KR100899265B1 - 광파이버 조명 장치 및 검사 장치 - Google Patents

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Abstract

지엽류 처리 장치는 지엽류(12)의 홀로그램(10)에 이 홀로그램으로부터 회절광을 얻는 소정의 방향으로부터 조명광을 조사하는 광원 장치(16)와, 홀로그램으로부터의 회절광을 수광하는 제1 수광부(18)와, 홀로그램에 조사되어 지엽류를 투과한 투과광을 수광하는 제2 수광부(20)와, 제1 수광부에 의해 수광된 회절광으로부터 홀로그램의 진위를 판별하는 동시에, 제2 수광부에 의해 수광된 투과광으로부터 홀로그램의 결손을 판별하는 판별 처리 장치를 갖고 있다.
지엽류, 홀로그램, 광원 장치, 결상 렌즈, 수광 센서,

Description

광파이버 조명 장치 및 검사 장치{OPTICAL FIBER ILLUMINATION DEVICE AND INSPECTION APPARATUS}
도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 지엽류 검사 장치를 도시하는 사시도.
도2는 상기 지엽류 검사 장치를 개략적으로 도시하는 측면도.
도3은 상기 지엽류 검사 장치 전체의 구성을 도시하는 블럭도.
도4는 홀로그램의 회절광과 반사광을 도시하는 도면.
도5는 스폿 조명광에 의한 홀로그램의 회절광을 도시하는 도면.
도6은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 지엽류 검사 장치를 도시하는 사시도.
도7은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 지엽류 검사 장치를 도시하는 사시도.
도8은 상기 제3 실시 형태에 관한 지엽류 검사 장치를 개략적으로 도시하는 측면도.
도9는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 홀로그램 검사 장치를 도시하는 사시도.
도10은 상기 홀로그램 검사 장치 전체의 구성을 도시하는 블럭도.
도11은 홀로그램에 대한 입사광과 반사 회절광을 도시하는 도면.
도12a는 도11의 화살표 a방향에서 본 홀로그램의 입사광과 회절광을 도시하는 도면.
도12b는 도11의 화살표 b방향에서 본 홀로그램의 입사광과 회절광을 도시하는 도면.
도13a는 상기 홀로그램 검사 장치의 라이트 가이드를 도시하는 측면도.
도13b는 상기 홀로그램 검사 장치의 라이트 가이드의 조사 영역을 도시하는 평면도.
도14는 도13a의 선XIV-XIV에 따른 상기 라이트 가이드의 단면도.
도15는 도13a의 선XV-XV에 따른 상기 라이트 가이드의 단면도.
도16은 복수의 회절 패턴을 가진 홀로그램을 도시하는 평면도.
도17은 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 홀로그램 검사 장치의 라이트 가이드를 도시하는 측면도.
도18은 상기 제5 실시 형태에 관한 홀로그램 검사 장치의 라이트 가이드의 출사면측을 도시하는 평면도.
도19는 출사광의 조사 제어를 나타내는 흐름도.
도20은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 광파이버 조명 장치를 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 홀로그램
12 : 지엽류
16 : 광원 장치
18 : 제1 수광 센서
19, 21 : 결상 렌즈
20 : 제2 수광 센서
[문헌 1] 일본 특허 공개 제2004-150885호 공보
[문헌 2] 일본 특허 공개 제2002-221494호 공보
[문헌 3] 일본 특허 공개 제2002-221496호 공보
[문헌 4] 일본 특허 공개 제2001-307173호 공보
본 발명의 태양은 카드 등의 검사 매체에 대해 조명광을 조사하는 광파이버 조명 장치 및 홀로그램이 부착된 지엽류 등의 검사 매체를 검사하는 검사 장치에 관한 것이다.
홀로그램으로 대표되는 회절형 광학적 변화 소자(이하, 회절형 OVD)는 표면에 광의 회절 현상을 일으키는 가공이 된 소자이고, 회절 패턴에 의해 광의 회절ㆍ간섭 현상에 기인하는 선명한 색채를 발광하는 모양을 갖고 있다. 홀로그램은 통상의 인쇄와는 다른 광학적인 특징을 갖고 있으므로, 상품권, 유가 증권 등의 지엽 류(紙葉類)나 크레디트 카드 등의 카드류의 시큐리티 스레드(security thread)로서 이용되고, 진위를 판별하는 목적으로서 실현화되어 있다.
이와 같은 홀로그램이 부착된 지엽류나 카드류의 품질 관리를 목적으로 하여, 이들 지엽류, 카드류에 부착된 홀로그램을 검사하는 다양한 검사 장치가 이용되고 있다. 예를 들어, 일본 특허 공개 제2004-150885호 공보, 일본 특허 공개 제2002-221494호 공보, 일본 특허 공개 제2002-221496호 공보에는 검사 매체의 표면에 레이저광을 조사하고, 그 반사 회절 화상을 수광 센서를 이용하여 검사하는 검사 장치, 혹은 라인 조명을 이용하여 이동하는 검사 매체를 검사하는 장치 등이 실용화되어 있다.
또한, 검사 장치로서, 홀로그램에 특정한 각도로부터 광을 닿게 하고, 회절 발광이 이루어지는 위치에 수광계를 배치하여 홀로그램의 진위를 판정하는 장치가 알려져 있다. 예를 들어, 일본 특허 공개 제2001-307173호 공보에는 측정광을 투광하는 투광계와 홀로그램의 회절 패턴에 의해 반사 회절된 복수의 반사 회절광을 각각 검출하는 복수개의 수광계를 이용하여 진위 판정을 행하는 검사 장치가 개시되어 있다. 또한, 상기 일본 특허 공개 제2002-221494호 공보에는 홀로그램을 조명하는 조명 장치로서, 복수의 셀폭 렌즈를 소정의 각도로 배열하여 광을 조사하는 장치가 개시되어 있다.
일반적으로, 셀폭 렌즈에 비교하여 저렴한 광파이버를 이용한 조명 장치는 광파이버 라이트 가이드를 갖고, 광파이버의 소선이 광파이버 라이트 가이드의 출사면에 대해 수직으로 배열하여 배치되어 있다. 광파이버 라이트 가이드의 일단부 는 광원측에 배치되고, 광원으로부터 발광된 광이 광파이버 내를 따라서 다른 일단부의 출사면으로부터 사출된다.
그러나, 종래의 검사 장치에 있어서, 레이저광을 이용한 것은 검사 매체를 정지시켜 관측하는 조건이 엄격한 동시에, 정보 수집이나 판별 처리에 시간이 걸린다는 문제가 있다. 이동 매체를 검사하는 검사 장치는 검사 매체의 요동 등이 검사 결과에 악영향을 미친다는 문제가 있다.
또한, 유가 증권 등의 지엽류는 그 유통 과정에서 이지러짐, 박리 등에 의한 결손 「결손」이나, 손상, 주름 등에 의해 표면 상태가 열화되어 홀로그램 본래의 광학적 특징을 잃게 되는 「피폐」가 발생할 가능성이 있다. 이들 지엽류를 자동적으로 검사하는 장치에서는 진위(진짜와 가짜)와 손상 상태를 검사하는 것이 요구된다. 그러나, 이와 같은 홀로그램의 결손이나 피폐 등을 검사하는 장치는 제공되어 있지 않다.
