JP2004093852A - Positioning mark consisting of computer generated hologram and display body having the mark - Google Patents

Positioning mark consisting of computer generated hologram and display body having the mark Download PDF

Info

Publication number
JP2004093852A
JP2004093852A JP2002254187A JP2002254187A JP2004093852A JP 2004093852 A JP2004093852 A JP 2004093852A JP 2002254187 A JP2002254187 A JP 2002254187A JP 2002254187 A JP2002254187 A JP 2002254187A JP 2004093852 A JP2004093852 A JP 2004093852A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
computer generated
hologram
generated hologram
alignment mark
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002254187A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Nagano
永野 彰
Toshitaka Toda
戸田 敏貴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP2002254187A priority Critical patent/JP2004093852A/en
Publication of JP2004093852A publication Critical patent/JP2004093852A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/0005Adaptation of holography to specific applications
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/08Synthesising holograms, i.e. holograms synthesized from objects or objects from holograms
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/22Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
    • G03H1/2249Holobject properties
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/0005Adaptation of holography to specific applications
    • G03H2001/0033Adaptation of holography to specific applications in hologrammetry for measuring or analysing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/0476Holographic printer
    • G03H2001/048Parallel printer, i.e. a fringe pattern is reproduced
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2210/00Object characteristics
    • G03H2210/50Nature of the object
    • G03H2210/54For individualisation of product
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2270/00Substrate bearing the hologram
    • G03H2270/20Shape
    • G03H2270/24Having particular size, e.g. microscopic

