JP2003098072A - 透明な対象物を検出する方法および検出装置 - Google Patents
透明な対象物を検出する方法および検出装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の光学センサでは、透明な対象物の主光
学軸の位置の変更等によって透明な対象物を通過して受
光される光の強度が弱まり、透明な対象物を明確に検出
することが困難であった。 【解決手段】 透明な対象物の主光学軸に依存しない光
強度の変化を検出することによって前記の課題は解決さ
れる。
学軸の位置の変更等によって透明な対象物を通過して受
光される光の強度が弱まり、透明な対象物を明確に検出
することが困難であった。 【解決手段】 透明な対象物の主光学軸に依存しない光
強度の変化を検出することによって前記の課題は解決さ
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、透明な対象物を通
過する場合に光強度が変化する偏光された光によって透
明な対象物を検出する方法、および少なくとも１つの放
射源と、当該放射源からのビームを受光する少なくとも
１つの受光装置を有する、有利には請求項１に記載の方
法を実施する検出装置に関する。
過する場合に光強度が変化する偏光された光によって透
明な対象物を検出する方法、および少なくとも１つの放
射源と、当該放射源からのビームを受光する少なくとも
１つの受光装置を有する、有利には請求項１に記載の方
法を実施する検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】印刷機では、被印刷物を印刷機内で搬送
する透明なベルトコンベヤやウェブが頻繁に使用されて
いる。正しい印刷には、狭い許容範囲内でウェブを正し
く配置することがとりわけ重要である。
する透明なベルトコンベヤやウェブが頻繁に使用されて
いる。正しい印刷には、狭い許容範囲内でウェブを正し
く配置することがとりわけ重要である。
【０００３】印刷機のウェブがずれている場合、搬送さ
れる被印刷物も相応にずれて印刷の位置がずれてしま
う。それ故にウェブの位置を突き止めて、制御すること
が望ましい。このために光学的センサが用いられるが、
透過性の材料を光ビームによって識別するのには特有の
問題がある。なぜなら透明な材料の反射能力は限られて
おり、透明なウェブを通って受光部へ向かう光と受光装
置によって直接的に受光される光との差が少ないからで
ある。既知の解決方法はコストがかかり、感受性の良い
受光部を必要とする。さらに問題なのは、透明なウェブ
の汚れや表面の損傷である。これらの汚れや損傷は、ビ
ーム路を変えることで光学的な測定を多大に妨害する。
さらに光学的センサ装置による解決では次のことが問題
になる。つまり主光学軸ｈの位置が透明なウェブの偏光
フィルタの透過方向に対して不所望に僅かに変わった時
に既に光ビームのビーム路が激しく変わり、この測定方
法が光学的放射部の方向の調整なしに使用不可能になる
ことである。
れる被印刷物も相応にずれて印刷の位置がずれてしま
う。それ故にウェブの位置を突き止めて、制御すること
が望ましい。このために光学的センサが用いられるが、
透過性の材料を光ビームによって識別するのには特有の
問題がある。なぜなら透明な材料の反射能力は限られて
おり、透明なウェブを通って受光部へ向かう光と受光装
置によって直接的に受光される光との差が少ないからで
ある。既知の解決方法はコストがかかり、感受性の良い
受光部を必要とする。さらに問題なのは、透明なウェブ
の汚れや表面の損傷である。これらの汚れや損傷は、ビ
ーム路を変えることで光学的な測定を多大に妨害する。
さらに光学的センサ装置による解決では次のことが問題
になる。つまり主光学軸ｈの位置が透明なウェブの偏光
フィルタの透過方向に対して不所望に僅かに変わった時
に既に光ビームのビーム路が激しく変わり、この測定方
法が光学的放射部の方向の調整なしに使用不可能になる
ことである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】それ故に本発明の課題
は、コストがかからずに信頼できて簡易な、透明な対象
物を検出する検出装置および方法を提供することであ
る。
は、コストがかからずに信頼できて簡易な、透明な対象
物を検出する検出装置および方法を提供することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、透明な対
象物の主光学軸に依存しない光強度の変化を検出するこ
とで解決される。
象物の主光学軸に依存しない光強度の変化を検出するこ
とで解決される。
【０００６】
【発明の実施の形態】上記の課題を解決するために、偏
光された光を用いて透明な対象物を検出する方法を開示
する。この光は透明な対象物を通過した場合に自身の光
