(57)【要約】  本発明は、処理材料（１０１）上に存在するレジスタマーク（１０２）を検出するための検出装置（２００）を用いて検出信号を形成する方法に関する。本方法は、光源（２０１）を用いて前記処理材料（１０１）を照明するステップと、反射または透過した光（２０２）を光学センサ装置（２０３，２０４）によって検出し、検出された前記光（２０２）を少なくとも２つのスペクトル領域に分解し、各スペクトル領域の輝度を求め、少なくとも２つの第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を形成するステップと、前記少なくとも２つの第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に基づき、検出信号（Ｓ）を形成し、前記少なくとも２つの第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の各々を前記検出信号（Ｓ）に含ませるステップとを有する。さらに本発明は相応の検出装置（２００）に関する。本発明により、例えば印刷されているレジスタマークの検出品質を改善することができる。
2012504505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理材料（１０１）上に存在するレジスタマーク（１０２）を検出するための検出装置（２００）を用いて検出信号を形成する方法において、
光源（２０１）を用いて前記処理材料（１０１）を照明するステップと、
反射または透過した光（２０２）を光学センサ装置（２０３，２０４）によって検出し、検出された前記光（２０２）を少なくとも２つのスペクトル領域に分解し、各スペクトル領域の輝度を求め、少なくとも２つの第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を形成するステップと、
前記少なくとも２つの第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に基づき、検出信号（Ｓ）を形成し、前記少なくとも２つの第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の各々を前記検出信号（Ｓ）に含ませるステップとを有することを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記少なくとも２つの第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に基づいて前記検出信号（Ｓ）を形成するために、先ず、前記少なくとも２つの第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の変換によって少なくとも２つの第２のカラー信号（ｘ，ｙ，Ｙ）を形成し、続いて、前記少なくとも２つの第２のカラー信号（ｘ，ｙ，Ｙ）に基づいて前記検出信号（Ｓ）を形成する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記検出信号（Ｓ）はアナログの電圧経過の形態で存在し、該アナログの電圧経過を例えば前記検出装置（２００）から出力する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記検出信号（Ｓ）を所定の閾値と比較することにより、前記処理材料（１０１）上に存在するレジスタ測定マークを識別する、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記処理材料（１０１）上に存在する複数のレジスタ測定マーク（１０２）を検出するための複数の閾値を前記検出装置（２００）に設定する、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも２つの第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）または前記少なくとも２つの第２のカラー信号（ｘ，ｙ，Ｙ）を所定の重み付けで前記検出信号（Ｓ）に含ませる、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記処理材料（１０１）上に存在する複数のレジスタ測定マーク（１０２）を検出するための複数の重み付けを前記検出装置（２００）に設定する、請求項６記載の方法。
【請求項８】
１つまたは複数の閾値および１つまたは複数の重み付けの少なくとも一方の設定を自動的に行う、請求項４から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
信号雑音比を考慮して、例えば信号雑音比の最大化を考慮して前記設定を実施する、請求項７または８記載の方法。
【請求項１０】
前記検出信号（Ｓ）の振幅の最大化に基づき前記設定を実施する、請求項７から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記処理材料（１０１）上に存在するレジスタ測定マーク（１０２）を識別するために前記検出信号（Ｓ）を補間する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
信号のサンプリングの時間解像度を高めるために、前記少なくとも２つの第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）および前記少なくとも２つの第２のカラー信号（ｘ，ｙ，Ｙ）および前記検出信号（Ｓ）のうちの少なくとも１つを補間する、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