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positioning mark using a computer generated hologram which is composed of dot units containing various information relating to detection of positions in the reproduced information and which functions as a sensor mark for positioning with high accuracy, and to provide a display body the base body of which can be accurately positioned by using the above positioning mark. <P>SOLUTION: In the positioning mark composed of a plurality of dots and formed on the surface of a flat base material, the dot consists of a computer generated hologram in which the information relating to the arrangement position of the dot is recorded. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計算機を用いて物体光の波面情報を導出する計算機ホログラムを構成要素とした位置合わせマーク、およびこの位置合わせマークを設けた表示体に関する。
特に、計算機ホログラムを構成するドットあるいはセルに記録され、レーザービーム等のコヒーレント光により再生されるパターンを線や矢印,矩形等の位置指定図形や、数値、方位等の位置指定情報とすることで、計算機ホログラムによるパターンを位置合わせマークとして使用した際に高精度な位置合わせ機能を提供することに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、原料や材料となる基材を、ベルトコンベヤーやロール順送り機構などの連続的に搬送する装置に供給し、任意の物品(製造物)を製造する際、搬送される原料等を精度よく配置するために、機械読み取り式の位置合わせマーク(センサーマーク)を利用することが行われる。
【0003】
例えば、ロール紙に多面付けされた印刷物を精度よく裁断するために、印刷物の、印刷されていないロール紙の端部等に、矩形もしくは任意形状の読み取りパターンを別途印刷し、それをCCDカメラなどの読み取り装置により検出し、装置と搬送しているロール紙の位置を調整するという工程が、連続搬送装置を用いた量産においてしばしば行われる。
このような工程により用いられる位置合わせのためのマークは、ロール紙やロールフィルム等の媒体においては、その面上に印刷もしくは、貼付された形で存在するので、高速にロール紙等を搬送した場合には、マークの外形の検出が困難となったり、位置精度が不十分となったりする。
【0004】
このような位置合わせマークは、シート(枚葉)単位で加工が行われる装置においても同様の目的に用いられ、その際にも、同様に高速な搬送に対して検出が困難となったり、位置精度が不十分となったりするという問題を有している。
この位置合わせマークとして、ホログラムを用いることが提案されている。
【0005】
また、ホログラムとして、特定情報を記録して、その情報を読みとる方法としては、フーリエ変換型ホログラムを利用する方法等が公知である。このような情報を記録したホログラムに、予め決められた光が入射すると、1次回折光により記録した情報が再生される。
【0006】
ホログラムには、実際の物体(被写体)からの物体光と、参照光による干渉現象を利用して作成するもの以外に、計算機上で対象物に相当するデータを基に、干渉縞をデジタルデータとして表した干渉縞データを作成し、それを感光フィルムなどの媒体に記録して作成する、いわゆる「計算機ホログラム」も知られている。
【0007】
計算機ホログラムとしては、上記のフーリエ変換型ホログラムなどが持つことになる干渉縞を、計算機を用いて算出し、前記干渉縞データを各種方法により、結果的にホログラムと同様な機能(回折現象による情報再生を行う)を奏するように、上記の特定情報が記録される。
計算機ホログラムの構成として、ホログラム画面全体に渡る計算機ホログラムを配置する手法に代えて、計算機ホログラムからなる微小なセルを構成単位として、計算機ホログラム全体を構成する手法も採用されている。
【0008】
上記方法によると、パターン全体が計算機ホログラムにより構成されるのではないため、パターン内のセル毎に異なる特定情報が記録された計算機ホログラムを配置することができ、それにより様々な情報をパターン内に記録することができる。
一般にこのような計算機ホログラムは、電子線描画装置等の高精度で、サブミクロンオーダーでのパターニングが可能な装置により実現されるので、限られた面積内で非常に多くの情報を記録することができる。
【0009】
このような手法により実現される計算機ホログラムに対し、特定波長の光を入射し、隠蔽情報を再生するためには、付与する隠蔽情報の情報量に対応して、十分な数のセルが(マトリクス状に)存在する必要がある。
通常の計算機ホログラムは、ホログラム再生用のレーザービームの、ビーム径(1mmφ程度)よりも小さいため、この計算機ホログラムを記録したセルを複数個隣接して配置し、再生像の品質を向上させることが行われる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、位置合わせマークにより、搬送される材料の位置情報を読み取り、材料と搬送装置とのズレを補正する工程では、印刷もしくは貼付等の加工方法により配置された位置合わせマークの外形状をCCDカメラなどの受光器をもつ読み取り装置により検出する。
その際、読み取り装置は位置合わせマークの輝度とその周辺部の輝度との色変化をもとに位置合わせマークの外形状の検出のみを行うので、位置合わせの精度は位置合わせマークそのものの品質に依存する。
すなわち、位置合わせマークの印刷が基材の色と類似していたり、位置合わせマークの外形が不鮮明であったりすると、読み取りの際に誤認識されるおそれがある。
【0011】
本発明は、ドット単位で構成された計算機ホログラムにより再生される情報に位置検出のための様々な情報を含み、精度の高い位置合わせのためのセンサーマークとして機能する計算機ホログラムを用いた位置合わせマークを提供することを目的とする。
また、本発明は、基材の位置を正確に合わせることが可能な表示体を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、平面状の基材表面に、複数個のドットから構成される位置合わせマークにおいて、
前記ドットは、当該ドットの配置位置情報を記録した計算機ホログラムからなることを特徴とする位置合わせマークである。
【0013】
請求項2に記載の発明は、前記ドットに多重に記録された計算機ホログラムからの再生情報が、各々別の情報を示すことを特徴とする請求項1記載の位置合わせマークである。
【0014】
請求項4に記載の発明は、前記ドットに多重に記録された計算機ホログラムからの再生情報が、各々同一の情報を異なる領域に示すことを特徴とする請求項1記載の位置合わせマークである。
【0015】
請求項4に記載の発明は、前記ドットに記録される計算機ホログラムが、フーリエ変換ホログラムであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の位置合わせマークである。
【0016】
請求項5に記載の発明は、前記ドットに記録される計算機ホログラムが、フレネルホログラムであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の位置合わせマークである。
【0017】
請求項6に記載の発明は、前記計算機ホログラムによりパターンに絵柄や文字等の装飾画像が表示されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の位置合わせマークである。
【0018】
請求項7に記載の発明は、基材に、請求項1乃至6のいずれかに記載の位置合わせマークを設けたことを特徴とした表示体である。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、マトリクス状に複数個配置されたドットに計算機ホログラムを記録したパターン1に対し、レーザービーム2を入射した際の像再生の様子を示した説明図である。
図1に示したように、各ドット10は、レーザービーム1の入射に対し、再生像の回折光を予め設計した方向に射出することができる。
【0020】
計算機ホログラムを記録するドットは、数ミクロン〜数百ミクロンの範囲の微小な面積で構成することができ、それぞれのドットに、別々の情報を記録することができる。
すなわち、図2に示すように、パターン上において、レーザービームの入射位置に応じて別々の情報を再生像11として表示させることができる。
【0021】
なお、この際得られる再生像は、ドットの大きさと比較して非常に大きく、人間が肉眼で観察できる程度の大きさで表示させることも容易に可能である。
この原理により、パターン内に配置されたドット毎に、固有の位置情報を計算機ホログラムデータとして記録し、それにレーザービームを入射することで場所により異なる位置情報を読み取ることができる。
【0022】
図3は計算機ホログラムによる位置合わせマークを載置した基材を搬送装置にセットし、レーザービームと再生像受像器から成る読み取り装置により、基材の停止位置を制御、決定する状況を示した説明図である。
【0023】
基材上の基準点Aと、加工装置上の基準点A′とが同一線上に並んだ時に加工が正確に行えるものとする。
図3に示すように、基準点Aと位置合わせマーク内の、各ドットとの位置関係(距離や方向等)を、計算機ホログラムのデータとして記録することで、レーザービーム入射時に読み取り装置の受像部で読み取った再生像により、基材と装置との位置関係が一意に判断できる。
【0024】
図3の場合、受像部に投影された位置情報は、基材基準点Aと装置基準点A′との距離が10.0mmであることを示しており、この状況からさらに10.0mmの基材の移動が必要であることが判断される。
このデータをもとに、さらに基材を移動させ、連続的にドットからの再生像を読み取り、再生像が0.0mmを示す所まで達したところで基材を停止させ、基材基準点Aと装置基準点A′を合致させる。
【0025】
図3から明らかなように、得られる再生像は、それが記録されているドットの面積よりも大きく、位置合わせマークの外形を認識する従来の位置合わせ手段では不可能である、より高精度な位置合わせを実現することができる。
なお、図3においては、説明の都合上、基材基準点Aと装置基準点A′を設定したが、これらは実際に基材や装置上に表示されていなくても構わない。
【0026】
また、図3においては、再生像として実際の距離を表す数値を表示する例を示したが、バーコードや2値化符号のような、機械による読み取りに好適なパターンを表示することもできる。
【0027】
図4(a)及び図4(b)は、請求項2に記載した位置合わせマークの具体例を示す説明図である。
図4(a)は、レーザービームを有する読み取り装置により、基材の左右方向(X方向)位置、及び搬送方向(Y方向)位置を同時に読み取った際の、再生像の様子を示したものである。
このように複数種類のデータを再生できる計算機ホログラムを、各ドットに記録することで、一度の読み取り工程で得られた情報から、複数の位置合わせ工程を実施することができる。
【0028】
また、図4(b)は、レーザービームの入射方向に応じて異なる情報を、異なる位置に再生する機能をもつ計算機ホログラムを、各ドットに記録した位置合わせマークを用いた位置検出を示したものである。
この場合、X方向位置とY方向位置を、それぞれ別系統の読み取り装置により処理することができる。
【0029】
図5は、請求項3に記載した、位置合わせマークの特性を示す説明図である。各ドットに構成された計算機ホログラムは、レーザービームを複数の方向から入射した際に、いずれの場合においても、同一の再生像が得られるように記録されている。
このような機能を持つ位置合わせマークを適用することで、レーザービームを有する読み取り装置を、ある程度自由な場所に設置することができる。特に基材を、異なる機能を有する複数の加工装置に搬送するような場合においては、それぞれの加工装置における読み取り装置の、設置条件に対応した計算機ホログラムを記録しておくことで、同一の位置合わせマークを、共通して使用することができる。
【0030】
図6は、請求項4に記載した位置合わせマークによる像再生の様子を示す説明図である。
フーリエ変換型ホログラムの原理を用いて記録された計算機ホログラムによる再生像は、回折光の進行方向のいかなる地点においても結像し、同様の情報を得ることができる。
【0031】
この時、計算機ホログラムに近い距離で読み取り装置の受像器を設置すれば、小さな再生像を得ることができ、遠い距離で設置すれば大きな再生像を得ることができる。
すなわち、読み取り装置の設置位置に係わらず、同一の情報を取り扱うことが可能となる。
【0032】
図7は、請求項5に記載した位置合わせマークによる像再生の様子を示す説明図である。