홀로그램의 반사 회절광을 검출하는 경우, 홀로그램에 특정한 각도로부터 광을 조사할 필요가 있다. 이때, 종래의 광파이버 라이트 가이드를 이용하여 특정한 각도로부터 홀로그램으로 광을 조사하는 경우, 광파이버 라이트 가이드의 출사면은 홀로그램에 대해 특정한 각도 기울여 배치된다. 이 경우, 피조사 영역에 있어서, 광파이버 라이트 가이드의 출사면에 가까운 부분에서는 광이 강하게 집중하고, 출사면에 먼 부분에서는 광이 약하게 확산된다. 그로 인해, 검출 시야 내의 광의 넓이와 광강도가 불균일해진다. 이와 같은 조명을 이용하는 홀로그램 검출 장치에서 는 검출 시야 내 전체의 정보를 안정적으로 얻을 수 없어, 검출 정밀도에 악영향을 미친다.
본 발명은 이상의 점에 비추어 이루어진 것으로, 그 목적은 검출 영역을 안정된 넓이 및 광강도로 조명할 수 있는 광파이버 조명 장치 및 홀로그램이 부착된 검사 매체의 진위, 손상을 안정적으로 검출하는 것이 가능한 검사 장치를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 형태에 관한 검사 장치는 홀로그램이 설치된 검사 매체를 검사하는 검사 장치이며, 상기 매체의 홀로그램에 이 홀로그램으로부터 회절광을 얻는 소정의 방향으로부터 조명광을 조사하는 광원 장치와, 상기 홀로그램으로부터의 회절광을 수광하는 제1 수광부와, 상기 홀로그램에 조사되어 상기 검사 매체를 투과한 투과광을 수광하는 제2 수광부와, 상기 제1 수광부에 의해 수광된 회절광으로부터 상기 홀로그램의 진위를 판별하는 동시에, 상기 제2 수광부에 의해 수광된 투과광으로부터 상기 홀로그램의 결손을 판별하는 판별 처리 장치를 구비하고 있다.
상기 구성에 따르면, 홀로그램이 부착된 매체의 진위, 손상을 안정적으로 검출하는 것이 가능한 검사 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 형태에 관한 광파이버 조명 장치는 검사면을 조사하는 광파이버 조명 장치이며, 광원과, 복수의 소선으로 형성되어 상기 광원으로부터 광을 유도하여 출사단으로부터 출사하는 광파이버와, 상기 광파이버의 출사측 단부를 지 지하고 있는 동시에, 상기 검사면과 평행하게 대향하는 출사면을 가진 가이드 부재를 구비하고, 상기 광파이버의 출사측 단부에 있어서, 상기 복수의 소선은 상기 가이드 부재의 출사면에 대해 90도를 포함하지 않는 소정의 각도 경사지게 배열하여 배치되고, 상기 복수의 소선의 출사단은 상기 출사면에 위치하고 있다.
본 발명의 형태에 관한 검사 장치는 특정한 입사 각도로 입사하는 광에 대해 일정 방향으로 회절 반사하는 회절 패턴을 갖는 홀로그램을 검사하는 검사 장치이며,
상기 홀로그램이 부착된 검사 매체를 지지하는 지지 기구와, 상기 검사 매체에 평행하게 대향하여 배치된 출사면과, 상기 특정한 입사 각도에 대응한 각도만큼 상기 출사면에 대해 경사지게 하여 출사측 단부가 배치된 광파이버를 갖고, 상기 홀로그램에 광을 조사하는 광파이버 조명 장치와, 상기 홀로그램으로부터의 회절광을 촬상하는 촬상부와, 상기 촬상부에서 촬상된 화상을 화상 처리하는 화상 처리부와, 상기 처리 화상으로부터 홀로그램의 결손, 피폐, 진위 판정을 행하는 판정 처리부를 구비하고,
상기 광파이버 조명 장치는 광원과, 복수의 소선으로 형성되어 상기 광원으로부터 광을 유도하여 출사단으로부터 출사하는 광파이버와, 상기 광파이버의 출사측 단부를 지지하고 있는 동시에, 상기 검사면과 평행하게 대향하는 출사면을 가진 가이드 부재를 구비하고, 상기 광파이버의 출사측 단부에 있어서, 상기 복수의 소선은 상기 가이드 부재의 출사면에 대해 90도를 포함하지 않는 소정의 각도 경사지게 배열하여 배치되고, 상기 복수의 소선의 출사단은 상기 출사면에 위치하고 있 다.
본 발명의 이점은 다음에 오는 상세한 설명에 기재될 것이고 상세한 설명으로부터 어느 정도 명백할 것이며, 또는 본 발명의 실행에 의해 습득될 수 있다. 본 발명의 이점은 특히 이후에 지적된 수단 및 조합을 통해 실현되고 얻어질 수 있다.
본 명세서에 수반되어 일부를 차지하는 수반하는 도면은 본 발명의 실시 형태를 묘사하며, 상기 주어진 일반적인 설명과 함께 이하 주어지는 실시 형태의 상세한 설명은 본 발명의 원리를 설명하는데 도움을 준다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 관한 지엽류 검사 장치에 대해 상세하게 설명한다.
도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 발명의 제1 실시 형태에 관한 지엽류 검사 장치는 검사 대상이 되는 홀로그램(10)이 부착된 유가 증권 등의 지엽류(12)를 보유 지지하는 보유 지지 기구(14), 지엽류에 검사용 조명광을 조사하는 광원 장치(16), 홀로그램(10)으로부터의 반사광을 수광하는 제1 수광 센서(18) 및 지엽류를 투과한 투과광을 수광하는 제2 수광 센서(20)를 구비하고 있다.
홀로그램(10)은 지엽류(12)에 부착된, 예를 들어 원형의 금속박(10a)과, 이 금속박에 형성된 소망 형상, 예를 들어 「A」의 회절 패턴(회절 격자)(10b)을 갖고 있다. 홀로그램(10)은 소정의 각도로부터 가시광이 조사되면, 회절 패턴(10b)에 대응한 회절광을 반사하여 무지개색의 특징 패턴을 표시한다.
보유 지지 기구(14)는, 예를 들어 복수의 롤러(22) 및 도시하지 않은 벨트 등에 의해 구성되어, 지엽류(12)를 장력이 인가된 상태, 즉 느슨함 없이 편 상태에서 소정 위치에 보유 지지한다.
광원 장치(16)는 홀로그램(10)을 포함하여 홀로그램보다도 큰 조명 영역(34)에 스폿 조명광을 조사하는 스폿 조명기를 갖고 있다. 스폿 조명기는, 예를 들어 백열 광원에 의해 구성되고, 가시광 파장 영역으로부터 근적외 파장 영역까지의 파장을 포함하는 넓은 파장 영역의 조명광을 조사한다. 광원 장치(16)는 지엽류(12)에 대해 소정의 각도 위치에 배치되어, 대상 홀로그램(10)의 회절 패턴(10b)에 의해 회절 화상을 얻을 수 있도록 최적화된 지향성을 갖는 조명광을 홀로그램에 조사한다.
제1 수광부로서 기능하는 제1 수광 센서(18)는 지엽류(12)에 대해 광원 장치(16)와 동일면측에 설치되고, 홀로그램(10)으로부터의 회절광을 수광하는 위치에 배치되어 있다. 제1 수광 센서(18)는 결상 렌즈(19)를 갖고, 이 결상 렌즈에서 결상된 반사광을 수광한다. 제1 수광 센서(18)로서는, 포인트 포토 센서, 모노크롬 CCD 센서, 컬러 CCD 센서 등을 이용할 수 있다.
