JP2754962B2 - Optical mark detector for printed matter - Google Patents

Optical mark detector for printed matter

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JP2754962B2
JP2754962B2 JP3198771A JP19877191A JP2754962B2 JP 2754962 B2 JP2754962 B2 JP 2754962B2 JP 3198771 A JP3198771 A JP 3198771A JP 19877191 A JP19877191 A JP 19877191A JP 2754962 B2 JP2754962 B2 JP 2754962B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は走行しているウェブなど
に印刷されたマークに光を投光してその反射光を検出す
る光学式マーク検出器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical mark detector for projecting light onto a mark printed on a running web or the like and detecting the reflected light.

【0002】[0002]

【従来の技術】多色刷の印刷をする場合、各色ごとにそ
の色のマークをしるしておき、その色のマークを基準に
その色を印刷する版胴を制御して色ずれの発生を防止す
る制御が行なわれる。
2. Description of the Related Art In the case of multi-color printing, a mark for each color is provided for each color, and a printing cylinder for printing the color is controlled on the basis of the mark for that color to control the occurrence of color misregistration. Is performed.

【0003】図7は非透明なウェブに印刷されたマーク
を検出する光学系を示す図である。光源1の投光軸6を
ウェブ2に対し垂直とし、投光レンズ4で集光して投光
する。ウェブ2は紙面に垂直方向に走行しているものと
する(以下の図面における走行方向も同じ)。受光軸7
をウェブ2に対し所定角傾斜させ、受光レンズ5で集光
した反射光をフォトダイオードやフォトトランジスタ等
の受光素子3で受光し、マークを検出する。
FIG. 7 is a diagram showing an optical system for detecting a mark printed on a non-transparent web. The light projecting axis 6 of the light source 1 is perpendicular to the web 2, and the light is condensed and projected by the light projecting lens 4. It is assumed that the web 2 is running in a direction perpendicular to the paper surface (the running direction in the following drawings is also the same). Light receiving axis 7
Is tilted at a predetermined angle with respect to the web 2, and the reflected light condensed by the light receiving lens 5 is received by the light receiving element 3 such as a photodiode or a phototransistor to detect a mark.

【0004】このように受光軸7をウェブ2に対して所
定角度傾斜させるのは、投光の正反射光を避け、拡散反
射光を受光するためである。紙などの場合、拡散反射光
の方がマークを識別しやすいからである。なお、図7に
おいて、受光軸7をウェブ2に対して垂直とし、投光軸
6をウェブ2に対して傾斜させて配置してもよい。
The reason why the light receiving shaft 7 is inclined at a predetermined angle with respect to the web 2 is to avoid the specular reflection light of the projection light and receive the diffuse reflection light. This is because in the case of paper or the like, the diffuse reflection light makes it easier to identify the mark. In FIG. 7, the light receiving axis 7 may be perpendicular to the web 2 and the light projecting axis 6 may be inclined with respect to the web 2.

【0005】図8は、図7を具体化した装置で、光ファ
イバーを用いて投光と受光を行うようにしたものであ
る。
FIG. 8 shows an apparatus embodying FIG. 7, which emits and receives light using an optical fiber.

【0006】図9はフィルムなどの透明なウェブ2のマ
ーク検出光学系を示す。透明なウェブ2の場合は、光源
1と受光素子3とを対向させ、両者の間にウェブ2を配
置してマークによる透過光量の変化を検出する。
FIG. 9 shows a mark detection optical system for a transparent web 2 such as a film. In the case of the transparent web 2, the light source 1 and the light receiving element 3 are opposed to each other, and the web 2 is disposed between the two to detect a change in the amount of transmitted light due to the mark.

【0007】図10は反射板8を用いた透明ウェブ2のマ
ーク検出光学系を示す。光源1よりの光はウェブ2を透
過し、反射板8で正反射され受光素子3に受光される。
投光軸6と受光軸7は線対称となっている。
FIG. 10 shows a mark detection optical system for the transparent web 2 using the reflection plate 8. The light from the light source 1 passes through the web 2, is specularly reflected by the reflection plate 8, and is received by the light receiving element 3.
The light projecting axis 6 and the light receiving axis 7 are line-symmetric.