強度が変化するようにされており、透明な対象物の主光
学軸の位置Φ（以下では単に主軸位置Φと呼ぶ）に依存
しないこの光強度の変化が検出される。
光された光を用いて透明な対象物を検出する方法を開示
する。この光は透明な対象物を通過した場合に自身の光
強度が変化するようにされており、透明な対象物の主光
学軸の位置Φ（以下では単に主軸位置Φと呼ぶ）に依存
しないこの光強度の変化が検出される。
【０００７】さらに少なくとも１つの放射源と、この放
射源からのビームを円偏光計を用いて受光する少なくと
も１つの受光装置とを有する検出装置を開示する。この
ようにして、透明な対象物が理想的な位置にない場合に
もこれを精確に測定または検出することができる。
射源からのビームを円偏光計を用いて受光する少なくと
も１つの受光装置とを有する検出装置を開示する。この
ようにして、透明な対象物が理想的な位置にない場合に
もこれを精確に測定または検出することができる。
【０００８】有利な実施例を従属請求項に記載する。
【０００９】とりわけ簡単で有利なのは、次の場合に測
定または検出が主軸位置Φに依存しないことで行われる
ことである。すなわち４分の１の波長光路差を有する２
つの遅延板（λ／４板とも称される）が直線偏光フィル
タにそれぞれ割り当てられる場合である。ここで偏光フ
ィルタは相互に交差して配置されている。つまり２つの
直線偏光フィルタの、ビームに対する透過方向は相互に
９０°ずつずれている。
定または検出が主軸位置Φに依存しないことで行われる
ことである。すなわち４分の１の波長光路差を有する２
つの遅延板（λ／４板とも称される）が直線偏光フィル
タにそれぞれ割り当てられる場合である。ここで偏光フ
ィルタは相互に交差して配置されている。つまり２つの
直線偏光フィルタの、ビームに対する透過方向は相互に
９０°ずつずれている。
【００１０】
【実施例】以下で本発明を図１から図４にもとづいて説
明する。
明する。
【００１１】図１には、主光学軸ｈを有する透明な対象
物１０が備えられた本発明が図４に相応して示されてい
る。透明な対象物１０は例えば印刷機の搬送ベルトまた
はウェブである。透明な対象物１０の上方には放射源１
と第１の直線偏光フィルタ３が設けられている。さらに
透明な対象物１０の下方には受光装置２と第２の偏光フ
ィルタ４とが配置されている。放射源１と受光装置２
は、透明な対象物１０によって部分的に分断されてい
る。放射源１のビーム路の一部は第１の偏光フィルタ３
を通過した後に透明な対象物１０に入射し、別の一部は
第２の偏光フィルタ４に（すなわち透明な対象物１０の
脇を通過して）入射する。引き続きこの構造の作用を図
１に即して説明する。放射源１は光ビームを放つ。この
光ビームは図では、ビーム路の方向（受光装置２）に向
かっている矢印を先端に有する線として記号で示されて
おり、放射源１付近で直線偏光フィルタ３を通過して直
線偏光される。放射源１の偏光された光はここで矢印の
方向へさらに伝播し、一部は透明な対象物１０に入射す
る。光の別の部分は、透明な対象物１０の脇を通り過
ぎ、第２の直線偏光フィルタ４に入射する。この第２の
直線偏光フィルタ４は、第１の偏光フィルタ３と交差し
て配置されている。すなわち２つの偏光フィルタ３、４
の偏光方向と２つの偏光フィルタ３、４を通過した光の
軸の方向は相互に９０°ずれている。つまり左側の矢印
で示されているように、第２の偏光フィルタ４は第１の
偏光フィルタ３を通過した光ビームを透過させることが
できない。光源１から見て第２の偏光フィルタ４の後方
に配置されている受光装置２は、左側の領域ａで放射源
１からのビームを受光しない。右側の矢印で示されてい
るように、放射源１のビームの一部は透明な対象物１０
に入射する。透明な対象物１０はこの実施例では、印刷
機の無端式透過性搬送ベルトまたはウェブである。この
ようなベルトまたはウェブは、観察面を指している矢印
の方向へ、駆動装置１３によって駆動されて、被印刷物
を印刷機内で搬送する。透明な対象物１０から斜め上方
へ向かう矢印が示しているように、透明な対象物１０に
入射したビームは僅かに反射する。しかし大部分のビー
ムは、透明な対象物１０を通過する。透明な対象物１０
は、光ビームに対して偏光フィルタのように作用する。
放射源１のビームの透明な対象物１０を通過した後の光
強度は、以下の式に従って計算される。
物１０が備えられた本発明が図４に相応して示されてい
る。透明な対象物１０は例えば印刷機の搬送ベルトまた
はウェブである。透明な対象物１０の上方には放射源１
と第１の直線偏光フィルタ３が設けられている。さらに
透明な対象物１０の下方には受光装置２と第２の偏光フ
ィルタ４とが配置されている。放射源１と受光装置２
は、透明な対象物１０によって部分的に分断されてい
る。放射源１のビーム路の一部は第１の偏光フィルタ３