フレネルホログラムの原理を用いて記録された計算機ホログラムは、予め設定した任意の地点に結像する再生像を表示することができ、それ以外の地点では結像せず、焦点のあっていないぼけた再生像しか得ることができない。
この原理を利用し、再生像の結像する地点に読み取り装置の受像部を設置し、再生像の結像の度合いを評価することで、位置合わせマークと受像部との距離を判断することができる。
【0033】
これにより、基材が搬送中に、上下方向(Z方向)に振動してしまうような状況を把握することができる。基材上の基準点と、ドットとのX方向位置及びY方向位置を示す情報を、フレネルホログラムの原理に基づき、計算機ホログラムとして記録し、さらに、その情報の結像度合いを評価し、Z方向位置を計測することで、基材の位置合わせに必要な3つの方向に関する情報を一度に得ることができる。
【0034】
図8は、請求項6に記載した位置合わせマークの外観図の一例を示す説明図である。
本発明による位置合わせマークは、複数のドットにより構成されることから、計算機ホログラムを記録した各ドットの、肉眼で観察した際の明るさを変化させたり、計算機ホログラムを記録したドットと、記録していないドットを混在させることで、絵柄や文字等の装飾画像を表示することができる。
他にもドットの大きさを場所により変更したり、着色された基材の上に、位置合わせマークを配置したりすることでも、装飾画像を表示する位置合わせマークを実現できる。
【0035】
これにより、計算機ホログラムによる再生像表示機能を保持したままで、肉眼で認識することが可能な情報を表示することができる。
例えば、肉眼で認識することが可能な情報として、枚数やロット番号等を表示することで、生産管理等に役立てることができる。
【0036】
このように、本発明による位置合わせマークとして、反射型の計算機ホログラムを、フィルムまたは紙等の基材上に載置し、レーザービームの入射光を反射側から読み取る機構を図示したが、透過型の計算機ホログラムを、透過性を有するフィルム等の基材上に載置すれば、レーザービームを入射した際の透過光を読み取る情報として利用することもできる。
【0037】
【発明の効果】
本発明による位置合わせマークは、以上述べたように計算機ホログラムのパターンから構成されることにより、精度の高い位置合わせ機能を提供することが可能である。
また、本発明による位置合わせマークは、計算機ホログラムの記録されたパターンの載置可能なフィルムや紙等の基材を、ロール方式やシート方式で連続的に搬送し加工する工程において好適に利用することができ、以下に示すような効果を得ることが可能である。
【0038】
(1)計算機ホログラムから成るドットにレーザービーム等を入射することにより得られる再生像は、ドットの面積と比較して非常に大きく、再生像の情報をもとにした位置合わせ機能は、従来の位置合わせマークの外形をもとにした位置合わせより、高精度に実現することができる。
(2)複数の計算機ホログラムのデータを、各ドットに多重に記録することにより、パターン上の定点から異なる情報を得ることができる。それにより、例えば、縦横両方向の位置合わせの情報を一度に得ることが可能である。
(3)複数の観察地点に対し、別々の情報を再生する計算機ホログラムを記録することにより、複数の情報を同時に、且つ/もしくは、別々に処理することが可能である。
(4)複数の観察地点に対し、同一の情報を再生する計算機ホログラムを記録することにより、情報を再生させるためのレーザービーム等の入射方向を複数の候補から選択的に用いることが可能である。
(5)計算機ホログラムとして、フーリエ変換型計算機ホログラムを用いることで、位置合わせマークと観察地点との距離とは、無関係に同様の再生像を位置合わせのための情報として得ることができる。
すなわち、再生像の読み取り装置を任意の距離の地点に自由に設置することができる。
(6)計算機ホログラムとして、フレネル計算機ホログラムを用いることで予め設定した観察地点以外では、再生像が結像しないようにすることができ、位置合わせマークが載置された基材が上下方向に変位した際に、その変位を搬送時の不本意な振動として認識することができる。
(7)計算機ホログラムにより、肉眼で観察することが可能な装飾画像を実現することで、手作業を行うなどの際に必要となる作業順序を示す情報や、枚数、ロット番号等を示す各種生産管理情報等を、位置合わせマーク上にあわせて表示することができる。
また、計算機ホログラムによる装飾画像で、製品そのものを作製した場合、位置合わせ情報を製品内に記録することも可能である。
(8)フーリエ変換型計算機ホログラムは、肉眼やCCDカメラ等で観察した場合、白濁色のパターンとして認識されるので、一般的に採用されている位置合わせマークの外形状による位置合わせを行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】複数のドットに記録された計算機ホログラムの一例を示す説明図。
【図2】場所により異なる再生像を表示する計算機ホログラムから成るパターンの一例を示す説明図。
【図3】位置合わせマークを載置した基材と、搬送装置及び読み取り装置の設置例を示した説明図。
【図4】図4(a)は、位置合わせマーク内の任意の一点から複数の情報が得られた際の再生像の一例を示す説明図。図4(b)は、位置合わせマーク内の任意の一点から複数の情報が別々に配置された複数の受像器で得られる様子の一例を示す説明図。
【図5】レーザービームに入射方向に依存せず同様の情報を再生する計算機ホログラムの情報再生の様子を示す説明図。
【図6】回折光の射出方向のいかなる地点においても結像するフーリエ変換型ホログラムの原理を用いた計算機ホログラムの一例を示す説明図。
【図7】フレネルホログラムの原理を用いた計算機ホログラムによるZ方向の位置合わせ制御の様子を示す説明図。
【図8】装飾画像を表示した位置合わせマークの一例を示す説明図。
【符号の説明】
1…マトリクス状に複数個配置されたドットに計算機ホログラムを記録したパターン
2…レーザービーム
10…ドット
A…基材基準点
A′…装置基準点
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an alignment mark having a computer generated hologram for deriving wavefront information of object light using a computer, and a display provided with the alignment mark.
In particular, a pattern recorded in dots or cells constituting a computer generated hologram and reproduced by coherent light such as a laser beam is used as position designating figures such as lines, arrows, and rectangles, and position designating information such as numerical values and directions. To provide a highly accurate alignment function when a pattern formed by a computer generated hologram is used as an alignment mark.
[0002]
[Prior art]
Generally, a raw material or a base material to be a material is supplied to a device for continuously transporting the material, such as a belt conveyor or a roll forward mechanism, and when manufacturing an arbitrary article (product), the raw material to be transported is precisely arranged. For this purpose, a machine-readable alignment mark (sensor mark) is used.
[0003]
For example, in order to accurately cut the printed material multi-layered on roll paper, a rectangular or arbitrary-shaped reading pattern is separately printed on the end of the unprinted roll paper of the printed material, and the printed pattern is printed using a CCD camera or the like. The process of adjusting the position of the roll paper being conveyed to the apparatus by detecting the sheet by the reading apparatus is often performed in mass production using the continuous conveying apparatus.
In the case of a medium such as roll paper or a roll film, the mark for alignment used in such a process is printed or affixed on its surface, so the roll paper or the like was conveyed at high speed. In such a case, it is difficult to detect the outer shape of the mark, or the positional accuracy becomes insufficient.
[0004]
Such an alignment mark is also used for the same purpose in an apparatus that performs processing on a sheet (sheet-by-sheet) basis. There is a problem that the accuracy becomes insufficient.
It has been proposed to use a hologram as the alignment mark.
[0005]
As a method for recording specific information as a hologram and reading the information, a method using a Fourier transform hologram or the like is known. When predetermined light enters a hologram on which such information is recorded, the recorded information is reproduced by the first-order diffracted light.
[0006]
In addition to the holograms created using the interference of the object light from the actual object (subject) and the reference light, interference fringes are converted into digital data based on data corresponding to the object on a computer. There is also known a so-called "computer hologram" in which interference fringe data is created and recorded on a medium such as a photosensitive film.
[0007]
As a computer generated hologram, an interference fringe that the above-described Fourier transform type hologram or the like has is calculated using a computer, and the interference fringe data is obtained by various methods, resulting in a function similar to that of the hologram (information due to a diffraction phenomenon). The above-mentioned specific information is recorded so as to perform (reproduce).