【0008】図11は図10を具体化した装置で、光ファイ
バーを用いて投光と受光を行うようにしたものである。
FIG. 11 shows an apparatus embodying FIG. 10, which emits and receives light using an optical fiber.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】多色刷り印刷の場合、
黄、赤、青、黒の4色がよく用いられる。この場合、黄
などは淡い色となり、淡い色のマークは光の吸収が少な
いため、非透明ウェブ2の場合、マーク部分での反射光
とウェブ表面からの反射光との光量差が少なくマークの
検出が困難となる。また透明ウェブ2の場合はマーク部
分の透過光とウェブ部の透過光との光量差が少なく、マ
ークの検出が困難となる。
SUMMARY OF THE INVENTION In the case of multicolor printing,
Four colors of yellow, red, blue and black are often used. In this case, yellow or the like has a light color, and the light-colored mark has a small light absorption. Therefore, in the case of the non-transparent web 2, the light amount difference between the reflected light at the mark portion and the reflected light from the web surface is small, and Detection becomes difficult. In the case of the transparent web 2, the difference in the amount of light between the transmitted light of the mark portion and the transmitted light of the web portion is small, and it is difficult to detect the mark.

【0010】表面反射光には拡散反射光成分と正反射光
成分があり、光沢のある表面ほど正反射光成分が多くな
る。ウェブ2が非透明な、例えば紙の場合、正反射光成
分は光量が多いが、ウェブ2が走行中波うつと正反射光
が入射したりしなくなったりする。このため光量の変動
が大きく、マークの検出には適当でないので、図7,図
8に示すように、反射光によりウェブ2にしるされたマ
ークを検出する場合、マークからの正反射光の影響を受
けることなく、ウェブ表面からの拡散反射光のみを受光
するよう受光軸7をウェブ2に対して傾斜させて配置す
る。
The surface reflected light includes a diffuse reflected light component and a specular reflected light component, and the glossy surface has a larger specular reflected light component. When the web 2 is non-transparent, for example, paper, the specular reflected light component has a large amount of light. For this reason, the light amount fluctuates greatly and is not suitable for detecting a mark. Therefore, as shown in FIGS. 7 and 8, when detecting a mark that has been marked on the web 2 by reflected light, the effect of specularly reflected light from the mark The light receiving shaft 7 is arranged to be inclined with respect to the web 2 so as to receive only the diffuse reflection light from the web surface without receiving the light.

【0011】しかし、マーク検出器からウェブ2までの
距離が変動したとき、すなわちパスラインが変動した時
や、ウェブ2が波を打ったときは、受光素子3に入射す
る光の角度が変わり、マークからの正反射光を受光した
り、ウェブ表面からの拡散反射光を受光できなくなった
りして受光素子3の出力信号が不安定となる。
However, when the distance from the mark detector to the web 2 fluctuates, that is, when the pass line fluctuates, or when the web 2 undulates, the angle of light incident on the light receiving element 3 changes. The output signal of the light receiving element 3 becomes unstable because it cannot receive the regular reflection light from the mark or cannot receive the diffuse reflection light from the web surface.

【0012】図12は図7に示す光学系においてウェブ2
が波打ち、受光素子3が正反射光を受光した状態を示
す。このとき強い光量となり、ウェブ2の波打ちによる
受光素子3の出力変動が激しい。
FIG. 12 shows a web 2 in the optical system shown in FIG.
Indicates that the light receiving element 3 has received specularly reflected light. At this time, the light intensity becomes strong, and the output fluctuation of the light receiving element 3 due to the waving of the web 2 is severe.

【0013】また、ウェブ表面からの反射光量とマーク
部分からの反射光量の差を大きくするためには、受光レ
ンズ5、受光素子3、光ファイバーなどの導光体で構成
される受光器の視野面積に対するマークの占める面積を
極力大きくする必要がある。すなわち、視野面積はマー
ク面積より小さい方がよい。
In order to increase the difference between the amount of light reflected from the web surface and the amount of light reflected from the mark portion, it is necessary to increase the field of view of the light receiving device composed of the light receiving lens 5, the light receiving element 3, and a light guide such as an optical fiber. It is necessary to increase the area occupied by the mark with respect to. That is, the visual field area is preferably smaller than the mark area.

【0014】ところで、走行するウェブ2にしるされた
マークを検出する場合、マークが受光器の視野に到達す
ると受光器の出力信号が変化しはじめ、マークが全視野
に入ったとき、最大となる。この出力信号が所定の値
(しきい値電圧)以上になったとき、マーク位置として
検出する。
By the way, when detecting a mark marked on the running web 2, the output signal of the light receiver starts to change when the mark reaches the field of view of the light receiver, and becomes maximum when the mark enters the entire field of view. . When this output signal becomes equal to or higher than a predetermined value (threshold voltage), it is detected as a mark position.

