プラスチック製印刷物検査装置および検査方法
【課題】検査対象のプラスチック製印刷物の近赤外波長域での分光特性に応じて、吸収となる波長の画像を限定的に取得することにより、透明部分と穴や欠損部分を確実に分離して正確な欠損検査が可能となるプラスチック製印刷物検査装置を提供する。
【解決手段】プラスチック製印刷物の一方の面に対し投光部により近赤外波長域の光を照射し、当該プラスチック製印刷物の他方の面に対し上記投光部と相対向して配設された近赤外波長域に感度を有する画像取得部により当該プラスチック製印刷物からの透過光を電気信号に変換することにより近赤外波長域の透過画像を取得し、この取得された透過画像に基づき当該プラスチック製印刷物の外形を求め、この求められた外形範囲内の透過画像により当該プラスチック製印刷物の欠損量を求め、この求められた欠損量とあらかじめ設定される基準値とを比較することにより当該プラスチック製印刷物の最終的な欠損判定を行なう。
【解決手段】プラスチック製印刷物の一方の面に対し投光部により近赤外波長域の光を照射し、当該プラスチック製印刷物の他方の面に対し上記投光部と相対向して配設された近赤外波長域に感度を有する画像取得部により当該プラスチック製印刷物からの透過光を電気信号に変換することにより近赤外波長域の透過画像を取得し、この取得された透過画像に基づき当該プラスチック製印刷物の外形を求め、この求められた外形範囲内の透過画像により当該プラスチック製印刷物の欠損量を求め、この求められた欠損量とあらかじめ設定される基準値とを比較することにより当該プラスチック製印刷物の最終的な欠損判定を行なう。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、有価証券等のプラスチック製印刷物の疲弊による欠損や真偽を検査するプラスチック製印刷物検査装置および検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有価証券等の印刷物の検査装置において、穴や欠損等の疲弊度の検査は、可視域あるいは広域の近赤外波長域の透過光の射影画像を利用し、シート材部分が吸収部（暗部）に対して、穴や欠損部分が透過部（明部）となることにより検出する技術が知られている。また、真偽の検査では、可視域あるいは広域の近赤外波長域の光に対して、反射あるいは透過の色、レベルや模様を取得したり、あるいは、磁気などの光以外の物理量を取得することにより検査を行なう技術が知られている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−９６９４号公報
【特許文献２】特開平６−２６６９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
最近、紙幣、チケット、その他の有価証券等の印刷物で、紙の代りにプラスチック製シートを利用することが進んできている。これら有価証券等を偽造する場合に、母材となるプラスチック製シートが紙に比較して入手や印刷の面で容易ではなく、また、印刷模様中に透明部分を備えておくことで、紙での複製ができなくなるため、偽造を防止する効果があり、さらに、耐久性やリサイクル性もある、といったことが特長となっている。
【０００４】
このような有価証券等のプラスチック製印刷物では、偽造防止のために透明な部分が設けられていることがあり、そのため、従来の印刷物の検査装置では、その透明部分が穴や欠損と同様な透過部（明部）として検出されてしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、検査対象のプラスチック製印刷物の近赤外波長域での分光特性に応じて、吸収となる波長の画像を限定的に取得することにより、透明部分と穴や欠損部分を確実に分離して正確な欠損検査が可能となるプラスチック製印刷物検査装置および検査方法を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、近赤外波長域での分光特性に応じて、吸収ピーク波長、透過ピーク波長等のそのプラスチック製印刷物を示す特徴的な波長の信号を限定的に取得して、プラスチック製印刷物そのものの特徴を捉えることにより、より精度の高い真偽検査が可能となるプラスチック製印刷物検査装置および検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のプラスチック製印刷物検査装置は、プラスチック製印刷物の一方の面に対し近赤外波長域の光を照射する投光手段と、前記プラスチック製印刷物の他方の面に対し前記投光手段と相対向して配設され、かつ、近赤外波長域に感度を有し、前記プラスチック製印刷物からの透過光を電気信号に変換することにより近赤外波長域の透過画像を取得する画像取得手段と、この画像取得手段により取得された透過画像に基づき前記プラスチック製印刷物の外形を求める外形演算手段と、この外形演算手段により求められた外形範囲内の透過画像により前記プラスチック製印刷物の欠損量を求める欠損量演算手段と、この欠損量演算手段により求められた欠損量とあらかじめ設定される基準値とを比較することにより前記プラスチック製印刷物の最終的な欠損判定を行なう判定手段とを具備している。
【０００８】
また、本発明のプラスチック製印刷物検査装置は、プラスチック製印刷物の一方の面に対し近赤外波長域の光を照射する投光手段と、前記プラスチック製印刷物の他方の面に対し前記投光手段と相対向して配設され、前記プラスチック製印刷物から得られる当該プラスチック製印刷物の近赤外波長域での吸光度の分光特性に応じて決定される少なくとも２種以上の複数の波長域の透過光をそれぞれ電気信号に変換することにより前記複数の波長域の透過信号をそれぞれ限定的に取得する信号取得手段と、この信号取得手段により取得された複数の波長域の透過信号に対して取得した各波長域の透過信号量とあらかじめ設定される各波長域の基準値との類似度を求める類似度演算手段と、この類似度演算手段により求められた類似度とあらかじめ設定される基準値とを比較することにより前記プラスチック製印刷物の最終的な真偽判定を行なう判定手段とを具備している。
【０００９】
また、本発明のプラスチック製印刷物検査方法は、プラスチック製印刷物の一方の面に対し投光手段により近赤外波長域の光を照射する第１のステップと、前記プラスチック製印刷物の他方の面に対し前記投光手段と相対向して配設された近赤外波長域に感度を有する画像取得手段により前記プラスチック製印刷物からの透過光を電気信号に変換することにより近赤外波長域の透過画像を取得する第２のステップと、この第２のステップにより前記画像取得手段から取得された透過画像に基づき前記プラスチック製印刷物の外形を求める第３のステップと、この第３のステップにより求められた外形範囲内の透過画像により前記プラスチック製印刷物の欠損量を求める第４のステップと、この第４のステップにより求められた欠損量とあらかじめ設定される基準値とを比較することにより前記プラスチック製印刷物の最終的な欠損判定を行なう第５のステップとを具備している。
【００１０】
また、本発明のプラスチック製印刷物検査方法は、プラスチック製印刷物の一方の面に対し投光手段により近赤外波長域の光を照射する第１のステップと、前記プラスチック製印刷物の他方の面に対し前記投光手段と相対向して配設された信号取得手段により、前記プラスチック製印刷物から得られる当該プラスチック製印刷物の近赤外波長域での吸光度の分光特性に応じて決定される少なくとも２種以上の複数の波長域の透過光をそれぞれ電気信号に変換することにより前記複数の波長域の透過信号をそれぞれ限定的に取得する第２のステップと、この第２のステップにより前記信号取得手段から取得された複数の波長域の透過信号に対して取得した各波長域の透過信号量とあらかじめ設定される各波長域の基準値との類似度を求める第３のステップと、この第３のステップにより求められた類似度とあらかじめ設定される基準値とを比較することにより前記プラスチック製印刷物の最終的な真偽判定を行なう第４のステップとを具備している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、検査対象のプラスチック製印刷物の近赤外波長域での分光特性に応じて、吸収となる波長の画像を限定的に取得することにより、透明部分と穴や欠損部分を確実に分離して正確な欠損検査が可能となるプラスチック製印刷物検査装置および検査方法を提供できる。
【００１２】
また、本発明によれば、近赤外波長域での分光特性に応じて、吸収ピーク波長、透過ピーク波長等のそのプラスチック製印刷物を示す特徴的な波長の信号を限定的に取得して、プラスチック製印刷物そのものの特徴を捉えることにより、より精度の高い真偽検査が可能となるプラスチック製印刷物検査装置および検査方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る検査対象であるプラスチック製印刷物１０を模式的に示すものである。プラスチック製印刷物１０は、プラスチック製シートによって構成されていて、たとえば、その全表面に印刷図柄Ｐを有するとともに、この印刷図柄Ｐ中に円状の透明部Ａを有し、さらに、繰り返し使用の疲弊により、穴Ｂや角の欠損部Ｃが生じているものとする。プラスチック製シートは、そのプラスチック材料の種類により、近赤外波長域において例えば図２に示すような吸光度の分光特性を有しているものとする。
