JPH0560513A - Optical line mark detector - Google Patents

Optical line mark detector

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JPH0560513A
JPH0560513A JP24670791A JP24670791A JPH0560513A JP H0560513 A JPH0560513 A JP H0560513A JP 24670791 A JP24670791 A JP 24670791A JP 24670791 A JP24670791 A JP 24670791A JP H0560513 A JPH0560513 A JP H0560513A
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line mark
web
fiber
optical
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Yuji Osawa
祐二 大澤
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Abstract

PURPOSE:To improve line mark detection accuracy by constituting an optical system of a light emitting and receiving optical coaxial body, and making a lens movable in an axial direction and spotlight variable. CONSTITUTION:Light emitted from a light source 4 passes a light emitting optical fiber 13, and is irradiated as a spot to a web 1 by a lens system comprising objective lenses 8 via a fiber bundle 12. Light reflected from the spot returns through the lens system and passes the fiber bundle 12. Furthermore, the reflected light is branched into right and left light receiving fibers 14, and respectively imaged on light receiving elements 11. A line mark deviation on the web 1 is detected from an output difference between the right and left light receiving elements 11. Also, the lenses 8 are moved in an optical axis direction for making spotlight variable and obtaining a spot size corresponding to the breadth of the line mark, thereby improving line mark detection accuracy. In this case, the lens system is inclined by an angle within the range of 3 to 10 degrees with a vertical line to the web 1 in a web travel direction. As a result, regular reflected light and diffused reflected light can be received, and there is no need to change light emitting and receiving optical axes, depending upon the type of the web 1.

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に
印刷等で印されたラインマークを検出する光学式ライン
マーク検出器に係り、特にラインマークの幅の変化に影
響されず検出精度を決定することのできる検出器に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical line mark detector for detecting a line mark printed on a moving web by printing or the like, and particularly to a detection accuracy which is not affected by a change in the width of the line mark. To a detector that can determine

【0002】[0002]

【従来の技術】印刷されたウェブをウェブの走行ライン
方向に切断(スリッターカット)するスリッタ・マシン
では、通常カッタナイフの位置は固定され、カッタナイ
フにウェブを送り込むロール位置を制御するが、この制
御に光学式ラインマーク検出器が用いられる。また、ウ
ェブを重ね合わせたり、多重印刷をするときに、ガイド
ロールや巻き戻しロールを動かしてウェブの走行方向と
直角方向のウェブの位置を制御するが、このときもライ
ンマーク検出器が用いられる。
2. Description of the Related Art In a slitter machine for cutting a printed web in the direction of the running line of the web (slitting machine), the position of the cutter knife is usually fixed and the roll position for feeding the web to the cutter knife is controlled. An optical line mark detector is used for control. In addition, when the webs are overlapped or when multiple printing is performed, the guide roll or the rewind roll is moved to control the position of the web in the direction perpendicular to the running direction of the web. At this time, the line mark detector is also used. ..

【0003】図11は一例として、このようなスリッタ・
マシンの構成を示す図である。巻出しロールには印刷さ
れたウェブが巻かれており、この巻出しロールより巻き
出されたウェブには端部にラインマークが印刷されてい
る。検出ロール上でラインフォロワヘッドによってライ
ンマークが正常な位置にあるか否か検出され、カッタ部
へ送られカッタナイフでウェブ走行方向に両端の耳と中
央で切断され、巻取りロールに巻き取られる。ここでラ
インマークとして、特別に設けることなく、印刷した図
柄の中に含まれる線をラインマークとして用いてもよ
い。
FIG. 11 shows an example of such a slitter.
It is a figure which shows the structure of a machine. The printed web is wound around the unwinding roll, and the web unwound from the unwinding roll has line marks printed at the ends. The line follower head detects whether or not the line mark is in the normal position on the detection roll, and the line mark is sent to the cutter unit and cut by the cutter knife at the ears and the center at both ends in the web running direction and then wound on the winding roll. .. Here, as the line mark, a line included in the printed pattern may be used as the line mark without being specially provided.

【0004】ラインフォロワヘッドはラインマークが所
定位置よりずれているか否か検出し、ずれが検出される
と、巻出しロール位置修正信号を出力する。この修正信
号は、ウェブガイド増幅器で増幅され、サーボガイドに
出力する。サーボガイドではこの電気信号を油圧に変換
し、操作シリンダを作動させ巻出しロールの位置を修正
し、ラインマークのずれを修正する。なお、油圧を用い
ないで、電動アクチュエータで制御することも多く行わ
れている。
The line follower head detects whether or not the line mark is displaced from a predetermined position, and when the displacement is detected, it outputs an unwinding roll position correction signal. This correction signal is amplified by the web guide amplifier and output to the servo guide. The servo guide converts this electric signal into hydraulic pressure, operates the operating cylinder, and corrects the position of the unwinding roll and corrects the deviation of the line mark. Note that control is often performed by an electric actuator without using hydraulic pressure.