【0015】図5はマーク検出時の受光素子3の時間に
対する出力電圧を示す図である。(a)は受光器の視野
が広い場合を示し、(b)は視野が狭い場合を示す。マ
ークの濃淡によって出力信号の最大値が異なる。つまり
ウェブ2の走行速度が一定であってもマークの濃度の濃
いものはしきい値に早く達し、淡いものは遅く達する。
このためマークの淡いものは、マークを検出する時間が
遅くなり、マーク位置検出に誤差を生じる。(b)に示
すように受光器の視野を狭くすれば、濃いマークと淡い
マークとの検出時間の差は少なくなり、マーク位置の検
出精度が向上する。
FIG. 5 is a diagram showing an output voltage with respect to time of the light receiving element 3 when a mark is detected. (A) shows the case where the field of view of the light receiver is wide, and (b) shows the case where the field of view is narrow. The maximum value of the output signal differs depending on the density of the mark. In other words, even if the running speed of the web 2 is constant, the mark with a high mark density reaches the threshold value earlier, and the mark with a lighter density reaches later.
Therefore, when the mark is light, the time for detecting the mark is delayed, and an error occurs in the mark position detection. If the field of view of the light receiver is narrowed as shown in (b), the difference in the detection time between the dark mark and the light mark is reduced, and the detection accuracy of the mark position is improved.

【0016】投光軸6に対し受光軸7を傾斜させて配置
した場合、この交点が検出位置となる。図13は図7に示
す光学系のウエブのパスライン変動に対する検出範囲を
示したもので、検出範囲を広くするためにはレンズ4,
5で光束をあまり絞らない方がよい。しかし、前述のよ
うにマーク位置の検出精度を上げるためには光束を絞り
視野を狭くしなければならない。このように従来の方法
は、検出範囲を広くしようとすれば、マーク位置の検出
精度が悪くなり、マーク位置の検出精度を上げようとす
ると検出範囲が狭くなるという二律背反的性格を有す
る。
When the light receiving axis 7 is arranged to be inclined with respect to the light projecting axis 6, this intersection is the detection position. FIG. 13 shows a detection range of the optical system shown in FIG. 7 with respect to the fluctuation of the pass line of the web.
It is better not to narrow the luminous flux too much with 5. However, as described above, in order to increase the detection accuracy of the mark position, it is necessary to narrow the light beam and narrow the field of view. As described above, the conventional method has a trade-off characteristic in that the detection accuracy of the mark position deteriorates when the detection range is widened, and the detection range is narrowed when the detection accuracy of the mark position is raised.

【0017】光を透過する(又は透明な)ウェブ2にし
るされたマークを検出する場合、図9に示したように光
源1、投光レンズ4および光ファイバーなどの導光体で
構成される投光器と受光器を対向して配置し、透過光量
からマークを検出する。このような方式では、図7、図
8に示した非透過ウェブ2を検出する装置と共用するこ
とができない。
When detecting a mark imprinted on the light-transmitting (or transparent) web 2, as shown in FIG. 9, a light projector including a light source 1, a light-projecting lens 4, and a light guide such as an optical fiber is used. And a photodetector are arranged to face each other, and a mark is detected from the amount of transmitted light. In such a system, it cannot be shared with the apparatus for detecting the non-permeable web 2 shown in FIGS.

【0018】図10,図11に示す正反射光を受光する方法
の場合も、パスラインの変動やウェブ2の波打ちで正反
射光を受光したり、拡散反射光を受光したりして受光素
子3の出力信号が不安定になったり、マークの濃淡によ
る位置検出精度の低下も発生する。また、反射板8の取
付角度の調整も必要となる。
In the method of receiving the specularly reflected light shown in FIGS. 10 and 11, the light receiving element receives the specularly reflected light by the fluctuation of the pass line or the waving of the web 2 or the diffusely reflected light. The output signal of No. 3 becomes unstable, and the position detection accuracy decreases due to the shading of the mark. Further, it is necessary to adjust the mounting angle of the reflection plate 8.