を通過した後に透明な対象物１０に入射し、別の一部は
第２の偏光フィルタ４に（すなわち透明な対象物１０の
脇を通過して）入射する。引き続きこの構造の作用を図
１に即して説明する。放射源１は光ビームを放つ。この
光ビームは図では、ビーム路の方向（受光装置２）に向
かっている矢印を先端に有する線として記号で示されて
おり、放射源１付近で直線偏光フィルタ３を通過して直
線偏光される。放射源１の偏光された光はここで矢印の
方向へさらに伝播し、一部は透明な対象物１０に入射す
る。光の別の部分は、透明な対象物１０の脇を通り過
ぎ、第２の直線偏光フィルタ４に入射する。この第２の
直線偏光フィルタ４は、第１の偏光フィルタ３と交差し
て配置されている。すなわち２つの偏光フィルタ３、４
の偏光方向と２つの偏光フィルタ３、４を通過した光の
軸の方向は相互に９０°ずれている。つまり左側の矢印
で示されているように、第２の偏光フィルタ４は第１の
偏光フィルタ３を通過した光ビームを透過させることが
できない。光源１から見て第２の偏光フィルタ４の後方
に配置されている受光装置２は、左側の領域ａで放射源
１からのビームを受光しない。右側の矢印で示されてい
るように、放射源１のビームの一部は透明な対象物１０
に入射する。透明な対象物１０はこの実施例では、印刷
機の無端式透過性搬送ベルトまたはウェブである。この
ようなベルトまたはウェブは、観察面を指している矢印
の方向へ、駆動装置１３によって駆動されて、被印刷物
を印刷機内で搬送する。透明な対象物１０から斜め上方
へ向かう矢印が示しているように、透明な対象物１０に
入射したビームは僅かに反射する。しかし大部分のビー
ムは、透明な対象物１０を通過する。透明な対象物１０
は、光ビームに対して偏光フィルタのように作用する。
放射源１のビームの透明な対象物１０を通過した後の光
強度は、以下の式に従って計算される。
【００１２】
【数１】
【００１３】この式でＩは光強度を、Δはビームが透明
な対象物１０を通過したときの位相の遅れ分をあらわ
す。この位相の遅れは透明な対象物１０の複屈折が原因
である。またΦは、偏光フィルタ３、４の透過方向に対
する透明な対象物１０の主光学軸ｈの位置をあらわして
いる。上記の式によると、光強度
な対象物１０を通過したときの位相の遅れ分をあらわ
す。この位相の遅れは透明な対象物１０の複屈折が原因
である。またΦは、偏光フィルタ３、４の透過方向に対
する透明な対象物１０の主光学軸ｈの位置をあらわして
いる。上記の式によると、光強度
【００１４】
【数２】
【００１５】は、Φの角度が４５°であるときに最高に
なる。図１で調整された主軸位置Φは４５°であり、こ
のような主軸位置Φのもとでビームが透明な対象物１０
を通過するときに光強度が最高になる。主光学軸ｈが２
つの偏光フィルタ３，４の透過方向に対して平行（また
はほぼ平行）である場合、通過する光の偏光状態は全く
変化しない、またはほんの僅かに変化する。図１の実施
例では４５°の主軸位置Φによってビームが最も良く通
過し、光強度Ｉが透明な対象物１０の後方で最大にな
る。放射源１のビームの偏光状態は、透明な対象物１０
の偏光性の光学的特性によってさらに変化する。ビーム
は次に第２の直線偏光フィルタ４に入射する。この偏光
フィルタ４は第１の偏光フィルタ３と交差して配置され
ている。すなわちこの偏光フィルタ４は、第１の偏光フ
ィルタ３の振動面に対して９０°ずれている振動面の所
定の位置を有する光を透過させる。このような場合にビ
ームは第２の偏光フィルタ４を通過する。なぜならビー
ムの偏光状態が透明な対象物１０で偏光されるからであ
る。受光装置２の領域ｂで放射源１の大部分の光は受光
装置２に入射して検出される。光強度Ｉは図に記号で質
的に、矢印の密度によってあらわされている。受光装置
２はダイオード列またはＣＣＤ（電荷結合素子）エレメ
ントを有する。従って図１の光強度／光路グラフに質的
に示されているように、受光装置２の領域ａとｂとの間
で光強度Ｉにギャップが生じる。式１に即した光強度Ｉ
対０のギャップが理想的である。放射源１から光が垂直
に放射されると、透明な対象物１０の縁部１１は光強度
のギャップまたはコントラストの上方に位置する。前述
したプロセスは、透明な対象物１０の主軸位置Φが約４
５°であることを前提条件とする。透明な対象物１０の
主軸位置Φが約４５°でない場合、式１に従って光強度
Ｉが低下し、領域ａとｂとの間のコントラストが減少す
る。結果として、透明な対象物１０の検出がより不明瞭
になる。問題なのは主軸位置Φが透明な対象物１０での
機械的な緊張力等で変わることや、透明な対象物１０の
個所によって主軸位置Φの値が様々に異なることであ
る。透明な対象物１０の光学的特性および機械的な緊張
力には製造過程が大きく係わっている。透明な対象物１
０の光学的特性は、局部的に強度の差があり得る。すな
