(57)【要約】【課題】反射指向性を有するマークを好適に検出可能なマーク検出装置等を提供する。【解決手段】マーク検出装置１０は、ホログラムによるタイミングマーク２を検出するものであり、タイミングマーク２に光を投光する投光部２４と、タイミングマーク２から反射した光を受光する受光部２５と、光の経路上に設けられ、光を拡散して透過させる拡散部２１とを備える。スリット装置１００は、搬送中のホログラムシート１０をカッタ１３によって搬送方向に沿って多列に切断するものであり、マーク検出装置１０によってタイミングマーク２を検出すると、カメラ１１によってホログラムシート１０を撮像し、撮像結果に基づいて、ホログラムシート１０の幅方向の位置を調整し、これによりカッタ１３による切断位置を調整する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射指向性を有するマークを検出するマーク検出装置であって、
前記マークに光を投光する投光部と、
前記マークから反射した前記光を受光する受光部と、
前記光の経路上に設けられ、光を拡散して透過させる拡散部と、
を備えることを特徴とするマーク検出装置。
【請求項２】
前記マークは、ホログラムによるものであることを特徴とする請求項１記載のマーク検出装置。
【請求項３】
前記拡散部は、
前記経路において、前記投光部と前記マークの間、及び、前記マークと前記受光部の間の両方に設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマーク検出装置。
【請求項４】
反射指向性を有するマークを検出するマーク検出方法であって、
前記マークに光を投光するステップと、
前記マークから反射した前記光を受光するステップと、
を備え、
前記光が、経路上のいずれかの位置で拡散されることを特徴とするマーク検出方法。
【請求項５】
反射指向性を有するマークが形成されたシートを搬送しながら、搬送方向に沿って切断するスリット装置であって、
前記マークを検出するマーク検出装置と、
前記マーク検出装置にて前記マークを検出した場合に、前記シートを撮像するカメラと、
前記カメラでの撮像結果に基づいて、前記シートの幅方向の切断位置の調整を行う調整手段と、
前記シートを搬送方向に沿って切断するカッタと、
を備え、
前記マーク検出装置は、
前記マークに光を投光する投光部と、
前記マークから反射した前記光を受光する受光部と、
前記光の経路上に設けられ、光を拡散して透過させる拡散部と、
を備えることを特徴とするスリット装置。
【請求項６】
反射指向性を有するマークが形成されたシートを搬送しながら、搬送方向に沿って切断するスリット方法であって、
前記マークを検出するマーク検出ステップと、
前記マーク検出ステップで前記マークを検出した場合に、前記シートを撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップによる撮像結果に基づいて、前記シートの幅方向の切断位置の調整を行う調整ステップと、
前記シートを搬送方向に沿って切断する切断ステップと、
を備え、
前記マーク検出ステップは、
前記マークに光を投光して、前記マークから反射した前記光を受光し、
前記光が、経路上のいずれかの位置で拡散されることを特徴とするスリット方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射指向性を有するマークを検出するマーク検出装置および方法、さらに、マーク検出装置を用いてスリット位置の調整を行うスリット装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホログラムシートは、物体に照射する参照光と、物体から反射した参照光の干渉縞をホログラムとしてシート上に記録したものである。ホログラムは入射光を特定の角度で反射し、見る方向によって絵柄が変わるので、高い意匠性を有する。また、同じ絵柄の作成が難しいことから、偽造防止性も高い。
【０００３】
ホログラムシートは、例えば、感光性材料を塗布したシート原反を一定間隔で繰り出すごとに、レーザーによる感光性材料の露光を行い、その後現像を行ってホログラムをシート原反に形成することで製造される（例えば、特許文献１、２）。
【０００４】
このように製造したホログラムシートは、定着処理等を経て、最終的に、スリット工程において搬送方向に沿ってカッタにより多列に切断する。このように切断した細幅のホログラムシートは、個々にロール等で巻き取られて、製品となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１２５４７５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３７７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スリット工程においてホログラムシートを切断する際は、ホログラムシートについて、搬送方向と直交する幅方向の切断位置の調整を行う必要がある。カッタの位置は固定されているが、ホログラムシートについては、搬送中に幅方向の位置がずれることがあるためである。