【0019】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、パスラインの変動やウェブの波打ちに対して出
力変動が少く、マークの濃淡によるマーク位置検出誤差
の少い光学式マーク検出器を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has low output fluctuation with respect to path line fluctuation and web waving, and has a small mark position detection error due to mark shading. The purpose is to provide a vessel.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、走行している被測定物にしるされたマークに光を投
光しマークからの反射光を検出する印刷物の光学式マー
ク検出器において、光の投光軸と前記マークからの反射
光の受光軸を同軸に配置すると共にこの投光軸および受
光軸を前記被測定物に対し所定範囲の角度傾斜するよう
にし、さらに投光軸と受光軸上に共通の対物レンズを設
けたものである。
In order to achieve the above object, an optical mark detector for printed matter which emits light to a mark marked on a moving object to be measured and detects reflected light from the mark is provided. , the light projection axis and a light receiving axis with placing light receiving axis of the reflected light from the mark and the light projection axis of the light coaxially so as to angle inclined in a predetermined range with respect to the object to be measured, and further the light projecting axis Set a common objective lens on the light receiving axis.
It is a digit .

【0021】また、走行している透明の被測定物にしる
されたマークに光を投光し、この被測定物を透過した透
過光から前記マークを検出する印刷物の光学式マーク検
出器において、光の投光軸と受光軸を同軸に配置し、前
記被測定物の反光源側に投光軸に添った反射光を送出す
る再帰性反射板を設け、前記投光軸と受光軸を前記被測
定物に対し所定範囲の角度傾斜するようにし、さらに投
光軸と受光軸上に共通の対物レンズを設けたものであ
る。
An optical mark detector for printed matter for projecting light on a mark marked on a transparent transparent object to be measured and detecting the mark from transmitted light transmitted through the object to be measured, A light projecting axis and a light receiving axis are arranged coaxially, and a retroreflective plate for transmitting reflected light along the light projecting axis is provided on a side opposite to the light source of the object to be measured. so as to angle inclined in a predetermined range with respect to the object to be measured, further projecting
A common objective lens is provided on the optical axis and the light receiving axis .

【0022】また、中心に受光用オプティカルファイバ
ーを配置し、その周囲に投光用オプティカルファイバー
を配置した同軸型オプティカルファイバーを用いて投光
および受光するようにしたものである。
In addition, light is received and received using a coaxial optical fiber in which a light receiving optical fiber is disposed at the center and a light projecting optical fiber is disposed around the optical fiber.

【0023】[0023]

【作用】図1に示すように投光軸6と受光軸7を同軸と
し、走行している被測定物2に対して所定角度の範囲で
傾斜させて配置する。このように同軸とすることで投光
および受光レンズ9は共用となる。また、このように所
定角度の範囲で傾斜させることにより、受光素子3は拡
散反射光のみ受光することができる。また図12に示すよ
うに被測定物2が波打っても、かなり大きな波打ちとな
らない限り、正反射光が受光素子3に入力することはな
い。
As shown in FIG. 1, the light projecting axis 6 and the light receiving axis 7 are coaxial, and are arranged so as to be inclined at a predetermined angle with respect to the moving object 2 to be measured. By being coaxial in this way, the light emitting and receiving lenses 9 are shared. In addition, the light receiving element 3 can receive only the diffuse reflection light by inclining it in the range of the predetermined angle in this manner. Further, as shown in FIG. 12, even if the device under test 2 undulates, specularly reflected light does not enter the light receiving element 3 unless the undulation is considerably large.

【0024】また、投光軸6と受光軸7とは同軸なので
光束を絞って受光視野を狭くしても、被測定物2からマ
ーク検出器までの取付距離の許容範囲を大きくすること
ができ、マークの濃淡の影響が少なく、マーク位置検出
精度を向上することができる。
Further, since the light projecting axis 6 and the light receiving axis 7 are coaxial, even if the light beam is narrowed and the light receiving field is narrowed, the allowable range of the mounting distance from the object 2 to the mark detector is increased. Therefore, the influence of the density of the mark is small, and the mark position detection accuracy can be improved.

【0025】また、被測定物が透明な場合も投光軸と受
光軸を同軸とし、被測定物に対して所定範囲の角度で傾
斜させて配置し、被測定物の反光源側に投光軸にほぼ添
った反射光を送出する再帰性反射板を設けてあるので、
被測定物表面で反射した正反射光は受光せず、光束を絞
って受光器の視野を狭くすることができるので、マーク
の濃淡の影響を少なくし、マーク位置検出精度を向上す
ることができる。また、パスラインが変動しても、被測
定物が波打っても、正反射光が受光される可能性は少な
い。
Also, when the object to be measured is transparent, the light projecting axis and the light receiving axis are coaxial, and are arranged at an angle within a predetermined range with respect to the object to be measured. Since a retroreflective plate that transmits reflected light almost along the axis is provided,
Specularly reflected light reflected from the surface of the object to be measured is not received, and the field of view of the light receiver can be narrowed by narrowing the light flux, so that the influence of the shading of the mark can be reduced and the mark position detection accuracy can be improved. . Further, even if the path line fluctuates or the object to be measured undulates, there is little possibility that the specularly reflected light is received.