As a configuration of a computer generated hologram, instead of a method of arranging the computer generated hologram over the entire hologram screen, a method of configuring the entire computer generated hologram by using a minute cell formed of the computer generated hologram as a unit is also adopted.
[0008]
According to the above method, since the entire pattern is not constituted by computer holograms, it is possible to arrange computer holograms in which specific information different for each cell in the pattern is recorded, thereby allowing various information to be stored in the pattern. Can be recorded.
Generally, such a computer generated hologram is realized by a device capable of patterning in a sub-micron order with high accuracy, such as an electron beam lithography device, so that a very large amount of information can be recorded within a limited area. it can.
[0009]
In order to make light of a specific wavelength incident on a computer generated hologram realized by such a method and reproduce concealment information, a sufficient number of cells (matrix Must be present).
Since a normal computer hologram is smaller than the beam diameter (about 1 mmφ) of a laser beam for reproducing a hologram, a plurality of cells storing the computer hologram can be arranged adjacent to each other to improve the quality of a reproduced image. Done.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Generally, in the process of reading the position information of the material to be conveyed by the alignment mark and correcting the misalignment between the material and the transporting device, the outer shape of the alignment mark arranged by a processing method such as printing or pasting is used by a CCD camera. Detection is performed by a reading device having a light receiver such as
At that time, the reading device only detects the outer shape of the alignment mark based on the color change between the luminance of the alignment mark and the luminance of the peripheral portion. Dependent.
That is, if the printing of the alignment mark is similar to the color of the base material, or if the outer shape of the alignment mark is unclear, there is a possibility that it will be erroneously recognized at the time of reading.
[0011]
The present invention relates to an alignment mark using a computer generated hologram that includes various information for position detection in information reproduced by a computer generated hologram configured in units of dots and functions as a sensor mark for highly accurate alignment. The purpose is to provide.
Another object of the present invention is to provide a display body capable of accurately adjusting the position of a substrate.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is an alignment mark composed of a plurality of dots on a flat base material surface,
The dot is a positioning mark, which is formed of a computer generated hologram in which arrangement position information of the dot is recorded.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the alignment mark according to the first aspect, wherein reproduction information from a computer generated hologram multiplexly recorded on the dots indicates different information.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the positioning mark according to the first aspect, wherein the reproduction information from the computer generated hologram multiplexly recorded on the dots indicates the same information in different areas.
[0015]
The invention according to claim 4 is the alignment mark according to any one of claims 1 to 3, wherein the computer generated hologram recorded on the dot is a Fourier transform hologram.
[0016]
The invention according to claim 5 is the alignment mark according to any one of claims 1 to 3, wherein the computer generated hologram recorded on the dot is a Fresnel hologram.
[0017]
The invention according to claim 6 is the alignment mark according to any one of claims 1 to 5, wherein a decorative image such as a picture or a character is displayed on the pattern by the computer generated hologram.
[0018]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a display body provided with the alignment mark according to any one of the first to sixth aspects on a base material.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a state of image reproduction when a laser beam 2 is incident on a pattern 1 in which computer holograms are recorded on a plurality of dots arranged in a matrix.
As shown in FIG. 1, each dot 10 can emit the diffracted light of the reproduced image in the direction designed in advance in response to the incidence of the laser beam 1.
[0020]
The dots on which the computer generated hologram is recorded can have a small area ranging from several microns to several hundred microns, and different information can be recorded on each dot.
That is, as shown in FIG. 2, different information can be displayed as the reproduced image 11 on the pattern according to the incident position of the laser beam.
[0021]
Note that the reproduced image obtained at this time is very large compared to the size of the dot, and can be easily displayed in such a size that a human can observe it with the naked eye.
According to this principle, unique position information is recorded as computer generated hologram data for each dot arranged in the pattern, and different position information can be read depending on the location by irradiating a laser beam to the hologram data.
[0022]
FIG. 3 is an illustration showing a situation in which a base material on which an alignment mark formed by a computer hologram is placed is set in a transport device, and a stop position of the base material is controlled and determined by a reading device including a laser beam and a reproduced image receiver. FIG.
[0023]
When the reference point A on the base material and the reference point A 'on the processing device are aligned on the same line, processing can be performed accurately.