제2 수광부로서 기능하는 제2 수광 센서(20)는 지엽류(12)에 대해 광원 장치(16)와 반대면측에 설치되고, 홀로그램(10)의 주위로부터 지엽류(12)를 투과한 투과광을 수광하는 위치에 배치되어 있다. 제2 수광 센서(20)는 결상 렌즈(21)를 갖고, 이 결상 렌즈에서 결상된 투과광을 수광한다. 제2 수광 센서(20)로서는, 포인트 포토 센서, 모노크롬 CCD 센서, 컬러 CCD 센서 등을 이용할 수 있다.
도3에 도시한 바와 같이, 지엽류 검사 장치는 제1 수광 센서(18)에 의해 검 출된 검출 데이터를 연산 처리하여 특징을 추출하고, 판정 기준 메모리(26)에 기억되어 있는 기준 데이터와 비교하여 홀로그램(10)의 진위를 판별하는 제1 판별 처리 회로(28), 제2 수광 센서(20)에 의해 검출된 검출 데이터를 연산 처리하여 특징을 추출하고, 판정 기준 메모리(26)에 기억되어 있는 기준 데이터와 비교하여 홀로그램 및 지엽류(12)의 손상, 결손을 판별하는 제2 판별 처리 회로(30), 광원 장치(16)를 구동하는 광원 드라이버(32) 및 장치 전체의 동작을 제어하는 제어부(36)를 구비하고 있다. 제1 및 제2 판별 처리 회로(28, 30)는 판별 처리 장치로서 기능한다.
다음에, 이상과 같이 구성된 지엽류 검사 장치의 검사 동작에 대해 설명한다.
검사 대상의 홀로그램(10)으로부터 회절광이 나타나는 조건은 홀로그램의 회절 격자의 배향과 피치에 의해 결정된다. 도4에 도시한 바와 같이, 광원 장치(16)로부터의 조사광은 홀로그램(10)의 회절 격자(10b)에 직교하는 방향 B에서 최적화된 입사 각도(θ1)에서 홀로그램(10)으로 조명한다. 이에 의해, 회절 격자(10b)로부터 정반사광이 각도(θ1)에서 나타난다. 이 입사각과 정반사광각에 끼워진 사이에서 회절광이 관측된다.
조명광을 검사 대상인 홀로그램(10)의 치수, 여기서는 금속박(10a)의 치수보다도 약간 큰 조명 영역(34)을 갖는 스폿 조명으로 하면, 도5에 도시한 바와 같이 홀로그램(10)으로의 조명광의 입사각이 홀로그램의 위치에 따라서 다르기 때문에, 회절광(λ2, λ3, λ4)의 파장이 서로 어긋난다. 이 결과, 제1 수광 센서(18)로 서, 컬러 CCD 센서를 이용한 경우, 제1 수광 센서에서 수광된 화상은 위치에 따라서 파장이 다른 무지개색 화상으로서 얻을 수 있다. 제1 판별 처리 회로(28)는 제1 수광 센서(18)에 의해 검출된 검출 데이터를 연산 처리하여 2차원의 화상으로서 특징을 추출하고, 판정 기준 메모리(26)에 기억되어 있는 기준 데이터와 비교하여 홀로그램(10)의 진위를 판별한다.
또한, 지엽류(12)의 조명 영역(34)에 조사된 조명광 중, 홀로그램(10)에 닿는 광은 금속박(10a)에 의해 차폐되어 지엽류를 거의 투과하지 않는다. 홀로그램(10)의 주위에 닿은 광은 지엽류(12)를 투과하고, 제2 수광 센서(20)에 의해 수광된다. 지엽류(12)를 투과하는 투과광에 비교하여 비투과광 영역으로서 금속박(10a)에 의해 차광되는 광은 매우 적기 때문에, 이 비투과 영역으로부터 금속박의 정보를 얻을 수 있다. 제2 판별 처리 회로(30)는 제2 수광 센서(20)에 의해 검출된 검출 데이터를 연산 처리하여 1차원 혹은 2차원의 화상으로서 특징을 추출하고, 판정 기준 메모리(26)에 기억되어 있는 기준 데이터와 비교한다. 이에 의해, 제2 판별 처리 회로(30)는 홀로그램(10)의 손상, 결손을 판별한다.
이상과 같이, 지엽류 검사 장치는 지엽류(12)에 부착된 홀로그램(10)에 최적화된 스폿 조명광을 조명하고, 홀로그램으로부터의 회절광 정보를 검출함으로써 홀로그램의 진위성을 검사할 수 있다. 위조 목적으로 유사의 홀로그램을 고의로 부착한 것이나, 위조 홀로그램 매체에서는 진짜 회절 격자 패턴이나 피치 등의 고유의 특징을 완전히 일치시키지 않는 한, 전술한 회절광이 관측되지 않는다. 이에 의해, 유효한 진위 판별이 가능해진다. 위조를 의도하지 않고 같은 홀로그램을 반 복하여 제조하는 경우에 있어도 홀로그램의 품질이나 특징이 안정되어 있는지의 검사가 가능해진다.
동시에, 지엽류를 투과한 투과광 정보를 검출함으로써 홀로그램에 사용되어 있는 금속박의 결손이나 손상 상태를 검사할 수 있다. 표면에 백색광을 닿게 하면 무지개색의 줄무늬 모양을 관찰할 수 있는 레인보우 홀로그램은 금속박에 의해 반사된 광이 상을 재생하는 원리로 인해, 광을 투과하기 어려운 조건을 갖고 있다. 이 특성을 이용하여 동일한 검사 장치에서 홀로그램으로부터의 투과광 정보를 검출함으로써 금속박의 손상이나 결손을 검사할 수 있다.
이에 의해, 홀로그램이 부착된 지엽류의 진위, 손상을 안정적으로 검출하는 것이 가능한 지엽류 검사 장치를 제공할 수 있다.
광원 장치로부터 조사하는 검사광으로서, 스폿 조명광을 이용함으로써 홀로그램의 회절 격자의 특징에 최적화된 조명이 실현 가능해진다. 확산 조명이나 대면적 조명을 사용한 경우, 최적 조명에 비교하여 그 이외의 방향성을 가진 광이 존재하게 된다. 이들 광이 다른 회절 격자에 적합한 것과 마찬가지로 무지개색 특징을 얻게 될 위험성이 증가한다. 이 시점으로부터 필요로 하는 조명광은 검사 대상으로 최적화된 필요 최저한의 광인 것이 바람직하다. 스폿 조명 장치는 이 목적에 맞는 조명이다.
제1 수광 센서로서 포토다이오드 등을 이용한 경우에도 홀로그램의 회절광의 정보를 검출 가능하다. 그러나, 2차원의 이미지 정보를 얻는 쪽이, 보다 고성능의 진위 검사가 가능해진다. 지엽류를 투과하는 투과광의 검출하는 제2 수광 센서에 대해서도, 포토다이오드 등의 1차원 데이터를 검출하는 센서 및 2차원 이미지 정보를 얻는 CCD 센서 등의 이미지 센서를 이용할 수 있어, 성능면에서는 이미지 센서가 유효해진다. 또한, 제1 및 제2 수광 센서로서, 2차원의 이미지 센서인 컬러 이미지 센서, 예를 들어 컬러 CCD 센서를 이용한 경우, 판별 성능을 한층 향상시키는 것이 가능해진다.
광원 장치로서, 백색 조명 또는, 백열 광원과 같이 넓은 파장 영역 특성을 갖는 스폿 조명을 사용함으로써 검사 대상의 레인보우 홀로그램의 무지개색 특징을 최대한으로 인출할 수 있다. 동시에 홀로그램의 면이 기울거나, 다소의 요철을 갖고 있는 경우에도 무지개색 특징을 안정적으로 얻을 수 있다. 무지개색 특징의 표현 방법은 조건에 따라서 변동되므로, 특징의 유무, 특징의 빈도 등의 평가 기준으로 판정함으로써 안정된 성능을 얻는 것이 가능하다.
