤのレ
ーベル面を照射するリング状蛍光ランプを有する蛍光照
明装置と、ハロゲンランプを有するハロゲン照明装置の
２種類の照明装置を設け、ハロゲン照明装置における照
明は、ハロゲンランプから出たハロゲン光をハーフミラ
ーでレーベル面に向け下方に照射する。また、レーベル
面から反射したハロゲン光または蛍光光の反射光は、ハ
ーフミラーを透過し、撮像装置により撮像する。また、
ＣＤと、リング状蛍光ランプと、ハーフミラーの中心
が、撮像装置の光軸（Ｌ）と合うように構成されてい
る。また、ハーフミラーは、前記光軸（Ｌ）に対して、
４５度の角度で配されている。

【０００８】また、ハロゲンランプの前面にシャッター
装置を設けて、色斑欠陥の検出には、シャッターを閉
じ、蛍光ランプで検出するのがよく、色斑以外の欠陥
（図４に示す、ゴミ付着、ピンホール、スクラッチ等）
には、蛍光ランプを消して、シャッター装置を開放し
て、ハロゲンランプで検出する。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例を、図に基ずいて説明す
る。図１は実施例におけるＣＤ印刷面検査装置の主要な
構成を示す断面図である。図２は実施例におけるＣＤ印
刷面検査装置のｘ−ｘ断面図である。図３は実施例にお
けるＣＤ印刷面検査装置のｙ−ｙ矢視図である。

【００１０】図１、図２及び図３に示すように、ＣＤ印
刷面検査装置１は、ＣＤ２のレーベル面３からの反射光
を撮影する撮像装置４と、レーベル面３を照射する照明
装置５及びそれぞれの装置を固定する本体枠６より構成
されている。撮像装置４は、カラー用ＣＣＤカメラ７
（１台）、白黒用ＣＣＤカメラ８（４台）及び夫々のＣ
ＣＤカメラにより撮影された画像を解析する画像処理装
置（図示していない）にて構成されている。照明装置５
は、ＣＤ２を載置する検査台９、螢光照明装置１０、ハ
ロゲン照明装置１１、ハーフミラー１２より構成されて
いる。

【００１１】ＣＤ２は、レーベル面３を上に向け、撮像
装置の光軸Ｌに中心を合わせ、検査台９の略中央に載置
する。ハーフミラー１２の上方には、撮像装置４として
のカラー用ＣＣＤカメラ７、白黒用ＣＣＤカメラ８が固
定されている。カラー用ＣＣＤカメラ７は、カメラ取付
金具１３により、カメラ取付枠１４の上部に固定されて
いる。白黒用ＣＣＤカメラ８は、カメラ取付枠１４の下
部に、４台の夫々のカメラの光軸ｄが、直角に交わる２
本の対角線ｓの交点より外側へ均等の位置に来るように
配設され、該交点がカラーＣＣＤカメラ８の光軸Ｌと一
致する。カメラ取付枠１４の上部は、画像のＸＹ方向の
位置調整後、画像調整金具１５により撮像装置取付枠１
８に固定され、カメラ取付枠１４の下部には、当接金具
１６が取り付けられ、当接金具１６を当接枠１７の内周
に当接させることにより、ＣＣＤカメラの光軸の振れを
防止している。撮像装置取付枠１８及び当接枠１７は、
本体枠６の内壁に固定されている。

【００１２】検査台９には、ハーフミラー１２及びリン
グ状螢光ランプ１９（以下螢光ランプと云う）からの光
を反射しないよう、たとえば、黒い布等で覆われてい
る。螢光照明装置１０は、螢光ランプ１９と螢光照明枠
２０及び拡散板２１より構成され、螢光照明装置１０
は、ＣＤ２とハーフミラー１２の間に、ＣＤ面と並行に
本体枠６の下部に固定されている。螢光照明装置１０の
内部には、中心を光軸Ｌに一致させた螢光ランプ１９が
ＣＤ面と並行に螢光照明枠２０に固定されている。螢光
照明枠２０の底部には、拡散板２１がＣＤ面と並行に固
定されている。そして拡散板２１は、ハーフミラー１２
からのレーベル面３への反射光を十分に通過させるに足
る円形穴２２が、中心を光軸Ｌに一致させ、穿設されて
いる。そして拡散板２１は、螢光ランプ１９からの光を
拡散させ、一様な拡散光をレーベル面に放射するもので
ある。