【0005】図12はラインフォロワヘッドの光学系を示
した図である。光源4から出た光をフィルタ5を通し、
コンデンサレンズ6で平行光線に近づけ、ハーフミラー
7により90度下へ曲げる。その後対物レンズ8で集光さ
れ、ラインマーク2へのスポット光3となる。ラインマ
ーク2の反射光は対物レンズ8を通りハーフミラー7を
通過し、受光素子(Cdsセル)面に像を結ぶ。
FIG. 12 is a diagram showing an optical system of a line follower head. The light emitted from the light source 4 is passed through the filter 5,
The condenser lens 6 brings the light into parallel rays, and the half mirror 7 bends it 90 degrees downward. After that, it is condensed by the objective lens 8 and becomes the spot light 3 to the line mark 2. The reflected light of the line mark 2 passes through the objective lens 8 and the half mirror 7, and forms an image on the light receiving element (Cds cell) surface.

【0006】図13は受光検出部の構成を示す。(a)は
受光素子11を示す。受光素子は2つの部分11a,11bよ
りなり、ラインマーク2の像が受光素子11の中央に結ば
れると、両者11a,11bの受光量は等しくなるが、いず
れかにずれると出力に差異が生じる。(b)はこの出力
差をブリッジで検出する回路を示す。
FIG. 13 shows the structure of the light reception detector. (A) shows the light receiving element 11. The light receiving element is composed of two parts 11a and 11b, and when the image of the line mark 2 is formed in the center of the light receiving element 11, the light receiving amounts of both 11a and 11b become equal, but if they deviate from each other, a difference in output occurs. .. (B) shows a circuit for detecting this output difference by a bridge.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図12に示したスポット
幅とラインマーク2の太さによってラインマーク2の検
出精度が影響される。スポット幅がラインマークの幅に
対して小さ過ぎても大き過ぎても、スポット中心からの
ラインマークの偏差による検出光量変化の検出全光量に
対する割合が小さくなる。好ましいスポット幅の大きさ
は、ラインマークの幅そのものにもよるが、通常ライン
マークの太さの2〜3倍がよい。ラインマーク2の太さ
はウェブ1の印刷内容によって異なり0 .5〜5mm程
度であるが、スペースおよび見栄えの関係からは細かい
方が好ましい。
The detection accuracy of the line mark 2 is affected by the spot width and the thickness of the line mark 2 shown in FIG. If the spot width is too small or too large with respect to the line mark width, the ratio of the change in the detected light amount due to the deviation of the line mark from the spot center to the total detected light amount becomes small. The preferable size of the spot width depends on the width of the line mark itself, but is usually 2 to 3 times the thickness of the line mark. The thickness of the line mark 2 depends on the print content of the web 1 0. Although it is about 5 to 5 mm, it is preferable that it is fine in terms of space and appearance.

【0008】一方スポット3の幅が大きいと絵柄がライ
ンマーク2の近くにあるとき、絵柄まで検出してしま
う。また小さすぎると、ラインマーク2の変動が小さく
ても、スポット3から外れやすくなる。スポット3から
ラインマーク2が外れるとラインマーク2の横ぶれは検
出できなくなる。このような問題はスポット幅が一定に
設定されていることに起因している。
On the other hand, when the width of the spot 3 is large, even when the pattern is near the line mark 2, the pattern is also detected. On the other hand, if the line mark 2 is too small, the line mark 2 is likely to deviate from the spot 3 even if the variation is small. When the line mark 2 deviates from the spot 3, the lateral blurring of the line mark 2 cannot be detected. Such a problem is caused by the spot width being set constant.

【0009】また、ウェブ1の表面での反射光には拡散
反射と正反射の2種類の成分があり、アルミフォイルな
ど光沢のある表面ほど正反射光成分が多くなる。紙など
の場合は拡散反射光成分が増大し、正反射光成分が減少
する。このため光沢のあるアルミフォイルなどでは、正
反射光から外れると検出不能になるので正反射光を検出
するため、ウェブ1に対し光軸を垂直にしてラインマー
クの反射がフォイル部の反射より少ないことを利用して
判別する。拡散反射光の多い紙などの場合は光軸をウェ
ブ1に対して50°〜80°傾斜させて拡散反射が多い紙部
と、正反射に近いラインマーク部からの反射が少ないこ
とを利用して検出を行う。このためウェブ1の種類に応
じて光軸の角度を変える必要がある。
The light reflected by the surface of the web 1 has two types of components, diffuse reflection and regular reflection. The glossy surface such as aluminum foil has more regular reflection light components. In the case of paper or the like, the diffuse reflection light component increases and the specular reflection light component decreases. For this reason, a glossy aluminum foil or the like cannot be detected if it deviates from the specular reflection light. Therefore, since the specular reflection light is detected, the reflection of the line mark is less than the reflection of the foil portion with the optical axis perpendicular to the web 1. Use this to make a decision. In the case of paper with a lot of diffuse reflection light, use the fact that the optical axis is inclined 50 ° -80 ° with respect to the web 1 and there is little reflection from the paper part with a lot of diffuse reflection and the line mark part near regular reflection Detection. Therefore, it is necessary to change the angle of the optical axis according to the type of the web 1.