백열 광원과 같이 열선을 포함하는 광원 장치를 사용한 경우, 투과 수광을 근적외 파장 영역의 광으로 함으로써, 홀로그램 주변에 있는 인쇄지 모양의 영향을 저감시킴으로써 손상이나 결손을 검사하는 성능을 향상시키는 것이 가능해져 유효하다.
다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명한다.
상술한 제1 실시 형태에서는 지엽류(12)가 정지된 상태에서 홀로그램을 검사하는 구성으로 하였지만, 도6에 도시한 바와 같이 제2 실시 형태에 따르면, 검사 장치는 지엽류(12)를 종이면과 평행한 방향 C를 따라서 반송하고, 또한 지엽류의 면방향을 따라서 지엽류에 장력을 인가한 상태에서 반송하는 반송 기구(15)를 구비 하고 있다. 이 반송 기구(15)는 지엽류(12)를 사이에 두고 반송하는 복수의 반송 롤러(40) 및 도시하지 않은 반송 벨트 등을 갖고 있다.
이 검사 장치에 따르면, 반송 기구(15)에 의해 지엽류(12)를 반송하면서 광원 장치(16)로부터 홀로그램(10)을 포함하는 조명 영역(34)에 조명광을 조사하고, 반사광을 제1 수광 센서(18)에서 검출하는 동시에, 지엽류를 투과한 투과광을 제2 수광 센서(20)에 의해 검출한다.
제2 실시 형태에 있어서, 다른 구성은 전술한 제1 실시 형태와 동일하고, 동일한 부분에는 동일한 참조 부호를 붙여 그 상세한 설명을 생략한다. 제2 실시 형태에 있어서도 제1 실시 형태와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 지엽류를 반송하면서 검사할 수 있어, 다양한 용도로의 전개가 가능해진다.
다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해 설명한다.
도7 및 도8에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태에 따르면, 지엽류 검사 장치는 광원 장치(16)로서 2개의 조명기를 구비하고 있다. 즉, 광원 장치(16)는 스폿 조명기(16a)와 투과용 조명광을 조사하는 투과 조명기(16b)를 구비하고 있다.
스폿 조명기(16a)는 홀로그램(10)이 설치되어 있는 조명 영역(34a)에 스폿 조명광을 조사한다. 스폿 조명기(16a)는 가시광 파장 영역의 조명광을 조사하는 광원으로서 구성되어 있다. 스폿 조명기(16a)는 지엽류(12)에 대해 소정의 각도 위치에 배치되고, 홀로그램(10)의 회절 패턴(10b)에 의해 회절 화상을 얻을 수 있도록 최적화된 지향성을 갖는 조명광을 홀로그램에 조사한다.
투과 조명기(16b)는 홀로그램(10)을 포함하여 홀로그램보다도 큰 조명 영 역(34b)에 투과용 조명광을 조사한다. 투과 조명기(16b)는 근적외 파장 영역의 조명광을 조사하는 광원으로서 구성되어 있다. 제3 실시 형태에 있어서, 다른 구성은 전술한 제1 실시 형태와 동일하고, 동일한 부분에는 동일한 참조 부호를 붙여 그 상세한 설명을 생략한다.
제3 실시 형태에 따르면, 제1 실시 형태와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 광원 장치를 홀로그램에서 반사하는 파장 영역의 조명광을 조사하는 조명기와, 지엽류를 투과하는 파장 영역의 조명광을 조사하는 조명기로 구성함으로써, 각 조명기를 각각의 검출에 적합한 최적의 기능으로 설정하는 것이 가능해진다. 즉, 스폿 조명기(16a)는 홀로그램(10)과 동일 치수의 스폿 직경으로 할 수 있어, 조명광의 강도 및 균일성을 올리고, 검출 정밀도의 향상을 도모하는 것이 가능해진다. 또한, 투과 조명기(16b)의 조사광 파장을 스폿 조명기(16a)의 조사광 파장과 다른 파장 영역으로 하여 상호의 간섭을 방지할 수 있다. 투과 조명기(16b)의 조명광을 근적외 파장 영역으로 함으로써, 지엽류의 인쇄지 모양 등의 영향을 저감시켜, 확실히 지엽류를 투과 가능한 조명광으로 할 수 있다.
상술한 제1 내지 제3 실시 형태에 있어서, 제1 및 제2 수광 센서로서 라인 센서를 이용해도 좋다. 광원 장치의 스폿 형상은 원형으로 한정되지 않고, 다른 임의의 형상으로 할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 홀로그램 검사 장치에 대해 상세하게 설명한다.
도9 및 도10에 도시한 바와 같이, 홀로그램 검사 장치는 검사 매체로서, 홀 로그램(10)이 부착된 지엽류(12)를 보유 지지하는 동시에 소정 방향 B를 따라서 반송하는 지지 반송 기구(14), 홀로그램(10)을 포함하는 지엽류(12)의 표면, 즉 검사면(12a)에 검사용 조명광을 조사하는 광원 장치로서 기능하는 광파이버 조명 장치(16) 및 홀로그램으로부터의 회절광을 촬상하는 제1 수광 센서로서의 촬상부(18), 지엽류를 투과한 투과광을 수광하는 제2 수광 센서(20)를 구비하고 있다.
홀로그램(10)은 지엽류(12)에 부착된, 예를 들어 원형의 금속박(10a)과, 이 금속박에 형성된 소망 형상의 회절 패턴(회절 격자)(10b)을 갖고 있다. 회절 패턴(10b)은 소정의 격자 방향을 갖고 있다. 홀로그램(10)은 특정한 각도로부터 가시광이 조사되면, 회절 패턴(10b)에 대응한 회절광을 반사하여 무지개색의 특징 패턴을 표시한다.
검사 대상의 홀로그램(10)으로부터 회절광이 나타나는 조건은 홀로그램의 회절 패턴(10b)의 배향과 피치에 의해 결정된다. 도11에 도시한 바와 같이, 입사광이 회절 패턴(10b)에 직교하는 방향에서 최적화된 입사 각도(앙각)(θ1) 및 회전각(ø1)(반송 방향 B와 직행하는 방향 Y 혹은 반송 방향 B에 대한 입사광이 이루는 각도)에서 홀로그램(10)에 조사되면, 회절 패턴(10b)으로부터 정반사광이 각도(θ1)에서 나타나고, 입사각과 정반사광각에 끼워진 사이에서 회절광이 관측된다.
도12a에 도시한 바와 같이, 도11의 화살표 a방향에서 본 경우, 입사광이 앙각(θ1)과 회전각(ø1)을 합성한 각도(α1)에서 홀로그램(10)으로 조사되면, 회절 패턴(10b)으로부터 정반사광이 각도(α1)에서 나타나고, 입사각과 정반사광각에 끼 워진 사이에서 회절광이 관측된다. 마찬가지로, 도12b에 도시한 바와 같이 도11의 화살표 b방향에서 본 경우, 입사광이 앙각(θ1)과 회전각(ø1)을 합성한 각도(α1)에서 홀로그램(10)으로 조사되면, 회절 패턴(10b)으로부터 정반사광이 각도(β1)에서 나타나고, 입사각과 정반사광각에 끼워진 사이에서 회절광이 관측된다.