【0026】[0026]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図2は本発明の第1実施例の構成を説明する図、
図3は具体的構成例を示す図である。第1実施例は非透
明なウェブを対象とする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the first embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a diagram showing a specific configuration example. The first embodiment is directed to a non-transparent web.

【0027】図2において、光源1よりの光の投光軸6
と、受光素子3への受光軸7をできるだけ近接するため
同軸型光ファイバー10を用いる。同軸型光ファイバー10
は、断面図を(b)に示すように、受光用ファイバー11
を中心に配置し、その周囲に6本の投光用ファイバー12
を配置する。同軸型光ファイバー10の先端には投受光レ
ンズ9を配置し投光と受光を集光する。ウェブ2と同軸
型光ファイバー10の傾斜角θは50度〜80度、ウエブの表
面が粗い場合には好ましくは50度〜70度ぐらいがよい。
In FIG. 2, a light projecting axis 6 of the light from the light source 1 is shown.
The coaxial optical fiber 10 is used to bring the light receiving axis 7 to the light receiving element 3 as close as possible. Coaxial optical fiber 10
As shown in the cross-sectional view of FIG.
Is placed at the center, and six light emitting fibers 12
Place. A light projecting / receiving lens 9 is arranged at the tip of the coaxial optical fiber 10 to collect light projected and received. The inclination angle θ between the web 2 and the coaxial optical fiber 10 is 50 to 80 degrees, and preferably about 50 to 70 degrees when the surface of the web is rough.

【0028】図3は同軸型光ファイバー10の具体的構成
を示し、(a)が全体を示し、(b)、(c)、(d)
が各部の断面図を示す。A断面に示すように受光用ファ
イバー11を中心に、B断面に示すように投光用ファイバ
ー12をその周囲に6本設け、ターミナル13で両者を一体
にし、C断面に示すように同軸型光ファイバー10を構成
する。
FIGS. 3A and 3B show a specific configuration of the coaxial optical fiber 10, wherein FIG. 3A shows the entire structure, and FIGS. 3B, 3C, and 3D.
Shows a sectional view of each part. Six light-emitting fibers 12 are provided around the light-receiving fiber 11 as shown in section A, and six light-emitting fibers 12 are provided around the light-emitting fiber 12 as shown in section B. The two are integrated at a terminal 13 and a coaxial optical fiber is formed as shown in section C. Make up 10.

【0029】次に動作について説明する。投光用光ファ
イバー12からウェブ2に照射された光のうち、出射角方
向に反射される光のみ受光するため、正反射光を受光す
ることなく、拡散反射光のみを中心部の受光用光ファイ
バー11を介して受光素子3で受光する。
Next, the operation will be described. Of the light emitted from the light projecting optical fiber 12 to the web 2, only the light reflected in the emission angle direction is received, so that only the diffuse reflected light is received without the regular reflected light, and the central light receiving optical fiber 11 is received. The light is received by the light receiving element 3 via.

【0030】図4はウェブ2が大きく波打って投光軸6
に直角になった状態を示す。このように大きく波打っこ
とはまれであり、かつ、このように大きく波打てば印刷
そのものができなくなるので、通常このような大きな波
打ちを押えるよう制御されており、このような場合は発
生しないと考えてよい。
FIG. 4 shows that the web 2 undulates greatly and the projection axis 6
Shows a state at right angles. Such large undulations are rare, and printing itself cannot be performed if such large undulations are used.Therefore, it is usually controlled to suppress such large undulations, and such a case does not occur. You can think.

【0031】図5は先に説明したように、受光素子3の
出力電圧Vと受光時間tとの関係を示す。濃いマークに
対しては出力電圧は大きく淡いマークに対しては小さ
い。また、投受光レンズ9により光束を絞り受光器の視
野を狭くすると出力電圧の立ち上りが早くなる。
FIG. 5 shows the relationship between the output voltage V of the light receiving element 3 and the light receiving time t, as described above. The output voltage is large for dark marks and small for light marks. Further, when the light beam is narrowed by the light projecting / receiving lens 9 and the field of view of the light receiving device is narrowed, the rise of the output voltage is accelerated.