【００１４】
図３は、第１の実施の形態に係るプラスチック製印刷物検査装置の構成を模式的に示すものである。プラスチック製印刷物１０は、搬送手段としての搬送部２０により図示矢印方向に１枚ずつ順次搬送され、読取位置Ｄに順次送出される。投光手段としての投光部１１と画像取得手段としての画像取得部１２は、読取位置Ｄに対して、搬送部２０を間に介在して相対向配設されている。投光部１１は読取位置Ｄにおいてプラスチック製印刷物１０の一方の面に光を照射し、画像取得部１２は読取位置Ｄでのプラスチック製印刷物１０の透過光を受光して電気信号に変換することにより透過画像を取得する。
【００１５】
画像取得部１２は、たとえば、プラスチック製印刷物１０の搬送方向に対して直交方向にライン状に配設された複数の受光素子、あるいはラインセンサにより構成されていて、ラインごとの電気信号をプラスチック製印刷物１０の搬送に同期して逐次取得することにより２次元の信号（透過画像）を得るようになっている。
【００１６】
図３の場合、投光部１１は、近赤外波長域を含む光源により構成され、画像取得部１２は、近赤外波長域に感度を有するセンサ１３ａと、その受光面側に配設された任意の近赤外波長域の光を限定的に透過するフィルタ１３ｂとで構成される。あるいは、投光部１１は、近赤外波長域を含む光源と、その照射側に配設された任意の近赤外波長域の光を限定的に透過するフィルタとで構成され、画像取得部１２は、近赤外波長域に感度を有するセンサで構成されてもよい。このとき、フィルタ１３ｂの特性は、プラスチック製印刷物１０の母材の近赤外波長域での分光特性に応じて吸光度の高い波長、たとえば、図２の例では波長λａの光を限定的に透過する特性を持つものとする。
【００１７】
このような光学系の構成により、吸光度の高い波長λａの光での透過信号を得ることにより、図４に示すような穴部Ｂおよび欠損部Ｃのみが透過部（明部）となり、透明部Ａは他の母材と同様な吸収部（暗部）となる透過画像が得られる。
なお、図５は、通常の可視光で取得した透過画像を示しており、透明部Ａも穴部Ｂや欠損部Ｃと同様に透過部（明部）となり、両者に差がないことがわかる。
【００１８】
画像取得部１２の出力は、外形演算手段としての外形推定演算部３０に送られる。外形推定演算部３０は、画像取得部１２で取得された透過画像に基づきプラスチック製印刷物１０の外形を推定演算する処理を行なう。たとえば、図６に示すように、四方での外廓となる直線ａ，ｂ，ｃ，ｄを導出し、これら直線ａ，ｂ，ｃ，ｄにより囲まれる矩形を推定外形とする。
【００１９】
外形推定演算部３０の出力は、欠損量演算手段としての欠損量演算部３１に送られる。欠損量演算部３１は、たとえば、外形推定演算部３０で推定された外形範囲内の明画素数を計数し、その計数値を欠損量とする。
【００２０】
欠損量演算部３１の出力は、判定手段としての最終判定部４０に送られる。最終判定部４０は、欠損量演算部３１により求められた欠損量とあらかじめ設定される欠損券として判定するための基準値とを比較することにより当該プラスチック製印刷物１０の最終的な欠損判定、たとえば、当該プラスチック製印刷物１０を廃棄とするか否かを判定する。
【００２１】
図７は、第２の実施の形態に係るプラスチック製印刷物検査装置の構成を模式的に示すものである。プラスチック製印刷物１０は、搬送手段としての搬送部２０により図示矢印方向に１枚ずつ順次搬送され、読取位置Ｄに順次送出される。投光手段としての投光部１１は、プラスチック製印刷物１０の読取位置Ｄに対して一方の面側に配設されていて、読取位置Ｄにおいてプラスチック製印刷物１０の一方の面に光を照射している。
【００２２】
信号取得手段としての信号取得部１４ａ〜１４ｃは、プラスチック製印刷物１０の読取位置Ｄに対して対称面側に配設されている。すなわち、投光部１１からの光路上に配設される第１のハーフミラー１６により反射分岐される第１の光路では、第１波長（λａ）透過フィルタ１５ａを介して第１波長（λａ）信号取得部１４ａが、透過分岐される光路上に続いて配設される第２のハーフミラー１７により反射分岐される第２の光路では、第２波長（λｂ）透過フィルタ１５ｂを介して第２波長（λｂ）信号取得部１４ｂが、透過分岐される光路の末端に第３波長（λｃ）透過フィルタ１５ｃを介して第３波長（λｃ）信号取得部１４ｃが、それぞれ配設される。
【００２３】
透過フィルタ１５ａ〜１５ｃの各透過波長は、たとえば、図２で示されるような波長λａ，λｂ，λｃであり、その検査対象のプラスチック製印刷物１０の母材によって決まる特性上の吸収ピーク波長、透過ピーク波長などの特徴的な波長を選んで決定される。
【００２４】
なお、本実施の形態では、分岐により３波長の透過信号を取得する構成としているが、取得する波長は２種あるいはそれ以上でもよい。一般に、取得する波長数が多ければ検査精度が向上するが、構成が複雑かつ高価で、さらに実装には高い技術が必要となり、実施条件により決定される。
【００２５】
信号取得部１４ａ〜１４ｃの各出力は、類似度演算手段としての類似量演算部３２にそれぞれ送られる。類似量演算部３２は、真正なプラスチック製印刷物との類似性を示す特徴量（類似度）を演算する。すなわち、たとえば、信号取得部１４ａ〜１４ｃで得られた各波長の透過信号量をｘλａ，ｘλｂ，ｘλｃとし、あらかじめ取得した真正なプラスチック製印刷物の各波長の透過信号量（基準値）をｒλａ，ｒλｂ，ｒλｃとすると、下記数１に示すような演算を行なうことにより相違度Ｄを、下記数２に示すような演算を行なうことにより類似度Ｓを、下記数３に示すような演算を行なうことにより相関Ｒを、それぞれ求める。
【数１】
【００２６】
【数２】
【００２７】
【数３】
【００２８】
なお、ｎ種の波長の透過信号量を取得する系では、取得する透過信号量をｘλ１，…，ｘλｉ，…，ｘλｎ、あらかじめ取得した真正なプラスチック製印刷物の各波長の透過信号量をｒλ１，…，ｒλｉ，…，ｒλｎとしたとき、相違度Ｄｎの一般式として下記数４が、類似度Ｓｎの一般式として下記数５が、相関Ｒｎの一般式として下記数６が、それぞれ得られる。
【数４】
【００２９】
【数５】
【００３０】
【数６】
【００３１】
類似量演算部３２で求められた特徴量は、判定手段としての最終判定部４１に送られる。最終判定部４１は、類似量演算部３２で求められた特徴量と、あらかじめ真正なデータに基づき求められた同特徴量の基準値とを比較照合することにより適正性を判定し、最終的な当該プラスチック製印刷物１０に対する真偽判定を行なう。
【００３２】
なお、上記各類似量演算の処理は実施の一形態であり、この例により何ら限定されるものではなく、また、各演算式も説明のための一般式であり、この演算式により何ら限定されるものではない。
【００３３】
図８は、第３の実施の形態に係るプラスチック製印刷物検査装置の構成を模式的に示すものである。プラスチック製印刷物１０は、搬送手段としての搬送部２０により図示矢印方向に１枚ずつ順次搬送され、読取位置Ｄに順次送出される。投光手段としての投光部１１は、プラスチック製印刷物１０の読取位置Ｄに対して一方の面側に配設されていて、読取位置Ｄにおいてプラスチック製印刷物１０の一方の面に光を照射している。
【００３４】
信号取得手段としての信号取得部１８は、プラスチック製印刷物１０の読取位置Ｄに対して対称面側に配設され、その光路上にチョップフィルタ１９が配設されている。チョップフィルタ１９は、図９に示すように、領域によりそれぞれ異なる透過波長特性を持ち、図２で示されるような波長λａ，λｂ，λｃで、その検査対象のプラスチック製印刷物１０の母材によって決まる特性上の特徴的な波長を選んで決定される。
【００３５】
本実施の形態では、チョップフィルタ１９は、たとえば、図９（ａ）に示すように、それぞれが均等な面積を有する第１波長（λａ）選択フィルタ領域Ｅ、第２波長（λｂ）選択フィルタ領域Ｆ、第３波長（λｃ）選択フィルタ領域Ｇを有する円盤状フィルタである。
【００３６】
チョップフィルタ１９は、投光部１１からの光路が各領域Ｅ，Ｆ，Ｇを順次通過するよう回転されるもので、信号取得部１８ではその回転と時間的に同期してその透過信号を取得することにより、３種の異なる波長の透過信号を取得する。
【００３７】
なお、本実施の形態では、３つの領域Ｅ，Ｆ，Ｇで３種の異なる波長の透過信号を取得する構成としているが、取得する波長は、２種あるいはそれ以上でもよい。たとえば、図９（ｂ）に示すような第１波長（λａ）選択フィルタ領域Ｅ、第２波長（λｂ）選択フィルタ領域Ｆを有するフィルタを用いる場合、投光部１１からの光路が各領域Ｅ，Ｆを順次通過するよう移動させればよい。