わち透明な対象物１０の長さおよび幅にわたって光学的
特性が変化していることがある。透明な対象物１０の表
面の汚れは、この汚れを通過する光を付加的に局部的に
弱め、受光装置２のＳ／Ｎ比を低下させる。これによっ
て上述のように実施される測定が、全体的に信頼できな
いものになってしまう。これらの問題を解決する方法
は、偏光フィルタ３、４を調整することである。すなわ
ち透明な対象物１０の主光学軸ｈの位置を偏光フィルタ
３、４の透過方向に対して、より大きい光強度Ｉを得ら
れるように式１に即して調整することである。これは偏
光フィルタ３，４を回転させることで行われるが、この
回転は限られた角度の範囲内でのみ行われる。さらに問
題なのは、透明な対象物１０の主光学軸の位置Φがあま
り定められていないこと、また光強度Ｉは主にテストに
よって調整されるということである。前述の問題の解決
方法を以下で図３に基づいて説明するが、その前に図２
でこの問題を図示する。
なる。図１で調整された主軸位置Φは４５°であり、こ
のような主軸位置Φのもとでビームが透明な対象物１０
を通過するときに光強度が最高になる。主光学軸ｈが２
つの偏光フィルタ３，４の透過方向に対して平行（また
はほぼ平行）である場合、通過する光の偏光状態は全く
変化しない、またはほんの僅かに変化する。図１の実施
例では４５°の主軸位置Φによってビームが最も良く通
過し、光強度Ｉが透明な対象物１０の後方で最大にな
る。放射源１のビームの偏光状態は、透明な対象物１０
の偏光性の光学的特性によってさらに変化する。ビーム
は次に第２の直線偏光フィルタ４に入射する。この偏光
フィルタ４は第１の偏光フィルタ３と交差して配置され
ている。すなわちこの偏光フィルタ４は、第１の偏光フ
ィルタ３の振動面に対して９０°ずれている振動面の所
定の位置を有する光を透過させる。このような場合にビ
ームは第２の偏光フィルタ４を通過する。なぜならビー
ムの偏光状態が透明な対象物１０で偏光されるからであ
る。受光装置２の領域ｂで放射源１の大部分の光は受光
装置２に入射して検出される。光強度Ｉは図に記号で質
的に、矢印の密度によってあらわされている。受光装置
２はダイオード列またはＣＣＤ（電荷結合素子）エレメ
ントを有する。従って図１の光強度／光路グラフに質的
に示されているように、受光装置２の領域ａとｂとの間
で光強度Ｉにギャップが生じる。式１に即した光強度Ｉ
対０のギャップが理想的である。放射源１から光が垂直
に放射されると、透明な対象物１０の縁部１１は光強度
のギャップまたはコントラストの上方に位置する。前述
したプロセスは、透明な対象物１０の主軸位置Φが約４
５°であることを前提条件とする。透明な対象物１０の
主軸位置Φが約４５°でない場合、式１に従って光強度
Ｉが低下し、領域ａとｂとの間のコントラストが減少す
る。結果として、透明な対象物１０の検出がより不明瞭
になる。問題なのは主軸位置Φが透明な対象物１０での
機械的な緊張力等で変わることや、透明な対象物１０の
個所によって主軸位置Φの値が様々に異なることであ
る。透明な対象物１０の光学的特性および機械的な緊張
力には製造過程が大きく係わっている。透明な対象物１
０の光学的特性は、局部的に強度の差があり得る。すな
わち透明な対象物１０の長さおよび幅にわたって光学的
特性が変化していることがある。透明な対象物１０の表
面の汚れは、この汚れを通過する光を付加的に局部的に
弱め、受光装置２のＳ／Ｎ比を低下させる。これによっ
て上述のように実施される測定が、全体的に信頼できな
いものになってしまう。これらの問題を解決する方法
は、偏光フィルタ３、４を調整することである。すなわ
ち透明な対象物１０の主光学軸ｈの位置を偏光フィルタ
３、４の透過方向に対して、より大きい光強度Ｉを得ら
れるように式１に即して調整することである。これは偏
光フィルタ３，４を回転させることで行われるが、この
回転は限られた角度の範囲内でのみ行われる。さらに問
題なのは、透明な対象物１０の主光学軸の位置Φがあま
り定められていないこと、また光強度Ｉは主にテストに
よって調整されるということである。前述の問題の解決
方法を以下で図３に基づいて説明するが、その前に図２
でこの問題を図示する。
【００１６】図２には、図１と同類の検出装置が示され
ている。図１との違いは、主光学軸の位置が図２では不
都合にΦ４５°ではない、または理想的ではないことで
ある。光強度Ｉは式１に即して、ビームが透明な対象物
１０を通過するときに著しく低下する。これは矢印の密
度が透明な対象物１０の下方、または透明な対象物を通
過した後で減少していることで示されている。受光装置
２の領域ｂに入射して、検出されるビームは図１と比較
すると少ない（図２の光強度／光路グラフでを参照）。
このため領域ａと領域ｂとの間のコントラストが低下し
て、透明な対象物１０の縁部１１の検出が図１等より困
難になる。