【0032】(a)は投受光レンズ9の光束が余りしぼ
られておらず受光器の視野が広い場合であり、(b)は
光束をしぼり、視野を小さくした場合である。(a)に
示すように視野が広いと、マークを検出したと判定する
受光素子3の出力電圧のしきい値に達するまでの時間が
長くなり、かつ濃いマークと淡いマークとのしきい値電
圧に達するまでの時間差つまり、マークの濃淡によるマ
ーク位置検出誤差が大きくなる。
(A) shows the case where the light beam of the light projecting / receiving lens 9 is not narrowed down so that the field of view of the light receiver is wide, and (b) shows the case where the light beam is narrowed down and the field of view is reduced. As shown in (a), when the field of view is wide, the time required to reach the threshold value of the output voltage of the light receiving element 3 for determining that the mark has been detected becomes longer, and the threshold voltage between the dark mark and the light mark is increased. , That is, the mark position detection error due to the density of the mark increases.

【0033】(b)は投受光レンズ9からの光束をしぼ
り視野を狭くした場合を示し、受光素子3の出力電圧の
立ち上りは早くなり、このためマークの濃淡によるマー
ク位置の検出誤差は小さくなる。本実施例は投光軸6と
受光軸7がほぼ同一軸上にあるため、投受光レンズ9へ
出入りする光を絞ることにより、マークの濃淡によるマ
ーク位置の検出誤差を小さくすることができると共に焦
点深度が深くなるので図13に示すようにウェブのパスラ
インが変動してもスポットの大きさの変化が小さい。ま
た投射光と反射光が同一軸上であるから、パスライン変
動により交点が外れることがない。
FIG. 3B shows the case where the light beam from the light projecting / receiving lens 9 is narrowed and the field of view is narrowed, and the rise of the output voltage of the light receiving element 3 is accelerated, so that the detection error of the mark position due to the density of the mark is reduced. . In this embodiment, since the light projecting axis 6 and the light receiving axis 7 are substantially on the same axis, it is possible to reduce the detection error of the mark position due to the shading of the mark by narrowing the light entering and exiting the lens 9. Since the depth of focus becomes deeper, the change in spot size is small even if the web pass line changes as shown in FIG. Further, since the projected light and the reflected light are on the same axis, the intersection does not deviate due to the fluctuation of the pass line.

【0034】次に第2実施例を説明する。本実施例はフ
ィルムなどの透明なウェブを対象とするもので図6に構
成を示す。光ファイバー以降の具体的構成は図3と同じ
である。
Next, a second embodiment will be described. This embodiment is directed to a transparent web such as a film, and the configuration is shown in FIG. The specific configuration after the optical fiber is the same as in FIG.

【0035】図6において、図2との相違はウェブ2が
透明なフィルムであること、入射光とほぼ同じ光軸上に
反射光を出射する再帰性反射板14をウェブ2の反光源側
に設けたことである。なお同軸型光ファイバー10のウェ
ブ2に対する傾斜角θの範囲は非透明ウェブの場合と同
様、50度〜80度程度であるが、ウェブ2の表面が滑
らかな場合には、好ましい角度としては70度〜80度
である。
In FIG. 6, the difference from FIG. 2 is that the web 2 is a transparent film, and a retroreflective plate 14 for emitting reflected light on the same optical axis as the incident light is provided on the opposite side of the web 2 from the light source. That is the provision. The range of the inclination angle θ of the coaxial optical fiber 10 with respect to the web 2 is about 50 to 80 degrees as in the case of the non-transparent web, but when the surface of the web 2 is smooth, the preferable angle is 70 degrees. ~ 80 degrees.

【0036】図6(b)は再帰性反射板14の原理を示す
図で、小さな球がシートに並んでおり、入射光とほぼ同
じ光軸上に反射光を送出する。本製品は道路標識用など
に用いられており、市販されているものである。
FIG. 6B is a diagram showing the principle of the retroreflective plate 14, in which small spheres are arranged on a sheet, and the reflected light is transmitted on the same optical axis as the incident light. This product is used for road signs, etc., and is commercially available.

【0037】次に動作について説明する。投光軸6に添
って出射された光は一部ウェブ2の表面で正反射され、
残りはウェブ2を透過し再帰性反射板14で反射され投光
軸6とほぼ同じ軸上にある受光軸7に添ってウェブ2を
再透過し、投受用レンズ9で集光されて受光素子3に入
り出力電圧に変換される。
Next, the operation will be described. Part of the light emitted along the light projecting axis 6 is specularly reflected on the surface of the web 2,
The rest passes through the web 2, is reflected by the retroreflective plate 14, is retransmitted through the web 2 along the light receiving axis 7 substantially on the same axis as the light projecting axis 6, is condensed by the projecting / receiving lens 9, and is received by the light receiving element. 3 and converted to an output voltage.