지지 반송 기구(14)는, 예를 들어 복수의 롤러(22) 및 도시하지 않은 벨트 등에 의해 구성되고, 지엽류(12)를 느슨함 없이 편 상태에서 소정 위치에 보유 지지하는 동시에, 광파이버 조명 장치(16) 및 촬상부(18)에 대해 소정 방향 B를 따라서 상대적으로 반송한다.
도9 및 도10에 도시한 바와 같이, 광파이버 조명 장치(16)는 광원(124)과, 복수의 소선(126a)의 다발로 형성된 광파이버(126)와, 광파이버의 출사측 단부를 지지한 가이드 부재로서의 라이트 가이드(128)를 구비하고 있다. 광원(124)으로서는, 예를 들어 형광관이나 할로겐 광원이 이용된다.
도9, 도10, 도13a, 13B, 도14에 도시한 바와 같이, 광파이버(126)의 기단부는 광원(124)에 광학적으로 접속되고, 출사측 단부는 라이트 가이드(128)에 지지되어 있다. 광파이버(126)는 광원(124)으로부터 출사된 광을 유도하여 출사단으로부터 출사한다. 라이트 가이드(128)는, 예를 들어 알루미늄에 의해 직육면체형으로 형성되어 평탄한 출사면(130)을 갖고 있다. 라이트 가이드(128)는 출사면(130)이 지엽류(12)의 검사면(12a)과 평행하게 대향된 상태에서 지엽류의 상방에 배치되어 있다.
광파이버(126)의 출사단을 지지한 라이트 가이드(128)는 지엽류(12)에 대해 소정의 각도 위치에 배치되고, 홀로그램(10)의 회절 패턴(10b)에 의해 회절 화상을 얻을 수 있도록 최적화된 지향성을 갖는 조명광을 홀로그램에 조사한다. 즉, 라이트 가이드(128)는 지엽류(12)에 부착된 회절 패턴(10b)을 갖는 홀로그램(10)에 대해 적어도 1개 이상의 회절 패턴이 회절광을 발광하고, 그 회절광이 촬상부(18)에 입사하는 각도(α1)의 위치(도13a) 및 각도(β1)(도14)의 위치에 배치되어 있다.
광파이버(126)의 출사측 단부에 있어서, 광파이버를 구성하고 있는 복수의 소선(126a)은 라이트 가이드(128) 내에 매립되고, 그 출사단은 라이트 가이드의 출사면(130)에 위치하고 있다. 반송 방향 B에서 본 경우, 도13a에 도시한 바와 같이, 복수의 소선(126a)은 각각 출사면(130)에 대해 90도를 포함하지 않는 소정의 각도(α1)만큼 경사지게 하여 위치하고 있다. 소선(126a)의 경사 각도(α1)는 검사 대상이 되는 홀로그램(10)으로부터 반사 회절광이 생기는 특정한 입사각(앙각)(θ1)과 회전각(ø1)을 합성한 각도에 일치하고 있다. 또한, 복수의 소선(126a)은 라인형으로 배열하여 배치되고, 예를 들어 지엽류(12)의 반송 방향 B와 직행하는 방향을 따라서 일렬로 배열되어 있다. 반송 방향 B와 직행하는 방향에서 본 경우, 도14에 도시한 바와 같이, 복수의 소선(126a)은 각각 출사면(130)에 대해 90도를 포함하지 않는 소정의 각도(β1)만큼 경사지게 하여 위치하고 있다. 소선(126a)의 경사 각도(β1)는 검사 대상이 되는 홀로그램(10)으로부터 반사 회절광이 생기는 특정한 입사각(앙각)(θ1)과 회전각(ø1)을 합성한 각도에 일치하고 있다.
도15에 도시한 바와 같이, 라이트 가이드(128) 내에는 복수의 V자 홈(131)이 배열되어 형성되고, 복수의 소선(126a)은 각각 V자 홈(131) 내에 결합한 상태에서 소정의 각도 위치에 위치 결정되어 있다.
광파이버(126)의 출사단으로부터 지엽류(12) 상에 조사된 조사광은 지엽류(12)의 반송 방향 B와 직행하는 방향으로 연장된 가늘고 긴 조사 영역 E를 갖고 있다. 복수의 소선(126a)은 조사 영역 E가 홀로그램(10)의 폭보다도 충분히 넓어지도록 충분한 개수 및 충분한 길이로 배열되어 있다. 또한, 라이트 가이드(128) 내에 있어서, 소선(126a)은 일렬로 한정되지 않고, 복수열로 배열하여 배치해도 좋다.
도9에 도시한 바와 같이, 촬상부(18)는 지엽류(12)에 대해 라이트 가이드(128)와 동일면측에 설치되고, 홀로그램(10)으로부터의 반사 회절광을 수광하는 위치에 배치되어 있다. 촬상부(18)로서, 예를 들어 라인 센서가 이용되고, 지엽류(12)의 반송 방향 B와 직행하는 방향을 따라서 배치되고, 광파이버 조명 장치(16)의 조사 영역 E와 대향하고 있다. 촬상부(18)로서는, 라인 센서 외에, 모노크롬 포인트 포토 센서, 컬러 포인트 포토 센서, 모노크롬 CCD 센서, 컬러 CCD 센서 등을 이용할 수 있다.
제2 수광부로서 기능하는 제2 수광 센서(20)는 지엽류(12)에 대해 라이트 가이드(128)와 반대면측에 설치되고, 홀로그램(10)의 주위로부터 지엽류(12)를 투과한 투과광을 수광하는 위치에 배치되어 있다. 제2 수광 센서(20)는 결상 렌즈(21)를 갖고, 이 결상 렌즈에서 결상된 투과광을 수광한다. 제2 수광 센서(20)로서는, 포인트 포토 센서, 모노크롬 CCD 센서, 컬러 CCD 센서 등을 이용할 수 있다.
도9 및 도10에 도시한 바와 같이, 홀로그램 검사 장치는 촬상부(18)에 의해 수광 및 촬상된 검출 데이터를 연산 처리하여 특징을 추출하는 화상 처리부(125), 화상 처리부에서 얻어진 검출 화상과 판정 기준 메모리(132)에 기억되어 있는 기준 데이터를 비교하여, 홀로그램(10)의 진위 및 홀로그램(10)의 손상, 결손을 판별하는 제1 판별 처리 회로(134), 제2 수광 센서(20)에 의해 검출된 검출 데이터를 연산 처리하여 특징을 추출하고, 판정 기준 메모리(132)에 기억되어 있는 기준 데이터와 비교하여 홀로그램 및 지엽류(12)의 손상, 결손을 판별하는 제2 판별 처리 회로(138), 광원(124)을 구동하는 광원 드라이버(136) 및 장치 전체의 동작을 제어하는 제어부(140)를 구비하고 있다. 제1 및 제2 판별 처리 회로(134, 138)는 판별 처리부로서 기능한다.
다음에, 이상과 같이 구성된 홀로그램 검사 장치의 검사 동작에 대해 설명한다.
도9 및 도10에 도시한 바와 같이, 각도(α1)의 입사광에 대해 수직 방향으로 회절 반사하는 회절 패턴(10b)을 갖는 홀로그램(10)이 부착된 지엽류(12)는 지지 반송 기구(14)에 의해 반송 방향 B로 반송된다. 광원(124)을 온으로 하고, 라이트 가이드(128)에 설치된 광파이버(126)의 출사단으로부터 지엽류(12) 상의 홀로그램(10)을 향해 조명광을 조사한다. 지엽류(12) 상의 홀로그램(10)이 조사 영역 E를 통과하면, 각도(α1)로 기울어진 광파이버로부터 일정하게 조사되는 광에 의해, 홀로그램(10) 내의 회절 패턴(10b) 전체 영역으로부터 안정된 회절 반사광이 수직 방향으로 반사된다. 홀로그램(10)에 대한 입사광이 앙각(θ1), 회전각(ø1)일 때 에 회절 패턴(10b)의 회절광은 가장 강도가 강하게 촬상부(18)에 입사한다. 홀로그램(10)으로부터의 회절광은 촬상부(18)에 의해 수광된다. 촬상부(18)는 수광된 회절광을 전기 신호로 변환하여 화상 처리부(125)로 입력한다.