【0010】また、図12に示すように、投光軸と受光軸
とをハーフミラー7によって分割する必要があり、また
受光素子11a,11bに平均的に反射光を入射させる必要
から光学系の調整がかなり大変であった。
Further, as shown in FIG. 12, it is necessary to divide the light projecting axis and the light receiving axis by the half mirror 7, and it is necessary to make the reflected light enter the light receiving elements 11a and 11b evenly. Adjustment was quite difficult.

【0011】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、ラインマークの太さに対応してスポット幅を可変
とし検出機能を向上させ、合せて光学系の簡易化を図っ
たラインマーク検出装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the spot width is made variable according to the thickness of the line mark to improve the detection function, and also the line mark in which the optical system is simplified. An object is to provide a detection device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、ウェブの走行方向に印されたラインマークに光学系
によりスポット光を投光し、この反射光を受光してこの
ウェブの走行方向と直角方向の前記ラインマークの変動
を検出する光学式ラインマーク検出器において、前記光
学系を投光軸と受光軸を同軸とした投受光同軸体で構成
すると共に光軸方向にレンズを移動できるようにして前
記スポット光の大きさを可変としたものである。
In order to achieve the above object, spot light is projected onto a line mark marked in the running direction of the web by an optical system, and the reflected light is received to determine the running direction of the web. In an optical line mark detector for detecting a variation of the line mark in a right angle direction, the optical system is composed of a light emitting and receiving coaxial body having a light emitting axis and a light receiving axis coaxial with each other, and a lens can be moved in the optical axis direction. Then, the size of the spot light is made variable.

【0013】また、前記投受光同軸体を、前記ウェブ面
に対する垂直軸よりウェブ走行方向へ所定角度範囲傾斜
させたものである。
Further, the transmitting / receiving coaxial body is tilted in a predetermined angle range in a web traveling direction from a vertical axis with respect to the web surface.

【0014】また、前記光学系として光源および受光素
子とレンズ系の間をオプティカルファイバー束を用いて
投受光を伝送するようにしたものである。
Further, as the optical system, a light source and a light receiving element and a lens system are used to transmit and receive light by using an optical fiber bundle.

【0015】また、前記オプティカルファイバー束をM
本の投光用ファイバーとN本の第1受光用ファイバーと
N本の第2受光用ファイバーで構成し、前記レンズ系と
の取合部のファイバー配置は、前記第1受光用ファイバ
ーと前記第2受光用ファイバーをウェブ走行方向に対し
て互に左右対称に一方向に添って並べ、この第1および
第2受光用ファイバーをはさんで前記投光用ファイバー
をM/2本づつ平行に配列すると共に、前記第1受光用
ファイバーおよび前記第2受光用ファイバーの反レンズ
系側にそれぞれ受光素子を設けたものである。
Further, the optical fiber bundle is M
The number of the light-transmitting fibers, the N number of the first light-receiving fibers, and the number of the N second light-receiving fibers are the same. 2 The light receiving fibers are arranged symmetrically with respect to the web running direction along one direction, and the light projecting fibers are arranged in parallel by M / 2 by sandwiching the first and second light receiving fibers. In addition, a light receiving element is provided on each of the first light receiving fiber and the second light receiving fiber on the side opposite to the lens system.

【0016】また、前記第1受光用ファイバーと前記第
2受光用ファイバーの直径を前記投光用ファイバの直径
より小さくしたものである。
The diameters of the first light receiving fiber and the second light receiving fiber are smaller than the diameter of the light projecting fiber.

【0017】[0017]

【作用】図2は本発明のスポット幅の調整を説明する図
である。(a)は、光源4より発光した光が対物レンズ
8によりウェブ1上に幅W1のスポット3を結像する状態
を示す。(b)は対物レンズ8を相互に、かつ光源4に
対して光軸上を移動してウェブ1上のスポット幅をW2に
した状態を示す。このように本発明はレンズ系を調整し
てスポット幅をラインマーク2の太さに対応して調整可
能としたのでラインマーク2のぶれ検出精度を向上する
ことができる。
2 is a diagram for explaining the adjustment of the spot width according to the present invention. (A) shows a state in which the light emitted from the light source 4 forms an image of the spot 3 of the width W1 on the web 1 by the objective lens 8. (B) shows a state in which the objective lenses 8 are moved relative to each other and on the optical axis with respect to the light source 4 to set the spot width on the web 1 to W2. As described above, according to the present invention, since the spot width can be adjusted in accordance with the thickness of the line mark 2 by adjusting the lens system, the blur detection accuracy of the line mark 2 can be improved.