As shown in FIG. 3, the positional relationship (distance, direction, etc.) between the reference point A and each dot in the alignment mark is recorded as data of a computer generated hologram, so that the image receiving unit of the reading device can be used when a laser beam is incident. The positional relationship between the substrate and the device can be uniquely determined from the reproduced image read in step (1).
[0024]
In the case of FIG. 3, the position information projected on the image receiving portion indicates that the distance between the base point A and the apparatus reference point A ′ is 10.0 mm. It is determined that the material needs to be moved.
Based on this data, the base material is further moved, the reproduced image from the dots is continuously read, and the base material is stopped when the reproduced image reaches a point where the reproduced image indicates 0.0 mm. The device reference point A 'is matched.
[0025]
As is apparent from FIG. 3, the obtained reproduced image is larger than the area of the dot on which the reproduced image is recorded, and has a higher precision than is possible with the conventional positioning means for recognizing the outer shape of the positioning mark. Alignment can be realized.
In FIG. 3, the base material reference point A and the device reference point A 'are set for convenience of explanation, but these may not be actually displayed on the base material or the device.
[0026]
FIG. 3 shows an example in which a numerical value representing an actual distance is displayed as a reproduced image. However, a pattern suitable for reading by a machine, such as a barcode or a binary code, may be displayed.
[0027]
FIGS. 4A and 4B are explanatory diagrams showing specific examples of the alignment mark described in claim 2.
FIG. 4A shows a state of a reproduced image when a reading device having a laser beam simultaneously reads a position in the left-right direction (X direction) and a position in the transport direction (Y direction) of the base material. is there.
By recording a computer generated hologram capable of reproducing a plurality of types of data on each dot, a plurality of alignment steps can be performed from information obtained in a single reading step.
[0028]
FIG. 4 (b) shows a computer hologram having a function of reproducing different information at different positions according to the incident direction of the laser beam, and showing position detection using alignment marks recorded in each dot. It is.
In this case, the X-direction position and the Y-direction position can be processed by different types of reading devices.
[0029]
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the characteristics of the alignment mark described in claim 3. The computer generated hologram formed for each dot is recorded so that the same reproduced image can be obtained in any case when the laser beam is incident from a plurality of directions.
By applying an alignment mark having such a function, a reading device having a laser beam can be installed in a free place to some extent. In particular, when the base material is transported to a plurality of processing devices having different functions, the same alignment is performed by recording computer holograms corresponding to the installation conditions of the reading devices in each processing device. Marks can be used in common.
[0030]
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state of image reproduction using the alignment mark described in claim 4.
A reconstructed image by a computer hologram recorded using the principle of the Fourier transform hologram is formed at any point in the traveling direction of the diffracted light, and similar information can be obtained.
[0031]
At this time, a small reconstructed image can be obtained by installing the image receiving device of the reading device at a distance close to the computer generated hologram, and a large reconstructed image can be obtained by installing the image receiving device at a long distance.
That is, the same information can be handled regardless of the installation position of the reading device.
[0032]
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state of image reproduction using the alignment mark described in claim 5.
A computer generated hologram recorded using the principle of Fresnel hologram can display a reconstructed image formed at an arbitrary point set in advance, and does not form an image at other points and is out of focus Only a reconstructed image can be obtained.
Utilizing this principle, it is possible to determine the distance between the alignment mark and the image receiving unit by installing the image receiving unit of the reading device at the point where the reproduced image is formed and evaluating the degree of image formation of the reproduced image. it can.
[0033]
This makes it possible to grasp a situation in which the base material vibrates in the vertical direction (Z direction) during transport. Based on the principle of the Fresnel hologram, information indicating the reference point on the base material and the position of the dot in the X and Y directions is recorded as a computer generated hologram, and the degree of image formation of the information is evaluated. By measuring the position, information on three directions necessary for the alignment of the base material can be obtained at once.
[0034]
FIG. 8 is an explanatory view showing an example of an external view of the alignment mark described in claim 6.
Since the alignment mark according to the present invention is composed of a plurality of dots, it is possible to change the brightness of each dot on which the computer generated hologram is recorded when observed with the naked eye, or to record the computer hologram on the recorded dot. By mixing dots that are not present, it is possible to display decorative images such as pictures and characters.