【0038】本実施例も投光軸6と受光軸7が同軸型光
ファイバー10に納まっているため、互に近接しているの
で、ウェブ2に対し同軸型光ファイバー10をθ度傾斜さ
せることにより、ウェブ2面からの正反射光を受光せ
ず、また、投光軸6と受光軸7がほぼ同軸上にあるた
め、両者の光束が交差する範囲が各光軸上長くなるの
で、投受光レンズ9で光束を絞り受光視野を狭くするこ
とが可能となり、マークの濃淡の影響を少なくすること
ができるので、マーク位置検出精度が向上する。
Also in this embodiment, since the light projecting axis 6 and the light receiving axis 7 are accommodated in the coaxial optical fiber 10, they are close to each other. Since the specular reflected light from the web 2 is not received and the light projecting axis 6 and the light receiving axis 7 are substantially coaxial, the range where both light beams intersect becomes longer on each optical axis. 9, the light beam can be narrowed and the light receiving field can be narrowed, and the influence of the density of the mark can be reduced, so that the mark position detection accuracy is improved.

【0039】また、再帰性反射板14を使用することによ
り、同軸型光ファイバー10との取合角度を調整すること
なく、反射光を受光することができる。
Further, by using the retroreflective plate 14, the reflected light can be received without adjusting the coupling angle with the coaxial optical fiber 10.

【0040】本実施例の効果をまとめると次のようにな
る。 被測定物にしるされたマーク部分からの正反射
光の影響を受けにくくし、かつ投光軸と受光軸がウェブ
に対し同じ傾斜角度なので、被測定物の波打ちやパスラ
インの変動に対し、安定した出力とする。 マーク検
出器から被測定物までの取付距離の許容範囲を広くして
も、光束を絞って視野を容易に狭くできるため、マーク
の濃淡差によるマーク位置検出誤差が少い。 光を透
過する被測定物、透過しない被測定物に対しても図3に
示すように同軸型光ファイバー10は同一のものが使用で
きる。装置上の両者の相違は再帰性反射板14を用いるか
否かだけである。 同軸型光ファイバー10と再帰性反
射板14を使用することにより設置が簡単にでき、設置場
所もとらない。 光ファイバを用いることにより、狭
いスペースでもマーク検出ができる。 光ファイバを
用いることにより、溶剤などの引火性ガス蒸気がある雰
囲気でもマーク検出ができる。
The effects of this embodiment are summarized as follows. Since it is hard to be affected by the specular reflection light from the mark part marked on the DUT and the projection axis and the reception axis have the same inclination angle with respect to the web, against the waving of the DUT and the fluctuation of the pass line, Make the output stable. Even if the permissible range of the mounting distance from the mark detector to the object to be measured is widened, the luminous flux can be narrowed and the field of view can be easily narrowed, so that the mark position detection error due to the difference in density of the mark is small. As shown in FIG. 3, the same coaxial optical fiber 10 can be used for an object to be measured that transmits light and for an object that does not transmit light. The only difference between the two is that the retroreflector 14 is used. By using the coaxial optical fiber 10 and the retroreflector 14, the installation can be simplified and the installation place is not required. By using an optical fiber, a mark can be detected even in a narrow space. By using the optical fiber, the mark can be detected even in an atmosphere in which a flammable gas vapor such as a solvent exists.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は投光軸と受光軸を同軸とし、両軸を被測定物に対して
所定範囲の傾斜角をもたせることにより、正反射光の影
響を少くし、マークの濃淡によるマーク検出位置の誤差
を少くする。また被測定物が透明なときは再帰性反射板
を用いることにより正反射光の影響を少く、マーク濃淡
によるマーク検出位置の誤差を少くする。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the light emitting axis and the light receiving axis are made coaxial, and both axes have an inclination angle within a predetermined range with respect to the object to be measured. The influence is reduced, and the error of the mark detection position due to the density of the mark is reduced. When the object to be measured is transparent, the effect of specular reflection light is reduced by using a retroreflective plate, and errors in mark detection positions due to mark density are reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の作用を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the operation of the present invention.

【図2】第1実施例の構成を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a first embodiment.

【図3】第1実施例の同軸型光ファイバーの構成図であ
る。
FIG. 3 is a configuration diagram of a coaxial optical fiber according to a first embodiment.