【0018】図3は本発明がスポット幅を変化させても
受光した受光素子上の結像の大きさが一定の大きさで不
変であることを説明する図である。本図は対象レンズを
1枚として説明しているが、2枚としても原理的には同
じである。つまり2つのレンズの合成焦点距離を使えば
よい。
FIG. 3 is a diagram for explaining that the size of the image formed on the light receiving element that receives light is constant and invariable even if the spot width is changed according to the present invention. In this figure, the number of target lenses is one, but the principle is the same even when two lenses are used. In other words, the combined focal length of the two lenses should be used.

【0019】図1および図2の符号を用いて図3の説明
をすると、(a)において、投光軸と受光軸を同軸と
し、物点(光源4)より合成した対物レンズ81を通して
像点(ウェブ1)にスポット3を結像する。スポット3
の反射光は投光軸と同じ受光軸を通り光源4と同じ位置
にある受光素子11の像点に結像する。(b)は合成した
対物レンズ82を調整してウェブ1上のスポット3の大き
さを変化させた場合を示す。
Referring to FIG. 3 with reference to the reference numerals of FIGS. 1 and 2, in FIG. 3A, an image point is passed through an objective lens 81 composed of an object point (light source 4) with the light projecting axis and the light receiving axis being coaxial. The spot 3 is imaged on the (web 1). Spot 3
The reflected light passes through the same light receiving axis as the light projecting axis and forms an image on the image point of the light receiving element 11 at the same position as the light source 4. (B) shows a case where the combined objective lens 82 is adjusted to change the size of the spot 3 on the web 1.

【0020】この場合、ウェブ1上のスポット3の反射
光は、受光軸を通り光源4と同じ位置にある受光素子11
の上(像点)に結像するが、受光素子11上の結像の大き
さは、合成した対物レンズ82を移動させる前、つまり
(a)の場合と同じ大きさである。これにより、スポッ
ト幅の大きさを調整してもスポット3の反射光による結
像の大きさを一定にすることができるのでラインマーク
検出精度を維持すると共に、光学系の調整を簡単なもの
にしている。
In this case, the reflected light of the spot 3 on the web 1 passes through the light receiving axis and is located at the same position as the light source 4 in the light receiving element 11.
The image is formed on the upper part (image point), but the size of the image formed on the light receiving element 11 is the same as before moving the combined objective lens 82, that is, in the case of (a). As a result, even if the size of the spot width is adjusted, the size of the image formed by the reflected light of the spot 3 can be made constant, so that the line mark detection accuracy is maintained and the adjustment of the optical system is simplified. ing.

【0021】つまりdだけ合成した対物レンズを動かし
ても同じウェブ上に像を結ぶためには、2枚のレンズを
用いて、レンズ間隔を変えて合成焦点距離をf1からf2に
かえ、レンズと光源4の距離と、レンズとウェブ1の距
離の、3つの距離を連動して適切な値に変えて所望のス
ポットの大きさにすることができる。
That is, in order to form an image on the same web even if the objective lens combined by d is moved, two lenses are used, the lens interval is changed, and the combined focal length is changed from f1 to f2. The distance between the light source 4 and the distance between the lens and the web 1 can be interlocked and changed to appropriate values to obtain a desired spot size.

【0022】図4は投受光軸とウェブ1との傾斜を説明
する図である。(a)はウェブ1の表面にほぼ垂直で正
反射光の受光に適する。(b)はウェブ1の表面に対し
て50°〜80°傾斜した状態で拡散反射光の受光に適す
る。(c)は本発明に適用する傾斜角でウェブ1の表面
に対する垂直線より3°〜10°の範囲で傾斜したもので
ある。これは正反射光の一部と拡散反射光の一部を共に
受光できる傾斜角であり、このような傾斜角を採用する
ことにより、ウェブ1の種類によって、投受光軸を変え
る必要がなくなる。
FIG. 4 is a view for explaining the inclination between the light emitting / receiving axis and the web 1. (A) is substantially perpendicular to the surface of the web 1 and is suitable for receiving specularly reflected light. (B) is suitable for receiving diffusely reflected light in a state of being inclined at 50 ° to 80 ° with respect to the surface of the web 1. (C) is an inclination angle applied to the present invention, which is inclined within a range of 3 ° to 10 ° from a line perpendicular to the surface of the web 1. This is an inclination angle at which both a part of specular reflection light and a part of diffuse reflection light can be received. By adopting such an inclination angle, it is not necessary to change the light projecting / receiving axis depending on the type of the web 1.