In addition, by changing the size of the dot depending on the location or arranging the alignment mark on the colored base material, the alignment mark for displaying the decorative image can be realized.
[0035]
As a result, it is possible to display information that can be recognized by the naked eye while maintaining the function of displaying a reproduced image using a computer generated hologram.
For example, displaying information such as the number of sheets and a lot number as information that can be recognized by the naked eye can be useful for production management and the like.
[0036]
As described above, as a positioning mark according to the present invention, a reflection type computer hologram is mounted on a base material such as a film or paper, and a mechanism for reading incident light of a laser beam from a reflection side is illustrated. If the computer generated hologram is mounted on a base material such as a film having transparency, the hologram can be used as information for reading transmitted light when a laser beam is incident.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, the alignment mark according to the present invention can provide a highly accurate alignment function by being composed of the pattern of the computer generated hologram.
Further, the alignment mark according to the present invention is suitably used in a process of continuously transporting and processing a base material such as a film or paper on which a pattern recorded with a computer generated hologram can be mounted by a roll method or a sheet method. And the following effects can be obtained.
[0038]
(1) A reproduced image obtained by irradiating a laser beam or the like on a dot formed by a computer generated hologram is very large in comparison with the area of the dot, and a positioning function based on information of the reproduced image is a conventional alignment function. Higher accuracy can be achieved than alignment based on the outer shape of the alignment mark.
(2) By recording data of a plurality of computer generated holograms on each dot in a multiplex manner, different information can be obtained from fixed points on the pattern. Thereby, for example, it is possible to obtain information on the alignment in both the vertical and horizontal directions at once.
(3) By recording a computer generated hologram for reproducing different information at a plurality of observation points, it is possible to process a plurality of information simultaneously and / or separately.
(4) By recording a computer generated hologram for reproducing the same information at a plurality of observation points, it is possible to selectively use the incident direction of a laser beam or the like for reproducing the information from a plurality of candidates. .
(5) By using a Fourier transform type computer generated hologram as the computer generated hologram, a similar reproduced image can be obtained as information for positioning regardless of the distance between the positioning mark and the observation point.
In other words, the reproduction image reading device can be freely installed at an arbitrary distance.
(6) By using a Fresnel computer generated hologram as a computer generated hologram, it is possible to prevent a reproduced image from being formed at an observation point other than a preset observation point, and the base material on which the alignment mark is placed is displaced vertically. Then, the displacement can be recognized as undesired vibration at the time of conveyance.
(7) By using a computer generated hologram to realize a decorative image that can be observed with the naked eye, various types of production indicating information indicating the work order required when performing manual work, the number of sheets, a lot number, and the like. Management information and the like can be displayed together with the alignment mark.
Further, when a product itself is manufactured using a decorative image formed by a computer hologram, it is also possible to record positioning information in the product.
(8) When the Fourier transform type computer generated hologram is observed with the naked eye or a CCD camera, etc., it is recognized as a white turbid color pattern. It is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a computer generated hologram recorded on a plurality of dots.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a pattern composed of a computer generated hologram that displays a different reproduced image depending on a location.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of installation of a substrate on which an alignment mark is placed, and a transfer device and a reading device.
FIG. 4A is an explanatory diagram illustrating an example of a reproduced image when a plurality of pieces of information are obtained from an arbitrary point in an alignment mark. FIG. 4B is an explanatory diagram illustrating an example of a state in which a plurality of pieces of information are obtained from an arbitrary point in an alignment mark by a plurality of image receivers that are separately arranged.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing how information is reproduced from a computer generated hologram that reproduces the same information without depending on the incident direction of the laser beam.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a computer generated hologram using the principle of a Fourier transform hologram that forms an image at any point in the direction of emission of diffracted light.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state of Z-direction alignment control by a computer generated hologram using the principle of a Fresnel hologram.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of an alignment mark displaying a decoration image.
[Explanation of symbols]
Reference numeral 1 denotes a pattern in which computer holograms are recorded on a plurality of dots arranged in a matrix 2 ... laser beam 10 ... dots A ... substrate reference point A '... apparatus reference point