一般に、取得する波長数が多ければ検査精度が向上するが、構成が複雑かつ高価で、さらに実装には高い技術が必要となり、実施条件により決定される。
【００３８】
以下、類似量演算部３２および最終判定部４１では、前記第２の実施の形態と同様の処理を行ない、真偽判定を行なう。
【００３９】
次に、第４の実施の形態に係るプラスチック製印刷物検査装置について説明する。
第４の実施の形態は、前記第２、第３の実施の形態（図７、図８）において、非検査時、つまり検査前あるいは検査と検査との間のときに、基準材シート５０を検査時と同様に搬送して透過信号を取得する。ここで、基準材シート５０は、プラスチック製印刷物１０と同一のプラスチック材料、あるいは他のプラスチック材料であってもよい。
【００４０】
こうして取得した非検査時の基準材シート５０の透過信号に基づき信号取得部１４ａ〜１４ｃの出力信号を補正するもので、以下、その補正を行なう具体的な手段について説明する。
【００４１】
まず、第１の例として、図７のプラスチック製印刷物検査装置において、信号取得部１４ａ〜１４ｃは、たとえば、図１０に示すように、透過光を受光して電気信号に変換する受光部６０、受光部６０から得られる電気信号を増幅する増幅部６１、および、増幅部６１の増幅率（Ｇ）を制御する増幅率制御部６２により構成される。
【００４２】
増幅率制御部６２は、非検査時に取得される基準材シート５０の透過信号量があらかじめ設定される基準値になるように増幅部６１の増幅率を決定し、検査時にはその決定された増幅率を保持して、増幅部６１の増幅率を制御する機能を有している。
【００４３】
次に、第２の例として、図８のプラスチック製印刷物検査装置において、信号取得部１４ａ〜１４ｃは、たとえば、図１０に示すように、透過光を受光して電気信号に変換する受光部６０、受光部６０から得られる電気信号を増幅する増幅部６１、および、増幅部６１の増幅率を制御する増幅率制御部６２により構成される。
【００４４】
増幅率制御部６２は、チョップフィルタ１９の移動に同期して得られる各波長の透過信号に対して、あらかじめ決定されている任意の１つの波長について、非検査時に取得される基準材シート５０の透過信号量があらかじめ設定される基準値になるように増幅部６１の増幅率を決定し、検査時にはその決定された増幅率を保持して、増幅部６１の増幅率を制御する機能を有している。
【００４５】
あるいは、増幅率制御部６２は、チョップフィルタ１９の移動に同期して得られる各波長の透過信号に対して、非検査時に取得される基準材シート５０の透過信号量があらかじめ設定される基準値になるように増幅部６１の増幅率を各波長ごとに決定し、検査時にはその決定された増幅率を保持して、チョップフィルタ１９の移動に同期して各波長ごとに増幅部６１の増幅率を制御する機能を有している。
【００４６】
次に、第３の例として、図７、図８のプラスチック製印刷物検査装置において、信号取得部１４ａ〜１４ｃまたは信号取得部１８で得られた各波長の透過信号量ｘλｉについて、類似量演算部３２では演算の前処理として、下記数７に示すように補正係数ｇλｉを乗算し、補正後の透過信号量としてｘ’λｉを得る。その上で前述の類似量の演算を実施する。ここで、補正係数ｇλｉは、下記数８に示すように、非検査時に取得される基準材シート５０の透過信号量ｘｒλｉがあらかじめ設定される基準値ｔλｉになるように決定される。
【数７】
【００４７】
【数８】
【００４８】
このように、非検査時に基準材シート５０の透過信号を取得し、その透過信号量に基づき信号取得部１４ａ〜１４ｃ（信号取得部１８）の出力信号を補正することにより、温度や経年の変動などに対して補正することができ、検査精度の向上を図ることができる。
【００４９】
次に、第５の実施の形態に係るプラスチック製印刷物検査装置について説明する。
第５の実施の形態は、前記第２、第３の実施の形態（図７、図８）において、扁平形状の基準材５１を読取位置Ｄの直前あるいは直後の光路上に出したり外したりする移動機構を設け、非検査時、つまり検査前あるいは検査と検査との間のときに、基準材５１を光路上に移動させることで基準材５１の透過信号を取得する。ここで、基準材５１は、プラスチック製印刷物１０と同一のプラスチック材料、あるいは他のプラスチック材料であってもよい。
【００５０】
こうして取得した非検査時の基準材５１の透過信号に基づき信号取得部１４ａ〜１４ｃの出力信号を補正するもので、以下、その補正を行なう具体的な手段について説明する。
【００５１】
まず、第１の例として、図７のプラスチック製印刷物検査装置において、信号取得部１４ａ〜１４ｃは、たとえば、図１０に示すように、透過光を受光して電気信号に変換する受光部６０、受光部６０から得られる電気信号を増幅する増幅部６１、および、増幅部６１の増幅率を制御する増幅率制御部６２により構成される。
【００５２】
増幅率制御部６２は、非検査時に取得される基準材５１の透過信号量があらかじめ設定される基準値になるように増幅部６１の増幅率を決定し、検査時にはその決定された増幅率を保持して、増幅部６１の増幅率を制御する機能を有している。
【００５３】
次に、第２の例として、図８のプラスチック製印刷物検査装置において、信号取得部１４ａ〜１４ｃは、たとえば、図１０に示すように、透過光を受光して電気信号に変換する受光部６０、受光部６０から得られる電気信号を増幅する増幅部６１、および、増幅部６１の増幅率（Ｇ）を制御する増幅率制御部６２により構成される。
【００５４】
増幅率制御部６２は、チョップフィルタ１９の移動に同期して得られる各波長の透過信号に対して、あらかじめ決定されている任意の１つの波長について、非検査時に取得される基準材５１の透過信号量があらかじめ設定される基準値になるように増幅部６１の増幅率を決定し、検査時にはその決定された増幅率を保持して、増幅部６１の増幅率を制御する機能を有している。
【００５５】
あるいは、増幅率制御部６２は、チョップフィルタ１９の移動に同期して得られる各波長の透過信号に対して、非検査時に取得される基準材５１の透過信号量があらかじめ設定される基準値になるように増幅部６１の増幅率を各波長ごとに決定し、検査時にはその決定された増幅率を保持して、チョップフィルタ１９の移動に同期して各波長ごとに増幅部６１の増幅率を制御する機能を有している。
【００５６】
次に、第３の例として、図７、図８のプラスチック製印刷物検査装置において、信号取得部１４ａ〜１４ｃまたは信号取得部１８で得られた各波長の透過信号量ｘλｉについて、類似量演算部３２では演算の前処理として、下記数７に示すように補正係数ｇλｉを乗算し、補正後の透過信号量としてｘ’λｉを得る。その上で前述の類似量の演算を実施する。ここで、補正係数ｇλｉは、下記数８に示すように、非検査時に取得される基準材５１の透過信号量ｘｔλｉがあらかじめ設定される基準値ｔλｉになるように決定される。
【数９】
【００５７】
【数１０】
【００５８】
このように、非検査時に基準材５１の透過信号を取得し、その透過信号量に基づき信号取得部１４ａ〜１４ｃ（信号取得部１８）の出力信号を補正することにより、温度や経年の変動などに対して補正することができ、検査精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態に係る検査対象であるプラスチック製印刷物を概略的に示す模式図。
【図２】プラスチック製印刷物の母材の赤外領域での分光特性例を示す特性図。
【図３】第１の実施の形態に係るプラスチック製印刷物検査装置の構成を概略的に示す模式図。
【図４】本発明による透過画像例を示す模式図。
【図５】従来方式による透過画像例を示す模式図。
【図６】第１の実施の形態における外形推定演算の説明図。
【図７】第２の実施の形態に係るプラスチック製印刷物検査装置の構成を概略的に示す模式図。
【図８】第３の実施の形態に係るプラスチック製印刷物検査装置の構成を概略的に示す模式図。
【図９】第３の実施の形態におけるチョップフィルタの説明図。
【図１０】補正機能を有する信号取得部の構成例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００６０】