【0023】また、光学系として光源および受光素子と
レンズ系との間をオプティカルファイバー束とすること
により、光軸系の同軸化を容易に達成でき、オプティカ
ルファイバーの可撓性および取り付けスペースが小さく
なることにより、装置の配置上の自由度が大きくなる。
また、光源や電気部品を溶剤などによる引火性の雰囲気
から離すことができる。
Further, by forming an optical fiber bundle between the lens system and the light source and the light receiving element as an optical system, coaxialization of the optical axis system can be easily achieved, and the flexibility and installation space of the optical fiber are small. As a result, the degree of freedom in arrangement of the device is increased.
Further, the light source and the electric parts can be kept away from the flammable atmosphere caused by the solvent.

【0024】また、オプティカルファイバー束の各ファ
イバーの配置を、レンズ系との取合部において、ウェブ
走行方向に対し直角方向に、第1受光用ファイバーのN
本のファイバーを右側に、第2受光用ファイバーのN本
を左側に配置し、この受光用ファイバー列をはさんでウ
ェブ走行方向の前後に投光用ファイバーを平行に並べる
ことにより、投光されたスポットの反射光が受光用ファ
イバーに受光しやすくすると共に、ラインマークがウェ
ブ走行方向右にずれると第1受光用ファイバーの受光量
が多くなり、左にずれると第2受光用ファイバーの受光
量が多くなるので、ラインマークの横ぶれに鋭敏に反応
して検出精度を高めることができる。投光用ファイバー
が受光用ファイバーの外側にあるので、受光用ファイバ
ーに対する外光の影響を小さくすることができる。
Further, the arrangement of the respective fibers of the optical fiber bundle is changed so that the N of the first light receiving fibers is arranged at the joining portion with the lens system in the direction perpendicular to the web traveling direction.
This fiber is placed on the right side and the second light receiving fiber is placed on the left side, and the light receiving fiber rows are sandwiched to arrange the light projecting fibers in parallel in the front-back direction of the web. The reflected light of the spot is easily received by the light receiving fiber, and when the line mark shifts to the right in the web traveling direction, the light receiving amount of the first light receiving fiber increases, and when it shifts to the left, the light receiving amount of the second light receiving fiber. Therefore, the detection accuracy can be improved by reacting sharply to the lateral deviation of the line mark. Since the light projecting fiber is outside the light receiving fiber, the influence of external light on the light receiving fiber can be reduced.

【0025】また、第1受光用ファイバーおよび第2受
光用ファイバーの直径を投光用ファイバーの直径より小
さくすることにより、ウェブ走行方向に直角方向の検出
特性が連続性を有するようになる。また、投受光用ファ
イバーは共にウェブ走行方向に直角方向には長く走行方
向には短く並んでいるので、投受光軸の傾斜の影響を受
けにくくなる。またスポットの総面積が小さくとも第1
受光用ファイバーと第2受光用ファイバーとの受光量の
偏差検出レンジが大きくとれ、円形スポットに比べて、
光量が同じでもレンジアビリティが大きくなる。
Further, by making the diameters of the first light receiving fiber and the second light receiving fiber smaller than the diameter of the light projecting fiber, the detection characteristic in the direction perpendicular to the web running direction becomes continuous. Further, since both the light emitting and receiving fibers are arranged long in the direction perpendicular to the web running direction and short in the running direction, they are less likely to be affected by the inclination of the light emitting and receiving axis. Even if the total spot area is small,
The deviation detection range of the amount of light received between the light-receiving fiber and the second light-receiving fiber can be made large, and compared to the circular spot,
Even if the amount of light is the same, the range ability becomes large.

【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1は本発明の実施例の構成を示す図である。光
源4よりの光は投光用オプティカルファイバー13を通
り、オプティカルファイバー束12を介して対物レンズ8
よりなるレンズ系によりウェブ1にスポットとして照射
する。スポットよりの反射光はレンズ系を戻り、オプテ
ィカルファイバー束12を通り、左右の受光用ファイバー
14に分かれ、それぞれ受光素子11上に結像する。この左
右の受光素子11の出力差からウェブ1上のラインマーク
のずれを検出する。なお、レンズ系はウェブ1に対する
垂線よりウェブ走行方向に3°〜10°傾斜させて取付け
られている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. The light from the light source 4 passes through the projecting optical fiber 13 and the objective lens 8 through the optical fiber bundle 12.
The web system 1 is irradiated with a spot by a lens system including Light reflected from the spot returns through the lens system, passes through the optical fiber bundle 12, and receives light from the left and right fibers.
It is divided into 14 and forms an image on the light receiving element 11. The deviation of the line mark on the web 1 is detected from the output difference between the left and right light receiving elements 11. The lens system is mounted at an angle of 3 ° to 10 ° from the perpendicular to the web 1 in the web running direction.