ている。図１との違いは、主光学軸の位置が図２では不
都合にΦ４５°ではない、または理想的ではないことで
ある。光強度Ｉは式１に即して、ビームが透明な対象物
１０を通過するときに著しく低下する。これは矢印の密
度が透明な対象物１０の下方、または透明な対象物を通
過した後で減少していることで示されている。受光装置
２の領域ｂに入射して、検出されるビームは図１と比較
すると少ない（図２の光強度／光路グラフでを参照）。
このため領域ａと領域ｂとの間のコントラストが低下し
て、透明な対象物１０の縁部１１の検出が図１等より困
難になる。
【００１７】領域ａと領域ｂとの間のコントラストを高
めるために、図３には検出装置の実施例が示されてい
る。この検出装置は放射源１および受光装置２を有す
る。図２のように、放射源１から放射された光はまず最
初に第１の偏光フィルタ３によって直線偏光される。前
述した実施例との違いは、この光が引き続き４分の１の
波長光路差を有する遅延板（以下で第１のλ／４板５と
称する）を通過することである。この第１のλ／４板５
によって、第１の偏光フィルタ３で偏光された光が円偏
光される。ここで図１の場合のように、光の２つのビー
ム路が区別される。図２で左側の矢印によってあらわさ
れたビーム路では、円偏光された光は第２のλ／４板６
に入射し、ここで直線偏光される。直線偏光されたこの
光は引き続き第２の直線偏光フィルタ４に入射する。図
１の場合と同様に、ここでこの光は別の外部の影響を受
けない限り第２の直線偏光フィルタ４を通過しない。従
って図３の光強度／光路グラフは、受光装置２の領域ａ
では光強度が０であることを示す。図３の第２のケース
において、光は第１のλ／４板５で円偏光された後で、
縁部１１の領域で透明な対象物１０に入射する。透明な
対象物の主軸位置Φは機械的な緊張力が原因で４５°で
はない。しかし光強度Ｉは、透明な対象物１０の前と後
でのこのケースではほぼ一定であり、透明な対象物１０
の主光学軸ｈの位置が理想的でないために顕著に弱まる
ことはない。このような現象は、以下の説明で理解され
るだろう。第１のλ／４板５においてビームが円偏光さ
れることで、式１を数回計算し直した後に次の式２が得
られる。この式は、透明な対象物１０を通過した後の光
強度Ｉをあらわす。
めるために、図３には検出装置の実施例が示されてい
る。この検出装置は放射源１および受光装置２を有す
る。図２のように、放射源１から放射された光はまず最
初に第１の偏光フィルタ３によって直線偏光される。前
述した実施例との違いは、この光が引き続き４分の１の
波長光路差を有する遅延板（以下で第１のλ／４板５と
称する）を通過することである。この第１のλ／４板５
によって、第１の偏光フィルタ３で偏光された光が円偏
光される。ここで図１の場合のように、光の２つのビー
ム路が区別される。図２で左側の矢印によってあらわさ
れたビーム路では、円偏光された光は第２のλ／４板６
に入射し、ここで直線偏光される。直線偏光されたこの
光は引き続き第２の直線偏光フィルタ４に入射する。図
１の場合と同様に、ここでこの光は別の外部の影響を受
けない限り第２の直線偏光フィルタ４を通過しない。従
って図３の光強度／光路グラフは、受光装置２の領域ａ
では光強度が０であることを示す。図３の第２のケース
において、光は第１のλ／４板５で円偏光された後で、
縁部１１の領域で透明な対象物１０に入射する。透明な
対象物の主軸位置Φは機械的な緊張力が原因で４５°で
はない。しかし光強度Ｉは、透明な対象物１０の前と後
でのこのケースではほぼ一定であり、透明な対象物１０
の主光学軸ｈの位置が理想的でないために顕著に弱まる
ことはない。このような現象は、以下の説明で理解され
るだろう。第１のλ／４板５においてビームが円偏光さ
れることで、式１を数回計算し直した後に次の式２が得
られる。この式は、透明な対象物１０を通過した後の光
強度Ｉをあらわす。
【００１８】
【数３】
【００１９】式１と比べると、式２には主軸位置Φに対
する記号がない。すなわち式２および図３の光強度Ｉ
は、主軸位置Φに依存しないのである。光強度Ｉはこの
式で、透明な対象物１０を通過したときのビームの位相
遅延分Δだけに依存する。この位相遅延分は受光装置２
で測定され、式２で光強度Ｉに計算し直される。これら
の説明から、図３の光強度／光路グラフは主軸位置Φが
４５°でないのにもかかわらず領域ｂで高い光強度Ｉを
有していることが理解できる。これは図３の光強度／光
路グラフにおける比較値Ｉ０によって示されている。こ
の比較値は、理想的な主軸位置Φが使用されている式１
の場合の値とほぼ一致している。最終的に本発明は上述
のように、透明な対象物１０の主光学軸ｈの位置を偏光
フィルタ３、４の透過方向に対して変える機械的な緊張
力および透明な対象物１０の変更に依存せずに、透明な
対象物１０を精確に検出し、評価装置１２で評価する方