화상 처리부(125)는 촬상부(18)로부터 입력된 검출 데이터를 연산 처리하여 1차원 혹은 2차원의 화상으로서 특징을 추출한다. 홀로그램(10) 상의 회절 패턴(10b)에 이지러짐, 박리 등에 의한 결손이 있는 경우, 결손 부분으로부터의 반사 회절광은 검출되지 않는다. 또한, 홀로그램(10)에 손상, 주름 등에 의한 표면 상태가 열화되는 피폐가 있는 경우에는, 회절광이 없거나, 강도가 약한 상태가 된다. 또한, 당연히 존재해야 할 회절 패턴(10b)이 존재하지 않는 경우, 혹은 다른 회절 패턴이 있던 경우에는 전혀 회절 반사광이 없는 현상이 된다. 제1 판별 처리 회로(134)는 화상 처리부(125)로부터 이송된 화상 데이터와, 판정 기준 메모리(132)에 기억되어 있는 기준 데이터와 비교하여, 홀로그램(10)의 손상, 결손, 진위를 판별한다.
또한, 지엽류(12)의 조명 영역 E에 조사된 조명광 중, 홀로그램(10)에 닿은 광은 금속박(10a)에 의해 차폐되어 지엽류를 거의 투과하지 않는다. 홀로그램(10)의 주위에 닿은 광은 지엽류(12)를 투과하고, 제2 수광 센서(20)에 의해 수광된다. 지엽류(12)를 투과하는 투과광에 비교하여 비투과광 영역으로서 금속박(10a)에 의해 차광되는 광은 매우 적으므로, 이 비투과 영역으로부터 금속박의 정보를 얻을 수 있다. 제2 판별 처리 회로(138)는 제2 수광 센서(20)에 의해 검출된 검출 데이터를 연산 처리하여 1차원 혹은 2차원의 화상으로서 특징을 추출하고, 판정 기준 메모리(132)에 기억되어 있는 기준 데이터와 비교한다. 이에 의해, 제2 판별 처리 회로(138)는 홀로그램(10)의 손상, 결손을 판별한다.
이상과 같이 구성된 홀로그램 검사 장치 및 광파이버 조명 장치에 따르면, 라이트 가이드(128)의 출사면에 대해 소정의 각도(α1)가 되도록 광파이버(126)의 소선(126a)을 라인형으로 배열하여 배치하고, 또한 라이트 가이드의 출사면을 검사 매체의 검사면과 평행하게 배치하고 있다. 이에 의해, 각 소선(126a)의 출사단과 검사면의 수직 거리는 모든 소선에 대해 일정해진다. 그로 인해, 검사 시야 내, 즉 조사 영역 E에 있어서, 광파이버(126)로부터 조사되는 광의 넓이 및 광강도를 균일하게 할 수 있다. 따라서, 광파이버(126)로부터 출사되는 특정한 조사 각도(α1)를 포함하는 광으로 홀로그램(10) 전체를 균일하게 조사할 수 있다. 또한, 제4 실시 형태에 있어서도 전술한 제1 실시 형태와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 이에 의해, 홀로그램(10) 전체 영역으로부터 안정된 반사 회절광을 얻을 수 있고, 이 반사 회절광을 이용함으로써, 홀로그램의 결손, 피폐, 진위를 고정밀도이고, 또한 안정적으로 검출하는 것이 가능해진다.
다음에, 제5 실시 형태에 관한 홀로그램 검사 장치에 대해 설명한다.
전술한 제4 실시 형태에서는 1종류의 회절 패턴을 가진 홀로그램을 검사하는 장치에 대해 설명하였지만, 제5 실시 형태에 따르면, 홀로그램 검사 장치는 복수 종류의 회절 패턴을 갖는 홀로그램을 검사 가능하게 구성되어 있다.
도16에 도시한 바와 같이, 검사 매체에 부착된 홀로그램(10)이 앙각(θ1), 회전각(ø1)에서 입사하는 광에 회절 반사하는 회절 패턴(10b) 및 앙각(θ2), 회전 각(ø2)에서 입사하는 광에 회절 반사하는 회절 패턴(10c)을 갖고 있는 경우, 광파이버 조명 장치(16)의 광파이버(126)는 각각 회절 패턴(10a, 10b)에 대응하여 다른 각도(α1)(θ1과 ø1을 합성한 각도), α2(θ2와 ø2를 합성한 각도)로 경사지게 하여 배치된 복수의 소선을 구비하고 있다.
즉, 도17 및 도18에 도시한 바와 같이, 광파이버(126)의 출사측 단부에 있어서, 광파이버를 구성하고 있는 복수의 제1 소선(126a)은 라이트 가이드(128) 내에 매립되고, 그 출사단은 라이트 가이드의 출사면(130)에 위치하고 있다. 복수의 제1 소선(126a)은 각각 출사면(130)에 대해 90도를 포함하지 않는 소정의 각도(α1)만큼 경사지게 하여 위치하고 있다. 제1 소선(126a)의 경사 각도(α1)는 검사 대상이 되는 홀로그램(10)의 회절 패턴(10b)으로부터 반사 회절광이 생기는 특정한 입사각(앙각)(θ1)과 회전각(ø1)의 합성 각도에 일치하고 있다. 또한, 복수의 소선(126a)은 라인형으로 배열되어 배치되고, 예를 들어 지엽류(12)의 반송 방향 B와 직행하는 방향을 따라서 일렬로 배열되어 있다.
광파이버(126)의 출사측 단부에 있어서, 광파이버를 구성하고 있는 복수의 제2 소선(126b)은 라이트 가이드(128) 내에 매립되고, 그 출사단은 라이트 가이드의 출사면(130)에 위치하고 있다. 복수의 제2 소선(126b)은 각각 출사면(130)에 대해, 90도를 포함하지 않는 소정의 각도(α2)만큼 경사지게 하여 위치하고 있다. 제2 소선(126b)의 경사 각도(α2)는 검사 대상이 되는 홀로그램(10)의 회절 패턴(10c)으로부터 반사 회절광이 생기는 특정한 입사각(앙각)(θ2)과 회전각(ø2)의 합성 각도에 일치하고 있다. 복수의 제2 소선(126b)은 라인형으로 배열하여 배치 되고, 예를 들어 지엽류(12)의 반송 방향 B와 직행하는 방향을 따라서 일렬로 배열되어 있다. 또한, 출사면(130)에 있어서, 복수의 제2 소선(126b)은 제1 소선(126a)과 간격을 두고 서로 대략 평행하게 배열되어 설치되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 광파이버(126)의 기단부는 공통의 광원(124)에 접속되어 있다.
라이트 가이드(128)는 그 출사면(130)이 검사 매체로서의 지엽류(12)의 검사면(12a)과 평행하게 대향하는 위치에 배치되어 있다. 이와 같이, 사출면에 대해 각도(α1, α2)가 되도록 광파이버의 제1 소선(126a) 및 제2 소선(126b)을 라인형으로 배치하고, 라이트 가이드(128)를 상기와 같이 배치함으로써, 홀로그램(10)의 회절 패턴(10b, 10c) 중 어느 것에 대해서도 안정된 반사 회절광을 얻을 수 있다.