【０００７】
切断位置を調整するには、例えば、ホログラムを形成する工程で、ホログラムと併せて、ホログラムと同様にしてタイミングマークを形成しておく。スリット工程では、マーク検出装置にてタイミングマークを検出したタイミングでホログラムシートを撮像し、撮像結果に基づいて幅方向の位置を調整し正しい位置に合わせる。これにより、カッタにより正しい切断位置で切断されるようにする。
【０００８】
上記のマーク検出装置の例を図７に示す。図に示すマーク検出装置２０は、投光部２４よりホログラムシート１０上のタイミングマーク２に光（入射光２２）を照射して、タイミングマーク２から反射した光（反射光２３ｂ）を受光部２５にて受光する。マーク検出装置２０では、受光部２５で反射光２３ｂを所定量受光した場合に、内部の制御部（不図示）にて、タイミングマーク２を検出したと判定する。なお、投光部２４には、例えば発光ダイオードなどを用いることができる。受光部２５としては、例えばフォトトランジスタなどの光センサを用いることができる。
【０００９】
ところで、このタイミングマーク２は、ホログラムと同様に形成するので、ホログラムと同様、入射光を特定の角度で反射する特性を有する。ここでは、このような特性を反射指向性と呼ぶものとする。
【００１０】
従って、マーク検出装置２０は、入射光２２がタイミングマーク２に当たり、タイミングマーク２からの反射光２３ｂが受光部２５に戻る様に、予めマーク検出装置２０とホログラムシート１０との距離、投光部２４と受光部２５の間隔、投光部２４から投光する光の角度等を調整する。
【００１１】
しかしながら、タイミングマーク２については、レーザー強度等の形成条件のばらつきから、反射光の角度にばらつきが生じる可能性がある。
【００１２】
すると、図７に示す反射光２３ａ、２３ｃの様に、反射光が受光部２５にてうまく受光されず、読み取り不良となるケースが生じる。その場合、シートの撮像が行われないことになるので、スリット工程を一旦停止して、タイミングマーク２の反射指向性に合わせてマーク検出装置２０の再調整などが必要になり、生産性の低下要因となっていた。
【００１３】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、反射指向性を有するマークを好適に検出可能なマーク検出装置等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前述の課題を解決するために第１の発明は、反射指向性を有するマークを検出するマーク検出装置であって、前記マークに光を投光する投光部と、前記マークから反射した前記光を受光する受光部と、前記光の経路上に設けられ、光を拡散して透過させる拡散部と、を備えることを特徴とするマーク検出装置である。
【００１５】
第１の発明のマーク検出装置では、ホログラム等、反射指向性を有するマークに光を照射して、マークから反射した光を受光する。そして、光の経路上には拡散部が設けられる。これにより、光を広範囲に拡散させるので、マークの反射指向性がばらついても、いずれかの反射光をマーク検出装置の受光部へと到達させることができ、マークの検出が可能となる。
【００１６】
前記マークは、ホログラムによるものであることが望ましい。
例えばホログラムシートを製造する際には、上記のマークもホログラムにより形成することができる。ホログラムは前記のように反射指向性を有するので、本発明を好適に用いることができマークを確実に検出することができる。
【００１７】
また、前記拡散部は、前記経路において、前記投光部と前記マークの間、及び、前記マークと前記受光部の間の両方に設けられることが望ましい。
これにより、マークへ入射する光とマークから反射する光の双方を拡散させることで、反射光の到達範囲を更に広げ、より確実にマーク検出装置の受光部へと反射光を到達させることができる。
【００１８】
第２の発明は、反射指向性を有するマークを検出するマーク検出方法であって、前記マークに光を投光するステップと、前記マークから反射した前記光を受光するステップと、を備え、前記光が、経路上のいずれかの位置で拡散されることを特徴とするマーク検出方法である。
【００１９】
第３の発明は、反射指向性を有するマークが形成されたシートを搬送しながら、搬送方向に沿って切断するスリット装置であって、前記マークを検出するマーク検出装置と、前記マーク検出装置にて前記マークを検出した場合に、前記シートを撮像するカメラと、前記カメラでの撮像結果に基づいて、前記シートの幅方向の切断位置の調整を行う調整手段と、前記シートを搬送方向に沿って切断するカッタと、を備え、前記マーク検出装置は、前記マークに光を投光する投光部と、前記マークから反射した前記光を受光する受光部と、前記光の経路上に設けられ、光を拡散して透過させる拡散部と、を備えることを特徴とするスリット装置である。