１０…プラスチック製印刷物、Ａ…透明部、Ｂ…穴部、Ｃ…欠損部、Ｐ…印刷図柄、１１…投光部（投光手段）、Ｄ…読取位置、１２…画像取得部（画像取得手段）、１３…波長選択フィルタ、１４ａ…第１波長（λａ）信号取得部（信号取得手段）、１４ｂ…第２波長（λｂ）信号取得部（信号取得手段）、１４ｃ…第３波長（λｃ）信号取得部（信号取得手段）、１５ａ…第１波長（λａ）透過フィルタ、１５ｂ…第２波長（λｂ）透過フィルタ、１５ｃ…第３波長（λｃ）透過フィルタ、１６…第１のハーフミラー、１７…第２のハーフミラー、１８…信号取得部（信号取得手段）、１９…チョップフィルタ、２０…搬送部（搬送手段）、３０…外形推定演算部（外形演算手段）、３１…欠損量演算部（欠損量演算手段）、３２…類似量演算部（類似度演算手段）、４０，４１…最終判定部（判定手段）、５０…基準材シート、５１…基準材、６０…受光部、６１…増幅部、６２…増幅率制御部、Ｅ…第１波長（λａ）選択フィルタ領域、Ｆ…第２波長（λｂ）選択フィルタ領域、Ｇ…第３波長（λｃ）選択フィルタ領域。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、有価証券等のプラスチック製印刷物の疲弊による欠損や真偽を検査するプラスチック製印刷物検査装置および検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有価証券等の印刷物の検査装置において、穴や欠損等の疲弊度の検査は、可視域あるいは広域の近赤外波長域の透過光の射影画像を利用し、シート材部分が吸収部（暗部）に対して、穴や欠損部分が透過部（明部）となることにより検出する技術が知られている。また、真偽の検査では、可視域あるいは広域の近赤外波長域の光に対して、反射あるいは透過の色、レベルや模様を取得したり、あるいは、磁気などの光以外の物理量を取得することにより検査を行なう技術が知られている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−９６９４号公報
【特許文献２】特開平６−２６６９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
最近、紙幣、チケット、その他の有価証券等の印刷物で、紙の代りにプラスチック製シートを利用することが進んできている。これら有価証券等を偽造する場合に、母材となるプラスチック製シートが紙に比較して入手や印刷の面で容易ではなく、また、印刷模様中に透明部分を備えておくことで、紙での複製ができなくなるため、偽造を防止する効果があり、さらに、耐久性やリサイクル性もある、といったことが特長となっている。
【０００４】
このような有価証券等のプラスチック製印刷物では、偽造防止のために透明な部分が設けられていることがあり、そのため、従来の印刷物の検査装置では、その透明部分が穴や欠損と同様な透過部（明部）として検出されてしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、検査対象のプラスチック製印刷物の近赤外波長域での分光特性に応じて、吸収となる波長の画像を限定的に取得することにより、透明部分と穴や欠損部分を確実に分離して正確な欠損検査が可能となるプラスチック製印刷物検査装置および検査方法を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、近赤外波長域での分光特性に応じて、吸収ピーク波長、透過ピーク波長等のそのプラスチック製印刷物を示す特徴的な波長の信号を限定的に取得して、プラスチック製印刷物そのものの特徴を捉えることにより、より精度の高い真偽検査が可能となるプラスチック製印刷物検査装置および検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のプラスチック製印刷物検査装置は、プラスチック製印刷物の一方の面に対し近赤外波長域の光を照射する投光手段と、前記プラスチック製印刷物の他方の面に対し前記投光手段と相対向して配設され、かつ、近赤外波長域に感度を有し、前記プラスチック製印刷物からの透過光を電気信号に変換することにより近赤外波長域の透過画像を取得する画像取得手段と、この画像取得手段により取得された透過画像に基づき前記プラスチック製印刷物の外形を求める外形演算手段と、この外形演算手段により求められた外形範囲内の透過画像により前記プラスチック製印刷物の欠損量を求める欠損量演算手段と、この欠損量演算手段により求められた欠損量とあらかじめ設定される基準値とを比較することにより前記プラスチック製印刷物の最終的な欠損判定を行なう判定手段とを具備している。
【０００８】
また、本発明のプラスチック製印刷物検査装置は、プラスチック製印刷物の一方の面に対し近赤外波長域の光を照射する投光手段と、前記プラスチック製印刷物の他方の面に対し前記投光手段と相対向して配設され、前記プラスチック製印刷物から得られる当該プラスチック製印刷物の近赤外波長域での吸光度の分光特性に応じて決定される少なくとも２種以上の複数の波長域の透過光をそれぞれ電気信号に変換することにより前記複数の波長域の透過信号をそれぞれ限定的に取得する信号取得手段と、この信号取得手段により取得された複数の波長域の透過信号に対して取得した各波長域の透過信号量とあらかじめ設定される各波長域の基準値との類似度を求める類似度演算手段と、この類似度演算手段により求められた類似度とあらかじめ設定される基準値とを比較することにより前記プラスチック製印刷物の最終的な真偽判定を行なう判定手段とを具備している。
【０００９】
また、本発明のプラスチック製印刷物検査方法は、プラスチック製印刷物の一方の面に対し投光手段により近赤外波長域の光を照射する第１のステップと、前記プラスチック製印刷物の他方の面に対し前記投光手段と相対向して配設された近赤外波長域に感度を有する画像取得手段により前記プラスチック製印刷物からの透過光を電気信号に変換することにより近赤外波長域の透過画像を取得する第２のステップと、この第２のステップにより前記画像取得手段から取得された透過画像に基づき前記プラスチック製印刷物の外形を求める第３のステップと、この第３のステップにより求められた外形範囲内の透過画像により前記プラスチック製印刷物の欠損量を求める第４のステップと、この第４のステップにより求められた欠損量とあらかじめ設定される基準値とを比較することにより前記プラスチック製印刷物の最終的な欠損判定を行なう第５のステップとを具備している。
【００１０】
また、本発明のプラスチック製印刷物検査方法は、プラスチック製印刷物の一方の面に対し投光手段により近赤外波長域の光を照射する第１のステップと、前記プラスチック製印刷物の他方の面に対し前記投光手段と相対向して配設された信号取得手段により、前記プラスチック製印刷物から得られる当該プラスチック製印刷物の近赤外波長域での吸光度の分光特性に応じて決定される少なくとも２種以上の複数の波長域の透過光をそれぞれ電気信号に変換することにより前記複数の波長域の透過信号をそれぞれ限定的に取得する第２のステップと、この第２のステップにより前記信号取得手段から取得された複数の波長域の透過信号に対して取得した各波長域の透過信号量とあらかじめ設定される各波長域の基準値との類似度を求める第３のステップと、この第３のステップにより求められた類似度とあらかじめ設定される基準値とを比較することにより前記プラスチック製印刷物の最終的な真偽判定を行なう第４のステップとを具備している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、検査対象のプラスチック製印刷物の近赤外波長域での分光特性に応じて、吸収となる波長の画像を限定的に取得することにより、透明部分と穴や欠損部分を確実に分離して正確な欠損検査が可能となるプラスチック製印刷物検査装置および検査方法を提供できる。
【００１２】
また、本発明によれば、近赤外波長域での分光特性に応じて、吸収ピーク波長、透過ピーク波長等のそのプラスチック製印刷物を示す特徴的な波長の信号を限定的に取得して、プラスチック製印刷物そのものの特徴を捉えることにより、より精度の高い真偽検査が可能となるプラスチック製印刷物検査装置および検査方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る検査対象であるプラスチック製印刷物１０を模式的に示すものである。プラスチック製印刷物１０は、プラスチック製シートによって構成されていて、たとえば、その全表面に印刷図柄Ｐを有するとともに、この印刷図柄Ｐ中に円状の透明部Ａを有し、さらに、繰り返し使用の疲弊により、穴Ｂや角の欠損部Ｃが生じているものとする。プラスチック製シートは、そのプラスチック材料の種類により、近赤外波長域において例えば図２に示すような吸光度の分光特性を有しているものとする。
【００１４】
図３は、第１の実施の形態に係るプラスチック製印刷物検査装置の構成を模式的に示すものである。プラスチック製印刷物１０は、搬送手段としての搬送部２０により図示矢印方向に１枚ずつ順次搬送され、読取位置Ｄに順次送出される。投光手段としての投光部１１と画像取得手段としての画像取得部１２は、読取位置Ｄに対して、搬送部２０を間に介在して相対向配設されている。投光部１１は読取位置Ｄにおいてプラスチック製印刷物１０の一方の面に光を照射し、画像取得部１２は読取位置Ｄでのプラスチック製印刷物１０の透過光を受光して電気信号に変換することにより透過画像を取得する。
【００１５】
画像取得部１２は、たとえば、プラスチック製印刷物１０の搬送方向に対して直交方向にライン状に配設された複数の受光素子、あるいはラインセンサにより構成されていて、ラインごとの電気信号をプラスチック製印刷物１０の搬送に同期して逐次取得することにより２次元の信号（透過画像）を得るようになっている。