【００１３】ハロゲン照明装置１１は、面照明装置２３
及びハロゲン光源２４と面照明装置２３を接続するファ
イバーケーブル２５よりなり、ハロゲン光源２４より、
ファイバーケーブル２５にて導かれたハロゲン光が、面
照明装置２３により平面平行光線となり、面照明装置前
面に並行に固定された拡散板２６により、前記平面平行
光線を拡散し、一様な拡散光をハーフミラー１２に向け
て放射する。

【００１４】ＣＤとＣＣＤカメラとの間に形成される光
路の間に配設されたハーフミラー１２は、面照明装置２
３からの拡散光をレーベル面３に向けて反射する。ここ
で、ハーフミラー１２は、光路と角度θ＝４５°で配設
されている。ハーフミラー１２を透過したレーベル面３
からの反射光はカラー用ＣＣＤカメラ７及び白黒用ＣＣ
Ｄカメラ８に映像として読み取られる。そして、それぞ
れのＣＣＤカメラの後段には画像処理装置（図示してい
ない）が設けられ、ＣＣＤカメラからの映像を処理し、
画像欠陥を判別する。

【００１５】ハロゲン光源２４は、光を発生するハロゲ
ンランプ２７と、ハロゲンランプ２７から発生する光を
集光する集光レンズ２８と、ハロゲンランプ２７と集光
レンズ２８の間に位置し、ハロゲンランプ２７と集光レ
ンズ２８を結ぶ光路を、シャッター板２９にて遮ること
により、光をＯＮ／ＯＦＦするシャッター装置３０より
構成されている。

【００１６】シャッター装置３０は、図４に示すよう
に、ロータリーソレノイド３１と、その駆動軸に固定さ
れた略長方形のシャッター板２９より構成されている。
そしてロータリーソレノイド３１が電気的にＯＮする
と、光路に対し、垂直方向に位置する円弧軌跡で、ロ−
タリーソレノイド３１の駆動軸に固定されたシャッター
板２９が所定角度回動（矢印ｅ方向）し、ハロゲンラン
プ２７と集光レンズ２８を結ぶ光路を開き、ハロゲン光
源２４はハロゲン光を発する。ロータリ−ソレノイド３
１がＯＦＦするとシャッター板２９が原位置に復帰（矢
印ｃ方向）し、ハロゲンランプ２７と集光レンズ２８を
結ぶ光路を遮蔽し、ハロゲン光源２４はハロゲン光を停
止する。

【００１７】本体枠６は、カラー用ＣＣＤカメラ７、白
黒用ＣＣＤカメラ８、ハーフミラー１２、ハロゲン照明
装置１１の面照明装置２３までの照明空間を、黒い側壁
で包囲しており、外部の光がこの照明装置内に入り込ま
ないようにしている。

【００１８】次に、レーベル面３に発生する欠陥の種類
は、印刷面の色斑、図５に示すように、インクに混入し
たゴミまたは気泡などによるピンホール（ａ）、印刷イ
ンクのかすれ（ｂ）やにじみ（ｃ）、印刷文字や図形の
カケによるスクラッチ（ｄ）、アルミ反射膜を保護する
透明な膜の内部にゴミ等が残留した異物混入（ｅ）、ア
ルミ反射膜を保護する透明な保護膜にゴミ等が付着し
て、それが剥がれた跡であるポックマーク（ｆ）が主な
ものである。以上の欠陥は、欠陥検査に用いる照明側か
ら分類すると、色斑欠陥と、それ以外の欠陥（ａ、ｂ、
ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）に分かれる。

【００１９】本実施例は、上記欠陥の種類により、螢光
ランプ１９とハロゲンランプ２７を使い分けている。即
ち、色斑欠陥を検出する時には、ハロゲンランプ２７を
ＯＦＦして、螢光ランプ１９のみをＯＮ（点灯）する。
逆に、それ以外の欠陥（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）を検
出する時には、螢光ランプ１９をＯＦＦして、ハロゲン
ランプ２７のみをＯＮ（点灯）する。従って、螢光ラン
プ１９とハロゲンランプ２７は共に、単独でＯＮ／ＯＦ
Ｆできる機構になっている。

【００２０】また、ハロゲンランプ２７は、エージング
（電球の特性を安定させるために特定の条件で初期点灯
すること）に時間がかかるという欠点があり、シャッタ
ー装置３０を用いることにより、ハロゲン光路を機械的
に入切り（開閉）することにより、前記欠点を解消して
いる。そのため、レーベル面の欠陥検出時間を非常に短
縮することができる。次に、このような構成を有する本
実施例の動作について説明する。