홀로그램이 각도(αn)(n ＝ 1, 2, 3, …)의 복수의 입사광에 각각 회절 반사하는 회절 패턴(n)을 가질 때, 라이트 가이드(128)의 사출부에, 출사면(130)에 대해 각도(αn)가 되도록 각각 광파이버의 소선을 라인형으로 복수 배치하고, 라이트 가이드의 출사면(130)이 홀로그램이 설치된 검사면과 평행해지도록 배치함으로써, 홀로그램의 각각의 회절 패턴(n)은 그 전체 영역에서 안정적으로 회절 반사하게 된다.
도18에 도시한 바와 같이, 라이트 가이드(128)의 출사면(130)측에는 제1 소선(126a)의 출사단 및 제2 소선(126b)의 출사단을 개폐하는 셔터 기구(150)가 설치되어 있다. 이 셔터 기구(150)는 제1 소선(126a)의 출사단을 폐색하는 위치와, 개방하는 위치 사이를 미끄럼 이동 가능하게 출사면(130)에 설치된 제1 셔터(152a), 제1 셔터를 구동하는 구동부(154a), 제2 소선(126b)의 출사단을 폐색하는 위치와, 개방하는 위치 사이를 미끄럼 이동 가능하게 출사면(130)에 설치된 제2 셔터(152b) 및 제2 셔터를 구동하는 구동부(154b)를 갖고 있다. 구동부(154a, 154b)는 전술한 제어부(140)에 의해 제어된다. 셔터 기구(150)는 광파이버를 구성하는 복수의 소선 중, 어느 하나의 각도에서 배치된 소선으로부터의 광조사만을 허용하는 조사 제어 수단을 구성하고 있다.
즉, 홀로그램(10)이 n개의 회절 패턴을 가질 때, 예를 들어 n개 전체의 회절 패턴으로부터 반사 회절광을 얻은 경우, 제1 및 제2 셔터(152a, 152b)는 모두 개방 위치로 절환된다. 그리고, n개의 회절 패턴에 대응하는 각도(αn)의 모든 광파이버 소선, 여기서는 2개의 회절 패턴에 대응하는 제1 소선(126a) 및 제2 소선(126b)으로부터 광을 조사하면 된다.
또한, n개의 회절 패턴 중에서 특정한 회절 패턴(m)으로부터만 반사 회절광을 얻고 싶은 경우에는 그 특정한 회절 패턴에 대응하는 특정한 각도(αm)의 광파이버로부터만 광을 조사하면 된다. 이 경우, 본 실시 형태에서는 반사 회절광을 얻고 싶은 회절 패턴에 대응하는 제1 혹은 제2 소선의 셔터를 개방하고, 다른 쪽 셔터를 폐쇄하여 광의 출사를 규제한다.
제5 실시 형태에 있어서, 홀로그램 검사 장치의 다른 구성은 전술한 제4 실시 형태와 동일하고, 동일한 부분에는 동일한 참조 부호를 붙여 그 상세한 설명을 생략한다.
이상과 같이 구성된 홀로그램 검사 장치 및 광파이버 조명 장치에 따르면, 제4 실시 형태와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 검사 매체에 복수의 회절 패턴이 부착되어 있는 경우에도 복수의 회절 패턴에 대응하는 광파이버를 이용함으로써 모든 회절 패턴에 대해 고정밀도이고 또한 안정적으로 결손, 피폐, 진위를 검출할 수 있다.
예를 들어, 2개의 회절 패턴(10b, 10c)이 존재하고 있는 경우, 도19에 도시한 바와 같이 2개의 회절 패턴에 대응하는 2개의 각도(α1, α2)의 제1 소선 및 제2 소선으로부터의 조사 제어를 행한다. 즉, 회절 패턴(10b)용 제1 소선(126a)으로부터 광을 조사하는 동안은 제1 셔터(152a)를 개방하는 동시에, 제2 셔터(152b)를 폐쇄하여 회절 패턴(10c)에 대응하는 제2 소선(126b)으로부터 광을 조사하지 않는다. 또한, 회절 패턴(10c)용 제2 소선(126b)으로부터 광을 조사하는 동안은, 제2 셔터(152b)를 개방하는 동시에, 제1 셔터(152a)를 폐쇄하여 회절 패턴(10b)에 대응하는 제1 소선(126a)으로부터 광을 조사하지 않는다. 이 사이클을 미세하게 반복함으로써, 각각의 회절 패턴(10b, 10c)으로부터의 반사 회절광은 교대로 촬상부(18)에 입사한다. 그것에 의해, 각각의 회절 패턴에 대해 독립적으로 검사할 수 있다.
상술한 제5 실시 형태에 있어서, 광파이버(126)는 단일의 광원(124)으로부터 광을 받는 구성으로 하였지만, 도20에 도시한 바와 같이 제1 소선(126a)으로 이루어지는 광파이버(126)와 제2 소선(126b)으로 이루어지는 광파이버(126)를 각각 독립된 2개의 광원에 따로따로 접속하는 구성으로 해도 좋다.
이 경우, 광원(124a)은 드라이버(136a)를 통해 제어부(140)에 접속되고, 광 원(124b)은 드라이버(136b)를 통해 제어부(140)에 접속되어 있다. 그리고, 제어부(140)에 의해, 광원(124a, 124b)의 온/오프 절환을 제어함으로써, 원하는 광파이버로부터 선택적으로 광을 조사하는 조사 제어로 해도 좋다. 예를 들어, 도19에 도시한 바와 같이, 제어부(140)에 의해 광원(124a) 및 광원(124b)을 교대로 점등ㆍ소등하고, 이 사이클을 미세하게 반복함으로써 회절 패턴(10b, 10c)으로부터의 반사 회절광을 교대로 취득할 수 있다. 이에 의해, 전술한 제2 실시 형태와 마찬가지로 복수의 회절 패턴을 가진 홀로그램에 대해 고정밀도이고 또한 안정적으로 결손, 피폐, 진위를 검출할 수 있다.
또한, 조사 제어 방법은 상기의 것으로 한정되는 것은 아니고, n개의 광파이버의 조사를 제어할 수 있는 것이면 된다.
본 발명은 순전히 상기에서 설명한 실시 형태에 제한되는 것은 아니며, 그것의 구성 요소들은 본 발명의 범주 또는 사상을 벗어나지 않는 한 수정된 형태로 구체화될 수 있다. 또한, 상술한 실시 형태와 관련하여 설명된 복수의 구성 요소들을 적절히 조합함으로써 다양한 발명들이 만들어질 수 있다. 예를 들어, 상술한 실시 형태에 따른 몇몇 구성 요소들은 생략될 수 있다. 나아가, 다른 실시 형태에 따른 구성 요소들이 필요에 따라 조합될 수 있다.
예를 들어, 검사 대상이 되는 홀로그램이 부착된 검사 매체는 전술한 상품권, 유가 증권 등의 지엽류로 한정되지 않고, 홀로그램이 부착된 카드나 다른 검사 매체로 해도 좋다. 카드와 같은 광을 투과하지 않는 검사 매체를 검사하는 경우, 제2 수광 센서, 제2 판별 처리 회로를 생략하는 것도 가능하다.