【００１６】
図３の場合、投光部１１は、近赤外波長域を含む光源により構成され、画像取得部１２は、近赤外波長域に感度を有するセンサ１３ａと、その受光面側に配設された任意の近赤外波長域の光を限定的に透過するフィルタ１３ｂとで構成される。あるいは、投光部１１は、近赤外波長域を含む光源と、その照射側に配設された任意の近赤外波長域の光を限定的に透過するフィルタとで構成され、画像取得部１２は、近赤外波長域に感度を有するセンサで構成されてもよい。このとき、フィルタ１３ｂの特性は、プラスチック製印刷物１０の母材の近赤外波長域での分光特性に応じて吸光度の高い波長、たとえば、図２の例では波長λａの光を限定的に透過する特性を持つものとする。
【００１７】
このような光学系の構成により、吸光度の高い波長λａの光での透過信号を得ることにより、図４に示すような穴部Ｂおよび欠損部Ｃのみが透過部（明部）となり、透明部Ａは他の母材と同様な吸収部（暗部）となる透過画像が得られる。
なお、図５は、通常の可視光で取得した透過画像を示しており、透明部Ａも穴部Ｂや欠損部Ｃと同様に透過部（明部）となり、両者に差がないことがわかる。
【００１８】
画像取得部１２の出力は、外形演算手段としての外形推定演算部３０に送られる。外形推定演算部３０は、画像取得部１２で取得された透過画像に基づきプラスチック製印刷物１０の外形を推定演算する処理を行なう。たとえば、図６に示すように、四方での外廓となる直線ａ，ｂ，ｃ，ｄを導出し、これら直線ａ，ｂ，ｃ，ｄにより囲まれる矩形を推定外形とする。
【００１９】
外形推定演算部３０の出力は、欠損量演算手段としての欠損量演算部３１に送られる。欠損量演算部３１は、たとえば、外形推定演算部３０で推定された外形範囲内の明画素数を計数し、その計数値を欠損量とする。
【００２０】
欠損量演算部３１の出力は、判定手段としての最終判定部４０に送られる。最終判定部４０は、欠損量演算部３１により求められた欠損量とあらかじめ設定される欠損券として判定するための基準値とを比較することにより当該プラスチック製印刷物１０の最終的な欠損判定、たとえば、当該プラスチック製印刷物１０を廃棄とするか否かを判定する。
【００２１】
図７は、第２の実施の形態に係るプラスチック製印刷物検査装置の構成を模式的に示すものである。プラスチック製印刷物１０は、搬送手段としての搬送部２０により図示矢印方向に１枚ずつ順次搬送され、読取位置Ｄに順次送出される。投光手段としての投光部１１は、プラスチック製印刷物１０の読取位置Ｄに対して一方の面側に配設されていて、読取位置Ｄにおいてプラスチック製印刷物１０の一方の面に光を照射している。
【００２２】
信号取得手段としての信号取得部１４ａ〜１４ｃは、プラスチック製印刷物１０の読取位置Ｄに対して対称面側に配設されている。すなわち、投光部１１からの光路上に配設される第１のハーフミラー１６により反射分岐される第１の光路では、第１波長（λａ）透過フィルタ１５ａを介して第１波長（λａ）信号取得部１４ａが、透過分岐される光路上に続いて配設される第２のハーフミラー１７により反射分岐される第２の光路では、第２波長（λｂ）透過フィルタ１５ｂを介して第２波長（λｂ）信号取得部１４ｂが、透過分岐される光路の末端に第３波長（λｃ）透過フィルタ１５ｃを介して第３波長（λｃ）信号取得部１４ｃが、それぞれ配設される。
【００２３】
透過フィルタ１５ａ〜１５ｃの各透過波長は、たとえば、図２で示されるような波長λａ，λｂ，λｃであり、その検査対象のプラスチック製印刷物１０の母材によって決まる特性上の吸収ピーク波長、透過ピーク波長などの特徴的な波長を選んで決定される。
【００２４】
なお、本実施の形態では、分岐により３波長の透過信号を取得する構成としているが、取得する波長は２種あるいはそれ以上でもよい。一般に、取得する波長数が多ければ検査精度が向上するが、構成が複雑かつ高価で、さらに実装には高い技術が必要となり、実施条件により決定される。
【００２５】
信号取得部１４ａ〜１４ｃの各出力は、類似度演算手段としての類似量演算部３２にそれぞれ送られる。類似量演算部３２は、真正なプラスチック製印刷物との類似性を示す特徴量（類似度）を演算する。すなわち、たとえば、信号取得部１４ａ〜１４ｃで得られた各波長の透過信号量をｘλａ，ｘλｂ，ｘλｃとし、あらかじめ取得した真正なプラスチック製印刷物の各波長の透過信号量（基準値）をｒλａ，ｒλｂ，ｒλｃとすると、下記数１に示すような演算を行なうことにより相違度Ｄを、下記数２に示すような演算を行なうことにより類似度Ｓを、下記数３に示すような演算を行なうことにより相関Ｒを、それぞれ求める。
【数１】
【００２６】
【数２】
【００２７】
【数３】
【００２８】
なお、ｎ種の波長の透過信号量を取得する系では、取得する透過信号量をｘλ１，…，ｘλｉ，…，ｘλｎ、あらかじめ取得した真正なプラスチック製印刷物の各波長の透過信号量をｒλ１，…，ｒλｉ，…，ｒλｎとしたとき、相違度Ｄｎの一般式として下記数４が、類似度Ｓｎの一般式として下記数５が、相関Ｒｎの一般式として下記数６が、それぞれ得られる。
【数４】
【００２９】
【数５】
【００３０】
【数６】
【００３１】
類似量演算部３２で求められた特徴量は、判定手段としての最終判定部４１に送られる。最終判定部４１は、類似量演算部３２で求められた特徴量と、あらかじめ真正なデータに基づき求められた同特徴量の基準値とを比較照合することにより適正性を判定し、最終的な当該プラスチック製印刷物１０に対する真偽判定を行なう。
【００３２】
なお、上記各類似量演算の処理は実施の一形態であり、この例により何ら限定されるものではなく、また、各演算式も説明のための一般式であり、この演算式により何ら限定されるものではない。
【００３３】
図８は、第３の実施の形態に係るプラスチック製印刷物検査装置の構成を模式的に示すものである。プラスチック製印刷物１０は、搬送手段としての搬送部２０により図示矢印方向に１枚ずつ順次搬送され、読取位置Ｄに順次送出される。投光手段としての投光部１１は、プラスチック製印刷物１０の読取位置Ｄに対して一方の面側に配設されていて、読取位置Ｄにおいてプラスチック製印刷物１０の一方の面に光を照射している。
【００３４】
信号取得手段としての信号取得部１８は、プラスチック製印刷物１０の読取位置Ｄに対して対称面側に配設され、その光路上にチョップフィルタ１９が配設されている。チョップフィルタ１９は、図９に示すように、領域によりそれぞれ異なる透過波長特性を持ち、図２で示されるような波長λａ，λｂ，λｃで、その検査対象のプラスチック製印刷物１０の母材によって決まる特性上の特徴的な波長を選んで決定される。
【００３５】
本実施の形態では、チョップフィルタ１９は、たとえば、図９（ａ）に示すように、それぞれが均等な面積を有する第１波長（λａ）選択フィルタ領域Ｅ、第２波長（λｂ）選択フィルタ領域Ｆ、第３波長（λｃ）選択フィルタ領域Ｇを有する円盤状フィルタである。
【００３６】
チョップフィルタ１９は、投光部１１からの光路が各領域Ｅ，Ｆ，Ｇを順次通過するよう回転されるもので、信号取得部１８ではその回転と時間的に同期してその透過信号を取得することにより、３種の異なる波長の透過信号を取得する。
【００３７】
なお、本実施の形態では、３つの領域Ｅ，Ｆ，Ｇで３種の異なる波長の透過信号を取得する構成としているが、取得する波長は、２種あるいはそれ以上でもよい。たとえば、図９（ｂ）に示すような第１波長（λａ）選択フィルタ領域Ｅ、第２波長（λｂ）選択フィルタ領域Ｆを有するフィルタを用いる場合、投光部１１からの光路が各領域Ｅ，Ｆを順次通過するよう移動させればよい。
一般に、取得する波長数が多ければ検査精度が向上するが、構成が複雑かつ高価で、さらに実装には高い技術が必要となり、実施条件により決定される。
【００３８】
以下、類似量演算部３２および最終判定部４１では、前記第２の実施の形態と同様の処理を行ない、真偽判定を行なう。
【００３９】
次に、第４の実施の形態に係るプラスチック製印刷物検査装置について説明する。
第４の実施の形態は、前記第２、第３の実施の形態（図７、図８）において、非検査時、つまり検査前あるいは検査と検査との間のときに、基準材シート５０を検査時と同様に搬送して透過信号を取得する。ここで、基準材シート５０は、プラスチック製印刷物１０と同一のプラスチック材料、あるいは他のプラスチック材料であってもよい。
【００４０】
こうして取得した非検査時の基準材シート５０の透過信号に基づき信号取得部１４ａ〜１４ｃの出力信号を補正するもので、以下、その補正を行なう具体的な手段について説明する。
【００４１】
まず、第１の例として、図７のプラスチック製印刷物検査装置において、信号取得部１４ａ〜１４ｃは、たとえば、図１０に示すように、透過光を受光して電気信号に変換する受光部６０、受光部６０から得られる電気信号を増幅する増幅部６１、および、増幅部６１の増幅率（Ｇ）を制御する増幅率制御部６２により構成される。