法を容易に供給する。しかも光強度の損出を補填するこ
とはない。
する記号がない。すなわち式２および図３の光強度Ｉ
は、主軸位置Φに依存しないのである。光強度Ｉはこの
式で、透明な対象物１０を通過したときのビームの位相
遅延分Δだけに依存する。この位相遅延分は受光装置２
で測定され、式２で光強度Ｉに計算し直される。これら
の説明から、図３の光強度／光路グラフは主軸位置Φが
４５°でないのにもかかわらず領域ｂで高い光強度Ｉを
有していることが理解できる。これは図３の光強度／光
路グラフにおける比較値Ｉ０によって示されている。こ
の比較値は、理想的な主軸位置Φが使用されている式１
の場合の値とほぼ一致している。最終的に本発明は上述
のように、透明な対象物１０の主光学軸ｈの位置を偏光
フィルタ３、４の透過方向に対して変える機械的な緊張
力および透明な対象物１０の変更に依存せずに、透明な
対象物１０を精確に検出し、評価装置１２で評価する方
法を容易に供給する。しかも光強度の損出を補填するこ
とはない。
【００２０】最終的に図４で、上述した実態が別の視点
から見た図を用いて明確にされている。参照番号は、図
１から図３の参照番号と同じ目印を示している。第１の
偏光フィルタ３でビームはｙ軸方向に直線偏光される。
その後でこのビームは第１のλ／４板５で円偏光され、
ビームの進角軸ｆは４５°だけ傾斜する。透明な対象物
１０を通過するときに、偏光状態は透明な対象物１０の
主軸ｈの位置に依存して変えられる。この位置は透明な
対象物１０の特性によって決まる。円偏光は第２のλ／
４板６によって戻され、進角軸はマイナス方向に４５°
傾く。次にビームは第２の直線偏光フィルタ４でｘ軸方
向に直線偏光され、受光装置２で受光される。図４で
は、ビームが透明な物質１０を通過する場合だけが説明
されている。ビームが透明な対象物１０の脇を通過する
別のケースは図１から図３に説明されている。角度Φが
一定である場合、主軸ｈが変化した場合にビームの進角
軸ｆも変化することが図４から明らかである。
から見た図を用いて明確にされている。参照番号は、図
１から図３の参照番号と同じ目印を示している。第１の
偏光フィルタ３でビームはｙ軸方向に直線偏光される。
その後でこのビームは第１のλ／４板５で円偏光され、
ビームの進角軸ｆは４５°だけ傾斜する。透明な対象物
１０を通過するときに、偏光状態は透明な対象物１０の
主軸ｈの位置に依存して変えられる。この位置は透明な
対象物１０の特性によって決まる。円偏光は第２のλ／
４板６によって戻され、進角軸はマイナス方向に４５°
傾く。次にビームは第２の直線偏光フィルタ４でｘ軸方
向に直線偏光され、受光装置２で受光される。図４で
は、ビームが透明な物質１０を通過する場合だけが説明
されている。ビームが透明な対象物１０の脇を通過する
別のケースは図１から図３に説明されている。角度Φが
一定である場合、主軸ｈが変化した場合にビームの進角
軸ｆも変化することが図４から明らかである。
【図１】図１には、透明な対象物が備えられた放射源お
よび受光部を有する検出装置の正面図が示されている。
ここでこの放射源と受光部には偏光フィルタが１つずつ
割り当てられており、透明な対象物は理想的な主光学軸
位置Φを有している。また受光部によって受光されたビ
ームの光強度をあらわすグラフが示されている。
よび受光部を有する検出装置の正面図が示されている。
ここでこの放射源と受光部には偏光フィルタが１つずつ
割り当てられており、透明な対象物は理想的な主光学軸
位置Φを有している。また受光部によって受光されたビ
ームの光強度をあらわすグラフが示されている。
【図２】図２は光学的主軸位置が理想的でない、図１の
検出装置と同類の検出装置である。
検出装置と同類の検出装置である。
【図３】図３は、放射源と受光装置とが備えられた検出
装置を有する本発明の正面図である。ここで放射源と受
光装置には偏光フィルタとλ／４板とが１つずつ割り当
てられている。またこの装置は、任意の主光学軸位置Φ
を有する透明な対象物を有している。
装置を有する本発明の正面図である。ここで放射源と受
光装置には偏光フィルタとλ／４板とが１つずつ割り当
てられている。またこの装置は、任意の主光学軸位置Φ
を有する透明な対象物を有している。
【図４】図４には本発明にもとづく基本的な配置が示さ
れている。ここで放射ベクトルは質的に示されている。
れている。ここで放射ベクトルは質的に示されている。
１ 放射源
２ 受光装置
３ 第１の直線偏光フィルタ
４ 第２の直線偏光フィルタ
５ 第１のλ／４板
６ 第２のλ／４板
１０ 透明な対象物
１１ 縁部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G059 AA05 BB08 EE01 EE05 GG04
GG10 JJ13 JJ19 JJ20 KK04
LL04