【0027】図5はレンズ系の構成図である。レンズ系
は2つの対物レンズ8からなり、それぞれの対物レンズ
8を光軸方向に移動することができる。レンズ系は、対
物レンズ8を取り付けた第1内筒16と他の対物レンズ8
を取付けた第2内筒17、第1内筒16とネジ取合をしてい
る第1中筒18、第1中筒18と止めネジ21で結合した外筒
20、第2内筒17および外筒20とネジ取合をしている第2
中筒19、第2中筒19と外筒20を一体化する止めネジ22か
ら構成される。第1内筒16と第2内筒17はA−A断面に
示すように光軸方向には自由にスライドするが、回転方
向には互いに一体に回転するようになっており、第1内
筒16のネジビッチと第2内筒のネジピッチとは所定の関
係を有し、両対物レンズ8が一定の関係を有して連動す
るようにしており、レンズを移動してスポットの大きさ
を変えても、常に光源4の像がウェブ1上に結ぶように
することによりレンズ調整を容易にしている。図6はB
断面、C断面を示す。
FIG. 5 is a block diagram of the lens system. The lens system includes two objective lenses 8 and each objective lens 8 can be moved in the optical axis direction. The lens system includes a first inner cylinder 16 to which the objective lens 8 is attached and another objective lens 8
Attached second inner cylinder 17, first inner cylinder 16 screwed to the first middle cylinder 18, the first middle cylinder 18 and the outer cylinder connected with the set screw 21
20, the second inner cylinder 17 and the second outer cylinder 20 that are screwed together
The inner cylinder 19, the second middle cylinder 19 and the outer cylinder 20 are integrally constituted by a set screw 22. The first inner cylinder 16 and the second inner cylinder 17 freely slide in the optical axis direction as shown in the AA cross section, but rotate together with each other in the rotation direction. The 16 screw bitches and the screw pitch of the second inner cylinder have a predetermined relationship, and both objective lenses 8 have a fixed relationship and are interlocked with each other. By moving the lenses, the spot size can be changed. Also, the lens adjustment is facilitated by always forming the image of the light source 4 on the web 1. 6 is B
A cross section and a C cross section are shown.

【0028】図7は同軸型オプティカルファイバー12の
詳細図である。A断面は光源4よりの光を伝送する投光
用ファイバー13の配置を示す。12本のオプティカルファ
イバーが束になって配置されている。B断面はウェブの
走行方向に対して左側の受光用ファイバー14で、投光用
ファイバー13より小さな直径の受光用ファイバー14が一
列に並び、右側から順にL1,L2, …, L6のファイバーが
配置されている。C断面はウェブ1の走行方向に対し右
側の受光用ファイバー14で、受光用ファイバー14が一列
に並び、左側から順にR1,R2,…R6のファイバーが配置さ
れる。D断面は投受用ファイバーが一体にまとめられた
配置で、ウェブ走行方向と直角方向に投光用ファイバー
13が受光用ファイバー14を前後にはさんで3列に配置さ
れる。受光用ファイバー14は中心軸を境にして図上右側
には中心軸から右に向かってR1,R2,…,R6 が配置され、
左側には中心軸から左に向かってL1,L2,…,L6 が配置さ
れている。
FIG. 7 is a detailed view of the coaxial optical fiber 12. The cross section A shows the arrangement of the light projecting fiber 13 for transmitting the light from the light source 4. Twelve optical fibers are arranged in a bundle. The cross-section B is the light-receiving fiber 14 on the left side with respect to the running direction of the web. The light-receiving fibers 14 having a diameter smaller than that of the light-transmitting fiber 13 are arranged in a line, and the fibers L1, L2, ..., L6 are arranged in order from the right side. Has been done. The C cross section is a light receiving fiber 14 on the right side with respect to the traveling direction of the web 1. The light receiving fibers 14 are arranged in a line, and the fibers R1, R2, ... R6 are arranged in order from the left side. The D cross section is an arrangement in which the projection fibers are integrated together, and the projection fibers are perpendicular to the web running direction.
13 are arranged in three rows with a light receiving fiber 14 sandwiched in front and behind. The light receiving fiber 14 has R1, R2, ..., R6 arranged from the center axis to the right on the right side of the figure with the center axis as a boundary.
L1, L2, ..., L6 are arranged on the left side from the central axis to the left.