【００２０】
第４の発明は、反射指向性を有するマークが形成されたシートを搬送しながら、搬送方向に沿って切断するスリット方法であって、前記マークを検出するマーク検出ステップと、前記マーク検出ステップで前記マークを検出した場合に、前記シートを撮像する撮像ステップと、前記撮像ステップによる撮像結果に基づいて、前記シートの幅方向の切断位置の調整を行う調整ステップと、前記シートを搬送方向に沿って切断する切断ステップと、を備え、前記マーク検出ステップは、前記マークに光を投光して、前記マークから反射した前記光を受光し、前記光が、経路上のいずれかの位置で拡散されることを特徴とするスリット方法である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、反射指向性を有するマークを好適に検出可能なマーク検出装置等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】スリット装置１００を示す図
【図２】ホログラムシート１０の一例を示す図
【図３】マーク検出装置２０ａを示す図
【図４】ずれ量αの算出を説明する図
【図５】ホログラムシート１０の切断位置の調整を説明する図
【図６】マーク検出装置２０ｂを示す図
【図７】マーク検出装置２０を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２４】
（１．スリット装置１００の構成）
図１は、本発明の実施形態に係るスリット装置１００の構成を示す図である。このスリット装置１００は、ホログラムシート１０を搬送しながら、ホログラムシート１０を搬送方向に沿って多列に切断するものである。
【００２５】
図１に示すように、スリット装置１００は、ロール１５ａ、１５ｂ、搬送ローラ５、カッタ１３、マーク検出装置２０ａ、カメラ１１、制御装置１２等を備える。
【００２６】
ロール１５ａは、ホログラムを形成した後のホログラムシート１０をロール状に巻き付けたものである。
搬送ローラ５は、ロール１５ａからホログラムシート１０を繰り出し、搬送するものである。
カッタ１３は、搬送ローラ５で搬送されるホログラムシート１０を、搬送方向に沿って多列に切断する。
ロール１５ｂは、カッタ１３により切断された後の細幅のホログラムシート１０を個々に巻き取るものである。
【００２７】
マーク検出装置２０ａは、ホログラムシート１０上に配置され、該ホログラムシート１０に形成されたタイミングマーク２を検出する。マーク検出装置２０ａおよびタイミングマーク２の詳細については後述する。
【００２８】
カメラ１１は、搬送中のホログラムシート１０を撮像するものである。カメラ１１としては、例えば、撮像レンズと、撮像レンズを通過した被写体像を２次元の画像信号に変換するＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの電子撮像部等によって構成したラインセンサを用いることができる。ただし、ホログラムシート１０の撮像が可能なものであれば、これに限ることはない。
【００２９】
制御装置１２は、マーク検出装置２０ａにてタイミングマーク２が検出された場合に、カメラ１１を制御して撮像を行い、撮像結果を取得する。
【００３０】
制御装置１２は、例えば、制御部、記憶部、通信部等を有するコンピュータ等で構成される。記憶部は、カメラ１１によるホログラムシート１０の撮像時の正の画像データを記憶しており、カメラ１１での撮像結果と、正の画像データとを比較し、搬送されるホログラムシート１０の、搬送方向と直交する幅方向の位置のずれ量を算出する。
【００３１】
また、制御装置１２は、上記算出したずれ量に基づいて、搬送ローラ５を制御し、搬送されるホログラムシート１０の幅方向の位置を調整する。後述するが、本実施形態ではこれによりホログラムシート１０の幅方向の切断位置を調整しており、制御装置１２は本発明における調整手段を構成している。
【００３２】
（２．ホログラムシート１０）
図２は、ホログラム等が形成されたホログラムシート１０の一例を示す図である。
【００３３】
前記したように、ホログラムおよびタイミングマーク２は、シート原反を搬送方向に一定間隔で繰り出すごとに、レーザー露光によって形成される。従って、図２に示すように、ホログラムシート１０には、１回の露光で形成されるホログラム絵柄１の領域３に対して、１個のタイミングマーク２が所定の位置に形成される。図の４は、後述するスリット工程にて切断するスリット線である。
【００３４】
なお、図２では、タイミングマーク２が形成される位置をホログラムシート１０の幅方向の中央部としているが、これに限らず、ホログラム絵柄１の形成位置以外であればよい。また、本実施形態ではホログラムをリップマンホログラムとする。
【００３５】