【図4】ウェブが大きく波打ったときの影響を説明する
図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining an influence when a web is largely wavy.

【図5】マークの濃淡と受光器の視野の広さとの関係を
説明する図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between the density of a mark and the width of the field of view of a light receiving device.

【図6】第2実施例の構成を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a second embodiment.

【図7】従来の非透明ウェブのマーク検出光学系を示す
図である。
FIG. 7 is a view showing a conventional non-transparent web mark detection optical system.

【図8】図7に示す光学系を光ファイバーを用いて実現
した例を示す図である。
8 is a diagram showing an example in which the optical system shown in FIG. 7 is realized using an optical fiber.

【図9】従来の透明ウェブのマーク検出光学系を示す図
である。
FIG. 9 is a diagram showing a conventional mark detection optical system for a transparent web.

【図10】従来の透明ウェブのマーク検出を反射板を用
いて行う光学系を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a conventional optical system for performing mark detection on a transparent web using a reflector.

【図11】図10に示す光学系を光ファイバーを用いて実
現する例を示す図である。
11 is a diagram illustrating an example in which the optical system illustrated in FIG. 10 is realized using an optical fiber.

【図12】図7に示した光学系においてウェブが波打っ
たときの影響を説明する図である。
FIG. 12 is a view for explaining an effect when a web is wavy in the optical system shown in FIG. 7;

【図13】ウェブが上下動したときの検出範囲を示す図
である。
FIG. 13 is a diagram showing a detection range when the web moves up and down.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 ウェブ 3 受光素子 6 投光軸 7 受光軸 9 投受光レンズ 10 同軸型光ファイバー 11 受光用ファイバー 12 投光用ファイバー 13 ターミナル 14 再帰性反射板 Reference Signs List 1 light source 2 web 3 light receiving element 6 light emitting axis 7 light receiving axis 9 light emitting / receiving lens 10 coaxial optical fiber 11 light receiving fiber 12 light emitting fiber 13 terminal 14 retroreflector

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41F 33/14 G01B 11/00Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) B41F 33/14 G01B 11/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 走行している被測定物にしるされたマー
クに光を投光しマークからの反射光を検出する印刷物の
光学式マーク検出器において、光の投光軸と前記マーク
からの反射光の受光軸を同軸に配置すると共にこの投光
軸および受光軸を前記被測定物に対し所定範囲の角度傾
斜するようにし、さらに投光軸と受光軸上に共通の対物
レンズを設けたことを特徴とする印刷物の光学式マーク
検出器。
An optical mark detector for printed matter which projects light on a mark marked on a moving object to be measured and detects reflected light from the mark, comprises: The light receiving axis of the reflected light is arranged coaxially, the light projecting axis and the light receiving axis are inclined at a predetermined angle with respect to the object to be measured, and a common objective is provided on the light projecting axis and the light receiving axis.
Optical Mark detector printed matter characterized in that a lens.
【請求項2】 走行している透明の被測定物にしるされ
たマークに光を投光し、この被測定物を透過した透過光
から前記マークを検出する印刷物の光学式マーク検出器
において、光の投光軸と受光軸を同軸に配置し、前記被
測定物の反光源側に投光軸に添った反射光を送出する再
帰性反射板を設け、前記投光軸と受光軸を前記被測定物
に対し所定範囲の角度傾斜するようにし、さらに投光軸
と受光軸上に共通の対物レンズを設けたことを特徴とす
る印刷物の光学式マーク検出器。
2. A printed optical mark detector for projecting light onto a mark inscribed on a transparent transparent object to be measured and detecting the mark from transmitted light transmitted through the object to be measured, A light projecting axis and a light receiving axis are arranged coaxially, and a retroreflective plate for transmitting reflected light along the light projecting axis is provided on a side opposite to the light source of the object to be measured. so as to angle inclined in a predetermined range with respect to the object to be measured, further light projection axis
An optical mark detector for printed matter , wherein a common objective lens is provided on the light receiving axis .
【請求項3】 中心に受光用オプティカルファイバーを
配置し、その周囲に投光用オプティカルファイバーを配
置した同軸型オプティカルファイバーを用いて投光およ
び受光することを特徴とする請求項1または2記載の印
刷物の光学式マーク検出器。
3. An optical fiber according to claim 1, wherein a light receiving optical fiber is arranged at the center, and light is emitted and received by using a coaxial optical fiber around which a light emitting optical fiber is arranged. Optical mark detector for printed matter.
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