【0029】図7、図8、図9の例では受光用ファイバ
ーが1列に連なっているが、出力信号の平滑化のために
は本数を多くして千鳥状の2列に光ファイバーを並べる
とよい。投光用ファイバーの配列についても同様であ
る。また、本実施例の受光素子は矩形に近いので、図7
のB断面、C断面は1列に並んでいるが、受光素子の形
状に合わせて円形や正方形に配列してもよい。
In the examples of FIGS. 7, 8 and 9, the light-receiving fibers are connected in one row, but if the number of fibers is increased and the optical fibers are arranged in two staggered rows in order to smooth the output signal. Good. The same applies to the arrangement of the light projecting fibers. Further, since the light receiving element of this embodiment is close to a rectangle,
Although the B section and the C section are lined up in one row, they may be arranged in a circle or a square according to the shape of the light receiving element.

【0030】図8〜図10はラインマークと受光用ファイ
バー14に表われる反射像を模式的に表わしたもので、図
8はスポットの中心をラインマークが通過した場合を示
し、B断面のL1〜L3ファイバー、C断面のR1〜R3ファイ
バーに対称に反射像が表われる。図9はスポットの右半
分をラインマークが通過した場合で、C断面のR1〜R6に
反射像が表われるがB断面には表われない。図10はライ
ンマークがスポットを右にある程度はみ出した状態でC
断面のR4〜R6にのみ反射像が表われる。なお、ラインマ
ークからの反射像は光量小として表れるので黒色で示し
た。
8 to 10 schematically show the reflection images appearing on the line mark and the light-receiving fiber 14, and FIG. 8 shows the case where the line mark passes through the center of the spot, which is L1 of the B section. The reflection image appears symmetrically in the ~ L3 fiber and the R1 ~ R3 fiber in the C section. FIG. 9 shows a case where the line mark passes through the right half of the spot, and a reflection image appears in R1 to R6 of the C section, but not in the B section. Figure 10 shows C with the line mark protruding to the right to some extent.
The reflected image appears only on R4 to R6 of the cross section. The reflected image from the line mark appears as a small amount of light and is shown in black.

【0031】このように受光用ファイバー14にはスポッ
トとラインマークの関係を表わす反射像が入力されるの
で、これを受光素子で電気信号に変換し、かつ左右の受
光素子の出力を比較することにより、スポットとライン
マークのずれを検出することができる。
As described above, since the reflected image showing the relationship between the spot and the line mark is input to the light receiving fiber 14, it is converted into an electric signal by the light receiving element and the outputs of the left and right light receiving elements are compared. Thus, it is possible to detect the deviation between the spot and the line mark.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、投受光同軸体で構成すると共に光軸方向にレンズを
移動できるようにしてスポット光を可変としたので、ラ
インマークの幅に対応したスポットの大きさとすること
ができ、ラインマークの検出精度が向上する。また、投
受光軸をウェブの垂直線に対し3°〜10°に傾斜させる
ことにより、正反射光および拡散反射光を受光できるの
で、ウェブの種類に応じて投光軸や受光軸を変える必要
がない。また投受光同軸体を用いているため、光学的調
整が容易となっている。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the spot light is made variable by being constituted by the transmitting / receiving coaxial body and by making the lens movable in the optical axis direction. The size of the corresponding spot can be set, and the line mark detection accuracy is improved. In addition, since the specular reflection light and the diffuse reflection light can be received by inclining the projection / reception axis with respect to the vertical line of the web at 3 ° to 10 °, it is necessary to change the projection / reception axis according to the type of the web. There is no. Further, since the projecting and receiving coaxial body is used, optical adjustment is easy.

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

【図1】本発明の実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】レンズの移動によりスポットの大きさの調整を
説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating adjustment of spot size by moving a lens.

【図3】スポットの大きさを変えても受光素子上の結像
の大きさは変らないことを説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating that the size of an image formed on a light receiving element does not change even if the size of a spot is changed.

【図4】投光軸、受光軸と正反射、拡散反射との関係を
説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a light projecting axis and a light receiving axis and regular reflection and diffuse reflection.

【図5】レンズ調整機構を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a lens adjustment mechanism.

【図6】図5の各断面を表わす図である。FIG. 6 is a diagram showing each cross section of FIG. 5;

【図7】同軸型オプティカルファイバーの構成を説明す
る図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a coaxial optical fiber.

【図8】ラインマークが投受光軸の中心を通過したとき
の受光用ファイバーの状態を表わす図である。
FIG. 8 is a diagram showing a state of a light receiving fiber when a line mark passes through a center of a light projecting / receiving axis.

【図9】ラインマークがウェブ走行方向にみて投受光軸
の右側を通過したときの受光用ファイバーの状態を表わ
す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a state of a light receiving fiber when a line mark passes on the right side of a light projecting / receiving axis when viewed in a web traveling direction.

【図10】ラインマークがウェブ走行方向にみて投受光
軸のかなり右側を通過したときの受光用ファイバーの状
態を表わす図である。
FIG. 10 is a diagram showing a state of a light-receiving fiber when a line mark passes a considerable right side of a light projecting and receiving axis as viewed in a web traveling direction.