상술한 제4 실시 형태에서는 검사 매체와 반송하면서 홀로그램을 검사하는 구성으로 하였지만, 이에 한정되지 않고, 소정 위치에 보유 지지된 검사 매체의 홀로그램을 검사하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 제5 실시 형태에 있어서는 2종류의 회절 패턴을 가진 홀로그램을 검사하는 구성에 대해 설명하였지만, 3종류 이상의 회절 패턴을 가진 홀로그램을 검사할 수도 있다. 이 경우, 각각 각 회절 패턴 특유의 앙각에 대응하여 각도 경사진 소선을 복수 마련하면 된다.
본 발명에 따르면, 검출 영역을 안정된 넓이 및 광강도로 조명할 수 있는 광파이버 조명 장치 및 홀로그램이 부착된 검사 매체의 진위, 손상을 안정적으로 검출하는 것이 가능한 검사 장치를 제공할 수 있다.

Claims (21)

  1. 검사 매체에 장착되고 소정의 사이즈를 갖는 금속박과, 상기 금속박에 형성된 회절 패턴을 갖는 홀로그램이 설치된 검사 매체를 검사하는 검사 장치이며,
    상기 검사 매체의 홀로그램에 이 홀로그램으로부터 회절광을 얻는 소정의 방향으로부터 조명광을 조사하는 광원 장치로서, 상기 홀로그램이 형성된 영역에 스폿 조명광을 조사하는 스폿 조명기와, 상기 홀로그램을 포함하여 상기 홀로그램보다도 큰 영역에 투과용 조명광을 조사하는 투과 조명기를 갖는 광원 장치와,
    상기 홀로그램으로부터의 회절광을 수광하는 제1 수광부와,
    상기 홀로그램에 조사되어 상기 검사 매체를 투과한 투과광을 수광하는 제2 수광부와,
    상기 제1 수광부에 의해 수광된 회절광으로부터 상기 홀로그램의 진위를 판별하는 동시에, 상기 제2 수광부에 의해 수광된 투과광으로부터 상기 금속박의 결손을 판별하는 판별 처리 장치를 구비한 검사 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 스폿 조명기는 가시광 파장 영역의 조명광을 조사하는 조명기이고, 상기 투과 조명기는 근적외 파장 영역의 조명광을 조사하는 조명기인 검사 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 검사 매체에 장착되고 소정의 사이즈를 갖는 금속박과, 상기 금속박에 형성된 회절 패턴을 갖는 홀로그램이 설치된 검사 매체를 검사하는 검사 장치이며,
    상기 검사 매체의 홀로그램에 이 홀로그램으로부터 회절광을 얻는 소정의 방향으로부터 조사광을 조사하는 광원 장치와,
    상기 홀로그램으로부터의 회절광을 수광하는 제1 수광부와,
    상기 홀로그램에 조사되어 상기 검사 매체를 투과한 투과광을 수광하는 제2 수광부와,
    상기 제1 수광부에 의해 수광된 회절광으로부터 상기 홀로그램의 진위를 판별하는 동시에, 상기 제2 수광부에 의해 수광된 투과광으로부터 상기 금속박의 결손을 판별하는 판별 처리 장치를 구비하고,
    상기 광원 장치는 광원과, 복수의 소선으로 형성되고 상기 광원으로부터 광을 유도하여 출사단으로부터 출사하는 광파이버와, 상기 광파이버의 출사측 단부를 지지하고 있는 동시에, 상기 검사 매체의 검사면과 평행하게 대향하는 출사면을 가진 가이드 부재를 구비하고,
    상기 광파이버의 출사측 단부에 있어서, 상기 복수의 소선은 상기 가이드 부재의 출사면에 대해 90도를 포함하지 않는 소정의 각도 경사지게 배열하여 배치되고, 상기 복수의 소선의 출사단은 상기 출사면에 위치하고 있는 검사 장치.
  9. 검사 매체에 장착되고 소정의 사이즈를 갖는 금속박과, 상기 금속박에 형성된 회절 패턴을 갖는 홀로그램이 설치된 검사 매체를 검사하는 검사 장치이며,
    상기 검사 매체의 홀로그램에 이 홀로그램으로부터 회절광을 얻는 소정의 방향으로부터 조사광을 조사하는 광원 장치와,
    상기 홀로그램으로부터의 회절광을 수광하는 제1 수광부와,
    상기 홀로그램에 조사되어 상기 검사 매체를 투과한 투과광을 수광하는 제2 수광부와,
    상기 제1 수광부에 의해 수광된 회절광으로부터 상기 홀로그램의 진위를 판별하는 동시에, 상기 제2 수광부에 의해 수광된 투과광으로부터 상기 금속박의 결손을 판별하는 판별 처리 장치를 구비하고,
    상기 광원 장치는 광원과, 각각 복수의 소선으로 형성되고 상기 광원으로부터 광을 유도하여 출사단으로부터 출사하는 복수의 광파이버와, 상기 복수의 광파이버의 출사측 단부를 지지하고 있는 동시에, 상기 검사 매체의 검사면과 평행하게 대향하는 출사면을 가진 가이드 부재를 구비하고,
    상기 각 광파이버의 출사측 단부에 있어서, 상기 복수의 소선은 상기 가이드 부재의 출사면에 대해 90도를 포함하지 않고, 또한 다른 광파이버의 소선과는 다른 소정의 각도 경사지게 배열하여 배치되고, 상기 복수의 소선의 출사단은 상기 출사면에 위치하고 있는 검사 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 광파이버의 복수의 소선의 출사단은 상기 출사면에 있어서 라인형으로 배열하여 설치되어 있는 검사 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 검사 장치는 상기 복수의 광파이버 중, 원하는 각도의 광파이버로부터의 광조사만을 허용하는 조사 제어 수단을 구비하고 있는 검사 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 조사 제어 수단은 상기 복수의 광파이버 각각의 출사단을 개폐하는 셔터 기구를 구비하고 있는 검사 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 광원은 상기 복수의 광파이버에 각각 접속된 복수의 독립된 광원을 포함하고, 상기 조사 제어 수단은 상기 복수의 광원을 온/오프 절환하는 제어부를 구비하고 있는 검사 장치.
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  18. 삭제
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  20. 특정한 입사 각도로 입사하는 광에 대해, 일정 방향으로 회절 반사하는 회절 패턴을 갖는 홀로그램을 검사하는 검사 장치이며,
    상기 홀로그램이 부착된 검사 매체를 지지하는 지지 기구와,
    상기 홀로그램에 광을 조사하는 광파이버 조명 장치와,
    상기 홀로그램으로부터의 회절광을 촬상하는 촬상부 및 투과광을 수광하는 수광 센서와,
    상기 촬상부에서 촬상된 화상 및 수광 센서에서 수광된 화상을 화상 처리하는 화상 처리부와,
    상기 화상 처리부의 처리 화상으로부터 홀로그램의 결손, 피폐, 진위 판정을 행하는 판정 처리부를 구비하고,
    상기 광파이버 조명 장치는 광원과, 복수의 소선으로 형성되어 상기 광원으로부터 광을 유도하여 출사단으로부터 출사하는 광파이버와, 상기 광파이버의 출사측 단부를 지지하고 있는 동시에, 상기 매체와 평행하게 대향하는 출사면을 가진 가이드 부재를 구비하고, 상기 광파이버의 출사측 단부에 있어서, 상기 복수의 소선은 상기 가이드 부재의 출사면에 대해 90도를 포함하지 않는 소정의 각도 경사지게 배열하여 배치되고, 상기 복수의 소선의 출사단은 상기 출사면에 위치하고 있는 검사 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 촬상부는 라인 이미지 센서를 갖고 있는 검사 장치.
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