Claims (7)

平面状の基材表面に、複数個のドットから構成される位置合わせマークにおいて、前記ドットは、当該ドットの配置位置情報を記録した計算機ホログラムからなることを特徴とする位置合わせマーク。In a positioning mark composed of a plurality of dots on a surface of a planar base material, the dots are formed of a computer generated hologram in which arrangement position information of the dots is recorded. 前記ドットに多重に記録された計算機ホログラムからの再生情報が、各々別の情報を示すことを特徴とする請求項1記載の位置合わせマーク。2. The alignment mark according to claim 1, wherein reproduction information from a computer generated hologram multiplexly recorded on the dots indicates different information. 前記ドットに多重に記録された計算機ホログラムからの再生情報が、各々同一の情報を異なる領域に示すことを特徴とする請求項1記載の位置合わせマーク。2. The alignment mark according to claim 1, wherein reproduction information from a computer generated hologram multiplexed on the dots indicates the same information in different areas. 前記ドットに記録される計算機ホログラムが、フーリエ変換ホログラムであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の位置合わせマーク。The alignment mark according to any one of claims 1 to 3, wherein the computer generated hologram recorded on the dot is a Fourier transform hologram. 前記ドットに記録される計算機ホログラムが、フレネルホログラムであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の位置合わせマーク。4. The alignment mark according to claim 1, wherein the computer generated hologram recorded on the dot is a Fresnel hologram. 前記計算機ホログラムによりパターンに絵柄や文字等の装飾画像が表示されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の位置合わせマーク。The alignment mark according to any one of claims 1 to 5, wherein a decorative image such as a pattern or a character is displayed on the pattern by the computer hologram. 基材に、請求項1乃至6のいずれかに記載の位置合わせマークを設けたことを特徴とした表示体。A display body comprising a base material provided with the alignment mark according to claim 1.
JP2002254187A 2002-08-30 2002-08-30 Positioning mark consisting of computer generated hologram and display body having the mark Pending JP2004093852A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002254187A JP2004093852A (en) 2002-08-30 2002-08-30 Positioning mark consisting of computer generated hologram and display body having the mark