【００４２】
増幅率制御部６２は、非検査時に取得される基準材シート５０の透過信号量があらかじめ設定される基準値になるように増幅部６１の増幅率を決定し、検査時にはその決定された増幅率を保持して、増幅部６１の増幅率を制御する機能を有している。
【００４３】
次に、第２の例として、図８のプラスチック製印刷物検査装置において、信号取得部１４ａ〜１４ｃは、たとえば、図１０に示すように、透過光を受光して電気信号に変換する受光部６０、受光部６０から得られる電気信号を増幅する増幅部６１、および、増幅部６１の増幅率を制御する増幅率制御部６２により構成される。
【００４４】
増幅率制御部６２は、チョップフィルタ１９の移動に同期して得られる各波長の透過信号に対して、あらかじめ決定されている任意の１つの波長について、非検査時に取得される基準材シート５０の透過信号量があらかじめ設定される基準値になるように増幅部６１の増幅率を決定し、検査時にはその決定された増幅率を保持して、増幅部６１の増幅率を制御する機能を有している。
【００４５】
あるいは、増幅率制御部６２は、チョップフィルタ１９の移動に同期して得られる各波長の透過信号に対して、非検査時に取得される基準材シート５０の透過信号量があらかじめ設定される基準値になるように増幅部６１の増幅率を各波長ごとに決定し、検査時にはその決定された増幅率を保持して、チョップフィルタ１９の移動に同期して各波長ごとに増幅部６１の増幅率を制御する機能を有している。
【００４６】
次に、第３の例として、図７、図８のプラスチック製印刷物検査装置において、信号取得部１４ａ〜１４ｃまたは信号取得部１８で得られた各波長の透過信号量ｘλｉについて、類似量演算部３２では演算の前処理として、下記数７に示すように補正係数ｇλｉを乗算し、補正後の透過信号量としてｘ’λｉを得る。その上で前述の類似量の演算を実施する。ここで、補正係数ｇλｉは、下記数８に示すように、非検査時に取得される基準材シート５０の透過信号量ｘｒλｉがあらかじめ設定される基準値ｔλｉになるように決定される。
【数７】
【００４７】
【数８】
【００４８】
このように、非検査時に基準材シート５０の透過信号を取得し、その透過信号量に基づき信号取得部１４ａ〜１４ｃ（信号取得部１８）の出力信号を補正することにより、温度や経年の変動などに対して補正することができ、検査精度の向上を図ることができる。
【００４９】
次に、第５の実施の形態に係るプラスチック製印刷物検査装置について説明する。
第５の実施の形態は、前記第２、第３の実施の形態（図７、図８）において、扁平形状の基準材５１を読取位置Ｄの直前あるいは直後の光路上に出したり外したりする移動機構を設け、非検査時、つまり検査前あるいは検査と検査との間のときに、基準材５１を光路上に移動させることで基準材５１の透過信号を取得する。ここで、基準材５１は、プラスチック製印刷物１０と同一のプラスチック材料、あるいは他のプラスチック材料であってもよい。
【００５０】
こうして取得した非検査時の基準材５１の透過信号に基づき信号取得部１４ａ〜１４ｃの出力信号を補正するもので、以下、その補正を行なう具体的な手段について説明する。
【００５１】
まず、第１の例として、図７のプラスチック製印刷物検査装置において、信号取得部１４ａ〜１４ｃは、たとえば、図１０に示すように、透過光を受光して電気信号に変換する受光部６０、受光部６０から得られる電気信号を増幅する増幅部６１、および、増幅部６１の増幅率を制御する増幅率制御部６２により構成される。
【００５２】
増幅率制御部６２は、非検査時に取得される基準材５１の透過信号量があらかじめ設定される基準値になるように増幅部６１の増幅率を決定し、検査時にはその決定された増幅率を保持して、増幅部６１の増幅率を制御する機能を有している。
【００５３】
次に、第２の例として、図８のプラスチック製印刷物検査装置において、信号取得部１４ａ〜１４ｃは、たとえば、図１０に示すように、透過光を受光して電気信号に変換する受光部６０、受光部６０から得られる電気信号を増幅する増幅部６１、および、増幅部６１の増幅率（Ｇ）を制御する増幅率制御部６２により構成される。
【００５４】
増幅率制御部６２は、チョップフィルタ１９の移動に同期して得られる各波長の透過信号に対して、あらかじめ決定されている任意の１つの波長について、非検査時に取得される基準材５１の透過信号量があらかじめ設定される基準値になるように増幅部６１の増幅率を決定し、検査時にはその決定された増幅率を保持して、増幅部６１の増幅率を制御する機能を有している。
【００５５】
あるいは、増幅率制御部６２は、チョップフィルタ１９の移動に同期して得られる各波長の透過信号に対して、非検査時に取得される基準材５１の透過信号量があらかじめ設定される基準値になるように増幅部６１の増幅率を各波長ごとに決定し、検査時にはその決定された増幅率を保持して、チョップフィルタ１９の移動に同期して各波長ごとに増幅部６１の増幅率を制御する機能を有している。
【００５６】
次に、第３の例として、図７、図８のプラスチック製印刷物検査装置において、信号取得部１４ａ〜１４ｃまたは信号取得部１８で得られた各波長の透過信号量ｘλｉについて、類似量演算部３２では演算の前処理として、下記数７に示すように補正係数ｇλｉを乗算し、補正後の透過信号量としてｘ’λｉを得る。その上で前述の類似量の演算を実施する。ここで、補正係数ｇλｉは、下記数８に示すように、非検査時に取得される基準材５１の透過信号量ｘｔλｉがあらかじめ設定される基準値ｔλｉになるように決定される。
【数９】
【００５７】
【数１０】
【００５８】
このように、非検査時に基準材５１の透過信号を取得し、その透過信号量に基づき信号取得部１４ａ〜１４ｃ（信号取得部１８）の出力信号を補正することにより、温度や経年の変動などに対して補正することができ、検査精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態に係る検査対象であるプラスチック製印刷物を概略的に示す模式図。
【図２】プラスチック製印刷物の母材の赤外領域での分光特性例を示す特性図。
【図３】第１の実施の形態に係るプラスチック製印刷物検査装置の構成を概略的に示す模式図。
【図４】本発明による透過画像例を示す模式図。
【図５】従来方式による透過画像例を示す模式図。
【図６】第１の実施の形態における外形推定演算の説明図。
【図７】第２の実施の形態に係るプラスチック製印刷物検査装置の構成を概略的に示す模式図。
【図８】第３の実施の形態に係るプラスチック製印刷物検査装置の構成を概略的に示す模式図。
【図９】第３の実施の形態におけるチョップフィルタの説明図。
【図１０】補正機能を有する信号取得部の構成例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００６０】
１０…プラスチック製印刷物、Ａ…透明部、Ｂ…穴部、Ｃ…欠損部、Ｐ…印刷図柄、１１…投光部（投光手段）、Ｄ…読取位置、１２…画像取得部（画像取得手段）、１３…波長選択フィルタ、１４ａ…第１波長（λａ）信号取得部（信号取得手段）、１４ｂ…第２波長（λｂ）信号取得部（信号取得手段）、１４ｃ…第３波長（λｃ）信号取得部（信号取得手段）、１５ａ…第１波長（λａ）透過フィルタ、１５ｂ…第２波長（λｂ）透過フィルタ、１５ｃ…第３波長（λｃ）透過フィルタ、１６…第１のハーフミラー、１７…第２のハーフミラー、１８…信号取得部（信号取得手段）、１９…チョップフィルタ、２０…搬送部（搬送手段）、３０…外形推定演算部（外形演算手段）、３１…欠損量演算部（欠損量演算手段）、３２…類似量演算部（類似度演算手段）、４０，４１…最終判定部（判定手段）、５０…基準材シート、５１…基準材、６０…受光部、６１…増幅部、６２…増幅率制御部、Ｅ…第１波長（λａ）選択フィルタ領域、Ｆ…第２波長（λｂ）選択フィルタ領域、Ｇ…第３波長（λｃ）選択フィルタ領域。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック製印刷物の一方の面に対し近赤外波長域の光を照射する投光手段と、
前記プラスチック製印刷物の他方の面に対し前記投光手段と相対向して配設され、かつ、近赤外波長域に感度を有し、前記プラスチック製印刷物からの透過光を電気信号に変換することにより近赤外波長域の透過画像を取得する画像取得手段と、
この画像取得手段により取得された透過画像に基づき前記プラスチック製印刷物の外形を求める外形演算手段と、
この外形演算手段により求められた外形範囲内の透過画像により前記プラスチック製印刷物の欠損量を求める欠損量演算手段と、
この欠損量演算手段により求められた欠損量とあらかじめ設定される基準値とを比較することにより前記プラスチック製印刷物の最終的な欠損判定を行なう判定手段と、
を具備したことを特徴とするプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項２】