（３．マーク検出装置２０ａ）
本実施形態のマーク検出装置２０ａを図３に示す。このマーク検出装置２０ａが図７に示したマーク検出装置２０と異なる点は、入射光２２および反射光２３の経路上に拡散部２１が配置されることである。拡散部２１は、光を拡散して透過させるものである。
【００３６】
マーク検出装置２０ａの投光部２４は、ホログラムシート１０上のタイミングマーク２に光を投光する。投光部２４からの光（入射光２２）は、拡散部２１を透過することで拡散してタイミングマーク２に入射する。個々の光はタイミングマーク２によって反射され（反射光２３）、拡散部２１を再度透過することで更に拡散される。
【００３７】
以上により、タイミングマーク２からの反射光２３は広範囲に到達するようになる。従って、個々のタイミングマーク２の反射指向性に多少のばらつきがあっても、マーク検出装置２０ａの受光部２５でいずれかの反射光２３を受光できるようになる。前記した通り、マーク検出装置２０ａでは、受光部２５で反射光２３を所定量受光した場合に、タイミングマーク２を検出したと判定する。上記の所定量（閾値）は適宜定めることができる。
【００３８】
なお、拡散部２１としては、光を拡散して透過させる機能を有するものであれば、特に限定されることはない。例えば、光の拡散透過性を有する一般的に知られたシート類など用いることができる。素材としては、半透明のＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）シートなどがある。その他、上記の機能を有していれば、曇りガラス、光拡散レンズ等も用いることができる。
【００３９】
（４．スリット方法）
続いて、スリット装置１００によるスリット方法について説明する。まず、マーク検出装置２０ａが、図１に示す搬送ローラ５で搬送されるホログラムシート１０上のタイミングマーク２を、前記のようにして検出する。すると、マーク検出装置２０ａは、タイミングマーク２の検出信号を制御装置１２に送信する。制御装置１２は、信号を受信してから所定時間後、カメラ１１によるホログラムシート１０の撮像を行う。
【００４０】
図４の３２は、カメラ１１によって撮像されたホログラムシート１０の画像データの例である。また、３１は、前記した正の画像データの例である。正の画像データ３１は、カメラ１１の位置、あるいはタイミングマーク２の読取後撮像するまでの時間等によって予め定められた正しい撮像結果である。
【００４１】
制御装置１２は、カメラ１１で撮像した画像データ３２と正の画像データ３１とを比較し、ホログラムシート１０の幅方向のずれ量を算出する。図４に示す例では、画像範囲の上端部からホログラムシート１０の幅方向の上端部までの距離、あるいは、画像範囲の下端部からホログラムシート１０の幅方向の下端部までの距離について、画像データ３１、３２間の差αを算出し、これをホログラムシート１０の幅方向のずれ量とする。
【００４２】
ただし、ずれ量の求め方はこれに限ることはない。例えば、ホログラムシート１０上にアライメントマークを別に形成しておき、その位置によりずれ量を求めてもよい。また、正の画像データ３１としては、前回タイミングマーク２を検出した際にカメラ１１により撮像した、ホログラムシート１０の画像データを用いてもよい。
【００４３】
図５は、ホログラムシート１０の切断位置の調整を説明する図である。
【００４４】
スリット装置１００では、カッタ１３の位置は固定されるので、前記のずれ量αだけホログラムシート１０の幅方向の位置がずれたまま搬送されると、切断位置もαだけずれることになり、正しく切断されない。
【００４５】
従って、本実施形態では、制御装置１２により、前述のずれ量αに基づき、搬送ローラ５の位置あるいは搬送方向に対する傾き等を調整し、図５に示すように、ホログラムシート１０の幅方向の搬送位置を１０ａで示す正しい位置に移動させ、スリット線４に対応する正しい位置でホログラムシート１０が切断されるようにする。
【００４６】
こうして、カッタ１３によるホログラムシート１０の幅方向の切断位置が正しくスリット線４に合わせて調整される。切断された細幅のホログラムシート１０は、ロール１５ｂによって個々に巻き取られる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態のマーク検出装置２０ａは、ホログラムによるタイミングマーク２に光を投光して、タイミングマーク２から反射した光を受光する。そして、投光部２４とタイミングマーク２の間、及び、タイミングマーク２と受光部２５の間で、光の経路上に拡散部２１が設けられる。これにより、マークへ入射する光とマークから反射する光の双方を拡散させて、反射光２３を広範囲に到達させることができる。従って、タイミングマーク２の反射指向性にばらつきがあっても、マーク検出装置２０ａの受光部２５へといずれかの反射光２３を到達させることができ、マークの検出が可能となる。
【００４８】