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002254187A JP2004093852A (en) 2002-08-30 2002-08-30 Positioning mark consisting of computer generated hologram and display body having the mark

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004093852A true JP2004093852A (en) 2004-03-25

Family

ID=32059997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002254187A Pending JP2004093852A (en) 2002-08-30 2002-08-30 Positioning mark consisting of computer generated hologram and display body having the mark

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004093852A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007178592A (en) * 2005-12-27 2007-07-12 Toshiba Corp Optical information recording medium, method for manufacturing optical information recording medium, method for reproducing optical information recording medium and reproducing device for optical information recording medium
JP2013527494A (en) * 2010-05-19 2013-06-27 ザ セクレタリー オブ ステイト フォー ビジネス イノベーション アンド スキルズ オブ ハー マジェスティズ ブリタニック ガバメント hologram
JP2019144793A (en) * 2018-02-20 2019-08-29 富士ゼロックス株式会社 Information processing device and program
JP2020008614A (en) * 2018-07-03 2020-01-16 凸版印刷株式会社 Optical device and optical device reading method

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6296883A (en) * 1985-10-23 1987-05-06 Hitachi Cable Ltd Moving body detection system utilizing hologram memory
JPH0493881A (en) * 1990-08-06 1992-03-26 Hitachi Maxell Ltd Hologram memory
JPH04147180A (en) * 1990-10-09 1992-05-20 Dainippon Printing Co Ltd Patterned computer hologram
JPH09305978A (en) * 1996-05-13 1997-11-28 Sony Corp Optical information recording medium, optical information reproducer and optical information recorder
JP2000035744A (en) * 1998-07-16 2000-02-02 Iwate Prefecture Fluoroscopic device for object
JP2000047557A (en) * 1998-07-31 2000-02-18 Victor Co Of Japan Ltd Optical recording medium and information reader for the same
JP2001126267A (en) * 1999-10-22 2001-05-11 Victor Co Of Japan Ltd Optical recording medium recorder and optical recording medium
JP2001337603A (en) * 2000-05-29 2001-12-07 Victor Co Of Japan Ltd Seal for identification, article adhered with identification seal and means to distinguish article's authenticity
JP2002091272A (en) * 2000-09-14 2002-03-27 Toppan Printing Co Ltd Computer hologram and method of making for the same
JP2002090548A (en) * 2000-09-14 2002-03-27 Toppan Printing Co Ltd Display body consisting of diffraction grating

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6296883A (en) * 1985-10-23 1987-05-06 Hitachi Cable Ltd Moving body detection system utilizing hologram memory
JPH0493881A (en) * 1990-08-06 1992-03-26 Hitachi Maxell Ltd Hologram memory
JPH04147180A (en) * 1990-10-09 1992-05-20 Dainippon Printing Co Ltd Patterned computer hologram
JPH09305978A (en) * 1996-05-13 1997-11-28 Sony Corp Optical information recording medium, optical information reproducer and optical information recorder
JP2000035744A (en) * 1998-07-16 2000-02-02 Iwate Prefecture Fluoroscopic device for object
JP2000047557A (en) * 1998-07-31 2000-02-18 Victor Co Of Japan Ltd Optical recording medium and information reader for the same
JP2001126267A (en) * 1999-10-22 2001-05-11 Victor Co Of Japan Ltd Optical recording medium recorder and optical recording medium
JP2001337603A (en) * 2000-05-29 2001-12-07 Victor Co Of Japan Ltd Seal for identification, article adhered with identification seal and means to distinguish article's authenticity
JP2002091272A (en) * 2000-09-14 2002-03-27 Toppan Printing Co Ltd Computer hologram and method of making for the same
JP2002090548A (en) * 2000-09-14 2002-03-27 Toppan Printing Co Ltd Display body consisting of diffraction grating

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
辻内順平, ホログラフィー, JPN7009001717, 5 November 1997 (1997-11-05), pages 25 - 29, ISSN: 0001296557 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007178592A (en) * 2005-12-27 2007-07-12 Toshiba Corp Optical information recording medium, method for manufacturing optical information recording medium, method for reproducing optical information recording medium and reproducing device for optical information recording medium
JP2013527494A (en) * 2010-05-19 2013-06-27 ザ セクレタリー オブ ステイト フォー ビジネス イノベーション アンド スキルズ オブ ハー マジェスティズ ブリタニック ガバメント hologram
JP2019144793A (en) * 2018-02-20 2019-08-29 富士ゼロックス株式会社 Information processing device and program
JP2020008614A (en) * 2018-07-03 2020-01-16 凸版印刷株式会社 Optical device and optical device reading method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH03500150A (en) Print quality monitoring method
JPH1039249A (en) Apparatus for producing integrating image body, and method therefor
JPS5946375B2 (en) Method of processing film images to create a stereogram and projection printing device to create a stereogram
CN101027612A (en) Image recording device and image recording method
JPS6388542A (en) Image recorder
JP2000131244A (en) Quality inspection device
JP4411023B2 (en) Printing inspection system for packaging
US4956662A (en) Apparatus for and method of recording color picture image
JP2004093852A (en) Positioning mark consisting of computer generated hologram and display body having the mark
KR101086374B1 (en) Inspection apparatus
JP2001058446A (en) Print verifying device for ink jet printing system
JP3654951B2 (en) Defect instruction mark printing apparatus and defect instruction mark detection apparatus
JP2001133917A (en) Lenticular image processing system and lenticular image processing product
GB2202707A (en) Image recording device
JPS6072730A (en) Inspecting method and device of printed matter
CN219573948U (en) Reflective film defect detection device
EP1099934B1 (en) Position sensing device and method
JPH03138178A (en) Ink cassette for thermal transfer printer
JP4067533B2 (en) Image recording device
CN101364357A (en) Apparatus-information indicator, label sheet, and electronic apparatus and image forming apparatus having the same
JPH054364Y2 (en)
JPS5881164A (en) Method and apparatus for inspecting print
JP2016053707A (en) Image forming apparatus and recording method
CN104580809B (en) Image forming apparatus, reading device and read method
JP3028350B2 (en) Film information printing device and automatic film developing device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080205

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080326

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080722

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080916

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090127