前記投光手段は、前記プラスチック製印刷物の近赤外波長域での吸光度の分光特性に応じて吸光度の高い波長域の光を限定的に投光することを特徴とする請求項１記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項３】
前記画像取得手段は、前記プラスチック製印刷物の近赤外波長域での吸光度の分光特性に応じて吸光度の高い波長域の透過画像を限定的に取得することを特徴とする請求項１記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項４】
前記欠損量演算手段は、前記外形演算手段により求められた外形範囲内における透過画像の明画素数を計数し、その計数値を前記プラスチック製印刷物の欠損量とすることを特徴とする請求項１記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項５】
前記プラスチック製印刷物を読取位置に搬送する搬送手段を有し、
前記画像取得手段は、前記読取位置において前記プラスチック製印刷物の搬送方向に対して直交方向にライン状に配設された複数の受光素子からなり、ラインごとの電気信号を前記プラスチック製印刷物の搬送に同期して逐次取得することにより２次元の信号を得ることを特徴とする請求項１記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項６】
プラスチック製印刷物の一方の面に対し近赤外波長域の光を照射する投光手段と、
前記プラスチック製印刷物の他方の面に対し前記投光手段と相対向して配設され、前記プラスチック製印刷物から得られる当該プラスチック製印刷物の近赤外波長域での吸光度の分光特性に応じて決定される少なくとも２種以上の複数の波長域の透過光をそれぞれ電気信号に変換することにより前記複数の波長域の透過信号をそれぞれ限定的に取得する信号取得手段と、
この信号取得手段により取得された複数の波長域の透過信号に対して取得した各波長域の透過信号量とあらかじめ設定される各波長域の基準値との類似度を求める類似度演算手段と、
この類似度演算手段により求められた類似度とあらかじめ設定される基準値とを比較することにより前記プラスチック製印刷物の最終的な真偽判定を行なう判定手段と、
を具備したことを特徴とするプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項７】
前記信号取得手段は、
前記投光手段からの光路上に設けられた１つあるいは複数のハーフミラーと、
このハーフミラーに対して、それぞれの反射光路と最終段のハーフミラーの透過光路に配設され、前記プラスチック製印刷物の近赤外波長域での吸光度の分光特性に応じて決定されるそれぞれ異なる波長域の光を限定的に透過するフィルタと、
このフィルタを介して異なる波長域の透過信号をそれぞれ取得する受光手段と、
を具備したことを特徴とする請求項６記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項８】
前記信号取得手段は、
前記投光手段からの光路上に配設され、光透過特性が異なる複数の領域を有するフィルタと、
このフィルタを介してその透過信号を取得する受光手段とを有し、
前記投光手段からの光路が前記フィルタの各領域を順次通るよう、前記フィルタを移動あるいは回転させ、それと同期して前記受光手段から時分割に信号を取得することにより、異なる波長域の透過信号をそれぞれ取得することを特徴とする請求項６記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項９】
非検査時に前記投光手段と前記信号取得手段との間の光路上に基準材シートを介在させることで、前記プラスチック製印刷物の場合と同様の透過信号を前記信号取得手段から取得する手段と、
この手段により取得された前記基準材シートからの透過信号に基づき前記信号取得手段の出力信号を補正する補正手段と、
をさらに具備したことを特徴とする請求項６記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項１０】
非検査時に前記投光手段と前記信号取得手段との間の光路上に基準材シートを介在させることで、前記プラスチック製印刷物の場合と同様の透過信号を前記信号取得手段から取得する手段と、
この手段により取得された前記基準材シートからの透過信号に基づき前記類似度演算手段の演算内容を補正する補正手段と、
をさらに具備したことを特徴とする請求項６記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項１１】
前記基準材シートは、前記プラスチック製印刷物と同一材料であることを特徴とする請求項９または請求項１０記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項１２】
検査時には前記投光手段と前記信号取得手段との間の光路外に退避している基準材を非検査時に前記投光手段と前記信号取得手段との間の光路上に移動させることで、前記プラスチック製印刷物の場合と同様の透過信号を前記信号取得手段から取得する手段と、
この手段により前記信号取得手段から取得された前記基準材からの透過信号に基づき前記信号取得手段の出力信号を補正する補正手段と、
をさらに具備したことを特徴とする請求項６記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項１３】
検査時には前記投光手段と前記信号取得手段との間の光路外に退避している基準材を非検査時に前記投光手段と前記信号取得手段との間の光路上に移動させることで、前記プラスチック製印刷物の場合と同様の透過信号を前記信号取得手段から取得する手段と、
この手段により前記信号取得手段から取得された前記基準材シートからの透過信号に基づき前記類似度演算手段の演算内容を補正する補正手段と、
をさらに具備したことを特徴とする請求項６記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項１４】
前記基準材は、前記プラスチック製印刷物と同一材料であることを特徴とする請求項１２または請求項１３記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項１５】
プラスチック製印刷物の一方の面に対し投光手段により近赤外波長域の光を照射する第１のステップと、
前記プラスチック製印刷物の他方の面に対し前記投光手段と相対向して配設された近赤外波長域に感度を有する画像取得手段により前記プラスチック製印刷物からの透過光を電気信号に変換することにより近赤外波長域の透過画像を取得する第２のステップと、
この第２のステップにより前記画像取得手段から取得された透過画像に基づき前記プラスチック製印刷物の外形を求める第３のステップと、
この第３のステップにより求められた外形範囲内の透過画像により前記プラスチック製印刷物の欠損量を求める第４のステップと、
この第４のステップにより求められた欠損量とあらかじめ設定される基準値とを比較することにより前記プラスチック製印刷物の最終的な欠損判定を行なう第５のステップと、
を具備したことを特徴とするプラスチック製印刷物検査方法。
【請求項１６】
プラスチック製印刷物の一方の面に対し投光手段により近赤外波長域の光を照射する第１のステップと、
前記プラスチック製印刷物の他方の面に対し前記投光手段と相対向して配設された信号取得手段により、前記プラスチック製印刷物から得られる当該プラスチック製印刷物の近赤外波長域での吸光度の分光特性に応じて決定される少なくとも２種以上の複数の波長域の透過光をそれぞれ電気信号に変換することにより前記複数の波長域の透過信号をそれぞれ限定的に取得する第２のステップと、
この第２のステップにより前記信号取得手段から取得された複数の波長域の透過信号に対して取得した各波長域の透過信号量とあらかじめ設定される各波長域の基準値との類似度を求める第３のステップと、
この第３のステップにより求められた類似度とあらかじめ設定される基準値とを比較することにより前記プラスチック製印刷物の最終的な真偽判定を行なう第４のステップと、
を具備したことを特徴とするプラスチック製印刷物検査方法。
【請求項１】
プラスチック製印刷物の一方の面に対し近赤外波長域の光を照射する投光手段と、
前記プラスチック製印刷物の他方の面に対し前記投光手段と相対向して配設され、かつ、近赤外波長域に感度を有し、前記プラスチック製印刷物からの透過光を電気信号に変換することにより近赤外波長域の透過画像を取得する画像取得手段と、
この画像取得手段により取得された透過画像に基づき前記プラスチック製印刷物の外形を求める外形演算手段と、
この外形演算手段により求められた外形範囲内の透過画像により前記プラスチック製印刷物の欠損量を求める欠損量演算手段と、
この欠損量演算手段により求められた欠損量とあらかじめ設定される基準値とを比較することにより前記プラスチック製印刷物の最終的な欠損判定を行なう判定手段と、