2H049 BA02 BA07 BB03 BC23
2H099 AA00 BA09 BA17 CA07 CA11
DA00
Claims (14)
- 【請求項１】 透明な対象物（１０）を通過する場合に
光強度が変化する偏光された光によって透明な対象物
（１０）を検出する方法において、 前記透明な対象物（１０）の主光学軸に依存しない光強
度の変化を検出する、ことを特徴とする透明な対象物を
検出する方法。 - 【請求項２】 前記透明な対象物（１０）による光の位
相変化に依存する光強度の変化を検出する、請求項１記
載の方法。 - 【請求項３】 少なくとも１つの円偏光計を使用する、
請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 放射源（１）から光ビームを放出し、 第１の直線偏光フィルタ（３）で前記光ビームを偏光
し、 前記光ビームの偏光面を、光の４分の１波長分ずらし、 透明な対象物（１０）に前記光ビームの一部を通過さ
せ、 前記光ビームを第２の直線偏光フィルタ（４）で偏光
し、 前記光ビームの偏光面を光の４分の１波長分ずらし、 前記光ビームを受光装置（２）で受光して評価する、請
求項１から３までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項５】 受光装置（２）で受光され、評価された
光ビームをもとに透明な対象物（１０）の位置を計算す
る、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項６】 透明な対象物（１０）の位置の誤りを計
算ステップの結果にもとづいて自動的に修正する、請求
項１から５までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項７】 少なくとも１つの放射源（１）と、当該
放射源（１）からのビームを受光する少なくとも１つの
受光装置（２）を有する、有利には請求項１に記載の方
法を実施する検出装置において、 円偏光形が設けられている、ことを特徴とする検出装
置。 - 【請求項８】 相互に交差して配置されている２つの直
線フィルタ（３、４）にλ／４板（５、６）がそれぞれ
割り当てられており、 ここで第１のλ／４板（５）は第１の偏光フィルタ
（３）の後方に配置されており、第２のλ／４板（６）
は第２の偏光フィルタ（４）の前方に配置されている、
請求項７記載の検出装置。 - 【請求項９】 計算ユニットで透明な対象物（１０）の
位置を特定する、請求項７または８記載の検出装置。 - 【請求項１０】 前記受光装置（２）はホトダイオード
列を有している、請求項７から９までのいずれか１項記
載の検出装置。 - 【請求項１１】 前記受光装置（２）は、２次元のホト
ダイオードマトリックスを有している、請求項７から１
０までのいずれか１項記載の検出装置。 - 【請求項１２】 前記受光装置（２）はＣＣＤ列を有し
ている、請求項７から１１までのいずれか１項記載の検
出装置。 - 【請求項１３】 検出された光強度変化を評価する評価
装置が前記検出装置に接続されている、請求項７から１
２までのいずれか１項記載の検出装置。 - 【請求項１４】 放射源（１）と受光装置（２）が同一
装置構成に設けられており、 透明な対象物（１０）の反対側には光を受光装置（２）
へ反射させる鏡が配置されている、請求項７から１３ま
でのいずれか１項記載の検出装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10135766A DE10135766B4 (de) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | Verfahren zum Erfassen eines transparenten Gegenstandes und Detektoreinrichtung |
| DE10135766.4 | 2001-07-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003098072A true JP2003098072A (ja) | 2003-04-03 |
Family
ID=7692753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002214285A Pending JP2003098072A (ja) | 2001-07-23 | 2002-07-23 | 透明な対象物を検出する方法および検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030015673A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003098072A (ja) |