【図11】ラインマーク検出器を用いたスリッタ・マシ
ンの構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram of a slitter machine using a line mark detector.

【図12】従来のラインマーク検出器の光学系の一例を
示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an example of an optical system of a conventional line mark detector.

【図13】図12に示すラインマーク検出器の受光素子
と、この出力検出回路を示す図である。
13 is a diagram showing a light receiving element of the line mark detector shown in FIG. 12 and an output detection circuit thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ウェブ 2 ラインマーク 3 スポット 4 光源 5,10 フィルタ 6 コンデンサレンズ 7 ハーフミラー 8 対物レンズ 9 拡散板 10 受光素子 12 オプティカルファイバー束 13 投光用オプティカルファイバー 14 受光用オプティカルファイバー 16 第1内筒 17 第2内筒 18 第1中筒 19 第2中筒 20 外筒 21,22 止めネジ 81, 82 合成した対物レンズ 1 Web 2 Line mark 3 Spot 4 Light source 5, 10 Filter 6 Condenser lens 7 Half mirror 8 Objective lens 9 Diffuser 10 Light receiving element 12 Optical fiber bundle 13 Optical fiber for projecting 14 Optical fiber for receiving 16 First inner tube 17 No. 2 Inner Cylinder 18 First Middle Cylinder 19 Second Middle Cylinder 20 Outer Cylinder 21, 22 Set Screw 81, 82 Composite Objective Lens

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ウェブの走行方向に印されたラインマー
クに光学系によりスポット光を投光し、この反射光を受
光してこのウェブの走行方向と直角方向の前記ラインマ
ークの変動を検出する光学式ラインマーク検出器におい
て、前記光学系を投光軸と受光軸を同軸とした投受光同
軸体で構成すると共に光軸方向にレンズを移動できるよ
うにして前記スポット光の大きさを可変としたことを特
徴とする光学式ラインマーク検出器。
1. A spot light is projected by an optical system onto a line mark printed in the running direction of the web, and the reflected light is received to detect the variation of the line mark in the direction perpendicular to the running direction of the web. In the optical line mark detector, the optical system is composed of a light emitting / receiving coaxial body having a light emitting axis and a light receiving axis coaxial with each other, and a lens can be moved in the optical axis direction to change the size of the spot light. An optical line mark detector characterized in that
【請求項2】 前記投受光同軸体を、前記ウェブ面に対
する垂直軸よりウェブ走行方向へ所定角度範囲傾斜させ
たことを特徴とする請求項1記載の光学式ラインマーク
検出器。
2. The optical line mark detector according to claim 1, wherein the transmitting / receiving coaxial body is tilted in a predetermined angle range in a web traveling direction from a vertical axis with respect to the web surface.
【請求項3】 前記光学系として光源および受光素子と
レンズ系の間をオプティカルファイバー束を用いて投受
光を伝送するようにしたことを特徴とする請求項1また
は2記載の光学式ラインマーク検出器。
3. The optical line mark detection according to claim 1, wherein an optical fiber bundle is used between the light source and the light receiving element and the lens system as the optical system to transmit light and receive light. vessel.
【請求項4】 前記オプティカルファイバー束をM本の
投光用ファイバーとN本の第1受光用ファイバーとN本
の第2受光用ファイバーで構成し、前記レンズ系との取
合部のファイバー配置は、前記第1受光用ファイバーと
前記第2受光用ファイバーをウェブ走行方向に対して互
に左右対称に一方向に添って並べ、この第1および第2
受光用ファイバーをはさんで前記投光用ファイバーをM
/2本づつ平行に配列すると共に、前記第1受光用ファ
イバーおよび前記第2受光用ファイバーの反レンズ系側
にそれぞれ受光素子を設けたことを特徴とする請求項3
記載の光学式ラインマーク検出器。
4. The optical fiber bundle is composed of M light projecting fibers, N first light receiving fibers, and N second light receiving fibers, and a fiber arrangement is provided at a coupling portion with the lens system. Is arranged such that the first light receiving fiber and the second light receiving fiber are arranged symmetrically with respect to the web traveling direction along one direction.
The light-receiving fiber is sandwiched and the light-transmitting fiber is sandwiched by M
/ 2 lines are arranged in parallel, and light-receiving elements are respectively provided on the side opposite to the lens system of the first light-receiving fiber and the second light-receiving fiber.
Optical line mark detector described.
【請求項5】 前記第1受光用ファイバーと前記第2受
光用ファイバーの直径を前記投光用ファイバの直径より
小さくしたことを特徴とする請求項4記載の光学式ライ
ンマーク検出器。
5. The optical line mark detector according to claim 4, wherein the diameters of the first light receiving fiber and the second light receiving fiber are smaller than the diameter of the light projecting fiber.
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