を具備したことを特徴とするプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項２】
前記投光手段は、前記プラスチック製印刷物の近赤外波長域での吸光度の分光特性に応じて吸光度の高い波長域の光を限定的に投光することを特徴とする請求項１記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項３】
前記画像取得手段は、前記プラスチック製印刷物の近赤外波長域での吸光度の分光特性に応じて吸光度の高い波長域の透過画像を限定的に取得することを特徴とする請求項１記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項４】
前記欠損量演算手段は、前記外形演算手段により求められた外形範囲内における透過画像の明画素数を計数し、その計数値を前記プラスチック製印刷物の欠損量とすることを特徴とする請求項１記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項５】
前記プラスチック製印刷物を読取位置に搬送する搬送手段を有し、
前記画像取得手段は、前記読取位置において前記プラスチック製印刷物の搬送方向に対して直交方向にライン状に配設された複数の受光素子からなり、ラインごとの電気信号を前記プラスチック製印刷物の搬送に同期して逐次取得することにより２次元の信号を得ることを特徴とする請求項１記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項６】
プラスチック製印刷物の一方の面に対し近赤外波長域の光を照射する投光手段と、
前記プラスチック製印刷物の他方の面に対し前記投光手段と相対向して配設され、前記プラスチック製印刷物から得られる当該プラスチック製印刷物の近赤外波長域での吸光度の分光特性に応じて決定される少なくとも２種以上の複数の波長域の透過光をそれぞれ電気信号に変換することにより前記複数の波長域の透過信号をそれぞれ限定的に取得する信号取得手段と、
この信号取得手段により取得された複数の波長域の透過信号に対して取得した各波長域の透過信号量とあらかじめ設定される各波長域の基準値との類似度を求める類似度演算手段と、
この類似度演算手段により求められた類似度とあらかじめ設定される基準値とを比較することにより前記プラスチック製印刷物の最終的な真偽判定を行なう判定手段と、
を具備したことを特徴とするプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項７】
前記信号取得手段は、
前記投光手段からの光路上に設けられた１つあるいは複数のハーフミラーと、
このハーフミラーに対して、それぞれの反射光路と最終段のハーフミラーの透過光路に配設され、前記プラスチック製印刷物の近赤外波長域での吸光度の分光特性に応じて決定されるそれぞれ異なる波長域の光を限定的に透過するフィルタと、
このフィルタを介して異なる波長域の透過信号をそれぞれ取得する受光手段と、
を具備したことを特徴とする請求項６記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項８】
前記信号取得手段は、
前記投光手段からの光路上に配設され、光透過特性が異なる複数の領域を有するフィルタと、
このフィルタを介してその透過信号を取得する受光手段とを有し、
前記投光手段からの光路が前記フィルタの各領域を順次通るよう、前記フィルタを移動あるいは回転させ、それと同期して前記受光手段から時分割に信号を取得することにより、異なる波長域の透過信号をそれぞれ取得することを特徴とする請求項６記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項９】
非検査時に前記投光手段と前記信号取得手段との間の光路上に基準材シートを介在させることで、前記プラスチック製印刷物の場合と同様の透過信号を前記信号取得手段から取得する手段と、
この手段により取得された前記基準材シートからの透過信号に基づき前記信号取得手段の出力信号を補正する補正手段と、
をさらに具備したことを特徴とする請求項６記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項１０】
非検査時に前記投光手段と前記信号取得手段との間の光路上に基準材シートを介在させることで、前記プラスチック製印刷物の場合と同様の透過信号を前記信号取得手段から取得する手段と、
この手段により取得された前記基準材シートからの透過信号に基づき前記類似度演算手段の演算内容を補正する補正手段と、
をさらに具備したことを特徴とする請求項６記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項１１】
前記基準材シートは、前記プラスチック製印刷物と同一材料であることを特徴とする請求項９または請求項１０記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項１２】
検査時には前記投光手段と前記信号取得手段との間の光路外に退避している基準材を非検査時に前記投光手段と前記信号取得手段との間の光路上に移動させることで、前記プラスチック製印刷物の場合と同様の透過信号を前記信号取得手段から取得する手段と、
この手段により前記信号取得手段から取得された前記基準材からの透過信号に基づき前記信号取得手段の出力信号を補正する補正手段と、
をさらに具備したことを特徴とする請求項６記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項１３】
検査時には前記投光手段と前記信号取得手段との間の光路外に退避している基準材を非検査時に前記投光手段と前記信号取得手段との間の光路上に移動させることで、前記プラスチック製印刷物の場合と同様の透過信号を前記信号取得手段から取得する手段と、
この手段により前記信号取得手段から取得された前記基準材シートからの透過信号に基づき前記類似度演算手段の演算内容を補正する補正手段と、
をさらに具備したことを特徴とする請求項６記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項１４】
前記基準材は、前記プラスチック製印刷物と同一材料であることを特徴とする請求項１２または請求項１３記載のプラスチック製印刷物検査装置。
【請求項１５】
プラスチック製印刷物の一方の面に対し投光手段により近赤外波長域の光を照射する第１のステップと、
前記プラスチック製印刷物の他方の面に対し前記投光手段と相対向して配設された近赤外波長域に感度を有する画像取得手段により前記プラスチック製印刷物からの透過光を電気信号に変換することにより近赤外波長域の透過画像を取得する第２のステップと、
この第２のステップにより前記画像取得手段から取得された透過画像に基づき前記プラスチック製印刷物の外形を求める第３のステップと、
この第３のステップにより求められた外形範囲内の透過画像により前記プラスチック製印刷物の欠損量を求める第４のステップと、
この第４のステップにより求められた欠損量とあらかじめ設定される基準値とを比較することにより前記プラスチック製印刷物の最終的な欠損判定を行なう第５のステップと、
を具備したことを特徴とするプラスチック製印刷物検査方法。
【請求項１６】
プラスチック製印刷物の一方の面に対し投光手段により近赤外波長域の光を照射する第１のステップと、
前記プラスチック製印刷物の他方の面に対し前記投光手段と相対向して配設された信号取得手段により、前記プラスチック製印刷物から得られる当該プラスチック製印刷物の近赤外波長域での吸光度の分光特性に応じて決定される少なくとも２種以上の複数の波長域の透過光をそれぞれ電気信号に変換することにより前記複数の波長域の透過信号をそれぞれ限定的に取得する第２のステップと、
この第２のステップにより前記信号取得手段から取得された複数の波長域の透過信号に対して取得した各波長域の透過信号量とあらかじめ設定される各波長域の基準値との類似度を求める第３のステップと、
この第３のステップにより求められた類似度とあらかじめ設定される基準値とを比較することにより前記プラスチック製印刷物の最終的な真偽判定を行なう第４のステップと、
を具備したことを特徴とするプラスチック製印刷物検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−８９３８５（Ｐ２００８−８９３８５Ａ）
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６９８５７（Ｐ２００６−２６９８５７）
【出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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