【００２１】色斑欠陥の場合は、螢光照明装置１０の螢
光ランプ１９を電気的にＯＮし、ハロゲン光源２４より
発するハロゲン光を機械的にＯＦＦ（シャッター板２９
で遮蔽）する。そして螢光ランプ１９より、リング状光
が拡散板２１に向け放射され、そして拡散板２１は、螢
光ランプ１９からのリング状光を拡散し、一様な拡散光
を、検査台９上に載置されたＣＤのレーベル面に放射す
る。そしてレーベル面から反射された反射光が、ハーフ
ミラー１２を通過して、カラー用ＣＣＤカメラ７により
撮影され、カラー用ＣＣＤカメラ７の後段に位置する画
像処理装置（図示していない）により、色斑が判別され
る。

【００２２】色斑以外の欠陥の場合は、ハロゲン光源２
４より発するハロゲン光を機械的にＯＮ（シャッター板
２９を開放）し、螢光照明装置１０の螢光ランプ１９を
電気的にＯＦＦする。そしてハロゲン光源２４において
発したハロゲン光は、ファイバーケーブル２５により面
照明装置２３に導かれ、平面平行光に変換され、拡散板
２６により平面平行光を拡散し、一様な拡散光をハーフ
ミラー１２に向け放射する。ハーフミラー１２は、拡散
光をθ＝４５°の角度でＣＤ２のレーベル面３に放射す
る。そしてレーベル面３から反射された反射光が、ハー
フミラー１２を通過して、白黒用ＣＣＤカメラ８により
撮影され、白黒用ＣＣＤカメラ８の後段に位置する画像
処理装置（図示していない）により、色斑以外の欠陥が
判別される。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２４】撮像装置の光軸（Ｌ）に対して、ＣＤ、蛍
光照明装置、ハーフミラーの中心を合せたことにより、
各部品が光軸を中心として重ね合わせた構成となり、占
有面積の少ないコンパクトなバランスの良いＣＤ印刷面
検査装置を実現することができる。また、ＣＤのレーベ
ル面の欠陥の種類に応じて、蛍光照明装置とハロゲン照
明装置を使い分け、夫々の光を真上からＣＤに照射し、
ハーフミラーを透過して真上から反射光を撮像すること
により、角度誤差が少なく、正確に検査することができ
る。そのため、誤検出による不良を低下させることがで
き、検査工程の効率化を図ることができる。また、ハロ
ゲン照明装置のシャッター装置の開閉により、レーベル
面の、全ての欠陥を、短時間で効率良く検出することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＣＤ印刷面検査装置の一実施例の主要
な構成を示す断面概略構成図である。

【図２】同、撮像装置のｘ−ｘ断面図である。

【図３】同、蛍光照明装置のｙ−ｙ矢視図である。

【図４】同、ハロゲン光源のシャッター装置の要部斜視
図である。

【図５】ＣＤのレーベル面に発生する、色斑以外の欠陥
の種類の説明図である。

【符号の説明】

２ ＣＤ ３ レーベル面 １９ リング状蛍光ランプ １０ 蛍光照明装置 ２７ ハロゲンランプ １１ ハロゲン照明装置 ５ 照明装置 ４ 撮像装置 １ ＣＤ印刷面検査装置 １２ ハーフミラー Ｌ 光軸 ３０ シャッター装置 ２９ シャッター板（シャッター）

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＣＤ等の、鏡面仕上げされた面に文字図形
   等を印刷したレーベル面に、リング状蛍ランプを有する
   蛍光照明装置と、ハロゲンランプを有するハロゲン照明
   装置の２種類の照明装置から光を照射し、該レーベル面
   からの反射光を撮像装置により撮像し、レーベル面の欠
   陥を検出するＣＤ印刷面検査装置において、前記ハロゲ
   ンランプから発するハロゲン光を反射して前記レーベル
   面の上方から照射し、該レーベル面からの反射光を透過
   するハーフミラーと、該ハーフミラーと前記ＣＤの間に
   位置するように配設された前記リング状蛍光ランプと、
   前記ハーフミラーを透過した反射光を撮像する撮像装置
   とを備え、該撮像装置の光軸（Ｌ）に対して、前記Ｃ
   Ｄ、リング状蛍光ランプ、ハーフミラーの各々の中心を
   合わせたことを特徴とするＣＤ印刷面検査装置。
2. 【請求項２】前記ハーフミラーは、前記光軸（Ｌ）に対
   して、４５度の角度で配設されたことを特徴とする請求
   項１記載のＣＤ印刷面検査装置。
3. 【請求項３】前記ハロゲン照明装置は、前記ハロゲンラ
   ンプの前面にシャッター装置を配し、前記レーベル面の
   欠陥の種類に応じて、シャッターを開閉することを特徴
   とする請求項１記載のＣＤ印刷面検査装置。