マーク検出装置２０ａを備えたスリット装置１００では、タイミングマーク２を確実に検出できることにより、カメラ１１によるホログラムシート１０の撮像結果から、ホログラムシート１０の幅方向の位置を調整し、カッタ１３によるホログラムシート１０の幅方向の切断位置を正しく調整できるようになる。
【００４９】
このように、第１の実施形態に係るマーク検出装置２０ａによって、読み取り不良が発生すること無くタイミングマーク２を検出することが可能となる。マークの読み取り不良時にスリット装置１００の運転を一旦停止して、タイミングマーク２の反射指向性に合わせてマーク検出装置２０ａの再調整するなどの必要も無く、生産性の低下が防がれる。
【００５０】
しかしながら、本発明はこれに限ることはない。例えば、マーク検出装置２０ａでの検出対象は、ホログラムによるタイミングマーク２に限ることはない。その他の用途に用いるマークでもよいし、反射指向性を有するものであれば、ホログラムにより形成されるものに限ることもない。その例としては、鏡面性を有し入射光の正反射を行うようなマークが挙げられる。この場合でも、本実施形態のように拡散部２１を設けておくことで、同様の効果が得られる。
【００５１】
さらに、マーク検出装置２０ａは、同軸反射タイプのものとしてもよい。すなわち、通常時のマーク検出において入射光２２と反射光２３がほぼ同軸上に並ぶような場合でも本発明は適用でき、入射光２２および反射光２３の経路上に拡散部２１を配置するとともに、前記したマーク検出時の受光量の閾値を適切に定めることで、同様の効果が得られる。
【００５２】
加えて、本実施形態ではカッタ１３の位置を固定しており、ホログラムシート１０の幅方向の位置を調整することで、ホログラムシート１０上のカッタ１３による切断位置を調整したが、前記のずれ量αに基づきカッタ１３自体の位置を調整することで、ホログラムシート１０上のカッタ１３による切断位置を調整することも可能である。
【００５３】
また、拡散部の配置も上記したものに限ることはない。以下、拡散部の配置が異なる別の例について、第２の実施形態として説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態と異なる点について主に説明し、同様の点については説明を省略する。
【００５４】
［第２の実施形態］
図６は、第２の実施形態に係るマーク検出装置２０ｂを示す図である。
【００５５】
このマーク検出装置２０ｂが第１の実施形態のマーク検出装置２０ａと異なる点は、投光部２４とタイミングマーク２の間のみに、拡散部２１ａが配置される点である。すなわち、入射光２２の経路上に拡散部２１ａが配置されることになる。
【００５６】
この場合でも、投光部２４からの光（入射光２２）は、拡散部２１ａを透過することで広範囲に拡散されるので、図に示すように、結果としてタイミングマーク２によって反射される光（反射光２３）も広範囲に到達することになる。
【００５７】
従って、第２の実施形態でも第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、拡散部２１ａの面積を小さくでき、装置の小型化が可能になる利点がある。一方、第１の実施形態では、反射光２３の到達範囲がより広く、タイミングマーク２の反射指向性に大きなばらつきがあっても検出可能である点で優れている。
【００５８】
この他、タイミングマーク２と受光部２５の間のみに拡散部を設けることも可能である。この場合、反射光２３の経路上に拡散部を配置することになり、上記と同様の効果が得られる。
【００５９】
また、以上の実施形態では、ホログラムを形成した後のホログラムシート１０を一旦ロール１５ａに巻き付けて、これを繰り出して搬送しつつ切断を行うスリット装置について説明したが、スリット装置はこのように独立に設けるものに限らない。例えば、前述したような感光性材料の塗布、レーザー露光および現像、定着処理、スリット等の一連の工程を、シート原反を搬送しつつインラインで連続的に行うホログラムシート製造装置の一部であってもよい。
【００６０】
以上、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００６１】
２：タイミングマーク
４：スリット線
１０：ホログラムシート
１１：カメラ
１２：制御装置
１３：カッタ
２０、２０ａ、２０ｂ：マーク検出装置
２１、２１ａ：拡散部
２２：入射光
２３：反射光
２４：投光部
２５：受光部
１００：スリット装置
【図１】
2014041173.tif 000003
【図２】
2014041173.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014041173.tif 000006
【図５】
2014041173.tif 000007
【図６】
2014041173.tif 000008
【図７】
2014041173.tif 000009