| DE (1) | DE10135766B4 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010508525A (ja) * | 2006-11-03 | 2010-03-18 | テューダー アルヴィンテ | 試料評価方法および装置 |
| US11399144B2 (en) | 2017-07-12 | 2022-07-26 | Sony Group Corporation | Imaging apparatus, image forming method, and imaging system |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10312872A1 (de) * | 2003-03-22 | 2004-10-14 | Nexpress Solutions Llc | Verfahren und Sensoreinrichtung zum Erfassen eines Gegenstands |
| DE102004038940A1 (de) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | Leuze Electronic Gmbh & Co Kg | Optischer Sensor |
| JP4607080B2 (ja) | 2005-09-27 | 2011-01-05 | オムロン株式会社 | プログラマブル・コントローラ・システム |
| JP6502282B2 (ja) * | 2015-04-24 | 2019-04-17 | 富士フイルム株式会社 | 検知方法および検知システム |
| WO2019102734A1 (ja) | 2017-11-24 | 2019-05-31 | ソニー株式会社 | 検出装置、及び電子機器の製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB627228A (en) * | 1945-08-03 | 1949-08-03 | British Cellophane Ltd | Improvements in or relating to apparatus for gauging film width variation of a continuous length of transparent birefringent film of artificial organic material |
| JPS59114445A (ja) * | 1982-12-21 | 1984-07-02 | Yamamura Glass Kk | 透明体の欠陥検出装置 |
| DE29621093U1 (de) * | 1996-12-05 | 1997-02-13 | Goebel Gmbh Maschf | Einrichtung zum Messen |
| WO2000047947A1 (de) * | 1999-02-10 | 2000-08-17 | Nexpress Llc | Anordnung zur messung der kantenposition eines transparenten objektes |
-
2001
- 2001-07-23 DE DE10135766A patent/DE10135766B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-06-26 US US10/180,371 patent/US20030015673A1/en not_active Abandoned
- 2002-07-23 JP JP2002214285A patent/JP2003098072A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010508525A (ja) * | 2006-11-03 | 2010-03-18 | テューダー アルヴィンテ | 試料評価方法および装置 |
| US11399144B2 (en) | 2017-07-12 | 2022-07-26 | Sony Group Corporation | Imaging apparatus, image forming method, and imaging system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10135766A1 (de) | 2003-02-13 |
| DE10135766B4 (de) | 2006-02-16 |
| US20030015673A1 (en) | 2003-01-23 |
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