検出された光を３つのスペクトル領域に分解する、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
３つの第２のカラー信号はＸＹＺ信号またはｘｙＹ信号である、請求項１３および２記載の方法。
【請求項１５】
３つの第１のカラー信号ないし３つの第２のカラー信号に基づき、検出された前記レジスタ測定マーク（１０２）の色の妥当性検査を実施する、請求項１３または１４記載の方法。
【請求項１６】
前記検出装置（２００）に製品ウェブの位置に関する情報（Ｐ）を供給し、前記情報（Ｐ）および前記検出信号（Ｓ）に基づき、前記製品ウェブ上の前記レジスタ測定マーク（１０２）の長さ値（Ｌ）を検出する、請求項１から１５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
処理材料（１０１）上に存在するレジスタ測定マーク（１０２）を検出するための検出装置（２００）において、
光（２０２）を検出するための光学センサ装置（２０３，２０４，２０５）と、
検出された前記光（２０２）を少なくとも２つのスペクトル領域に分解する手段（２０３，２０４，２０５）と、
前記少なくとも２つのスペクトル領域の各々についてそれぞれ１つの第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を形成する手段（２０５，２０６）と、
少なくとも２つの前記第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に基づき、少なくとも２つの前記第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を前記検出信号（Ｓ）に含ませて検出信号（Ｓ）を形成する手段（２０５，２０６）とを有することを特徴とする、検出装置（２００）。
【請求項１８】
前記検出信号（Ｓ）を形成する手段（２０６）は、少なくとも２つの前記第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の変換により少なくとも２つの第２のカラー信号（ｘ，ｙ，Ｙ）を形成する手段（２０６）を有する、請求項１７記載の検出装置（２００）。
【請求項１９】
前記検出信号（Ｓ）を所定の閾値と比較することによりスイッチング信号を形成する手段を有する、請求項１７または１８記載の検出装置（２００）。
【請求項２０】
前記検出信号（Ｓ）および前記スイッチング信号および少なくとも２つの前記第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）および少なくとも２つの前記第２のカラー信号（ｘ，ｙ，Ｙ）のうちの少なくとも１つを出力する少なくとも１つの出力側（２０７，２０８）を有する、請求項１７から１９までのいずれか１項記載の検出装置（２００）。
【請求項２１】
検出された光を少なくとも２つのスペクトル領域に分解する手段は、検出された光（２０２）を３つのスペクトル領域に分解する手段（２０３，２０４，２０５）として構成されている、請求項１７から２０までのいずれか１項記載の検出装置（２００）。
【請求項２２】
少なくとも２つの第２のカラー信号を形成する手段はＸＹＺ信号またはｘｙＹ信号を形成する手段（２０６）として構成されている、請求項１８および２１記載の検出装置（２００）。
【請求項２３】
フィールドバス用のインタフェース、例えばイーサネットを基礎としたリアルタイム能力のあるフィールドバス、例えばＳＥＲＣＯＳ−ＩＩＩを有する、請求項１７から２２までのいずれか１項記載の検出装置（２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出信号を形成するための方法および検出装置に関する。
【０００２】
以下では、主に印刷機に基づいて説明するが、本発明は印刷機に制限されるものではなく、むしろ巻取状の物、すなわち製品ウェブないしは材料ウェブが処理されるあらゆる種類の処理機械に関連するものである。しかしながら本発明を殊に印刷機、例えば新聞印刷機、端物印刷機、凹版印刷機、パッケージ印刷機、または有価証券印刷機において使用することができ、また例えば包装機械、封筒機械または梱包機械のような加工機械にも使用することができる。製品ウェブを、紙、布、ボール紙、プラスチック、金属、ゴム、シート形状物などから形成することができる。
【背景技術】
【０００３】
例えば輪転印刷機での多色印刷の際に、色分解された個々の色、殊にシアン、マゼンダ、イエローおよびブラックに関する塗着が連続する印刷部において行われる。被印刷物はロール材料として準備され、途切れることなく印刷ユニットを通過して案内される。印刷品質に関して、個々の色の印刷画像が正確に重なっていることが重要である。印刷画像の重ね合わせはレジスタと称される。個々の印刷部の相互的な位置合わせのために、各印刷部の本来の印刷画像に付加的に、例えばトンボ、三角形などの形態のレジスタ測定マークが印刷される。このマークに基づき、個々の印刷画像間のずれを光学測定システムによってオンラインで検出することができる。輪転印刷系では、この測定システムが一般的に制御システムの構成要素であり、いわゆるレジスタ制御部である。レジスタ制御部は適切な調整素子を介して印刷プロセスを制御し、光学測定システム（検出装置、レジスタセンサ）によって識別されたレジスタのずれを補償調整する。殊に、調整素子は、連続する印刷ユニットの印刷画像が重なるように、連続する印刷部間での被印刷物のウェブ長を変更することができる。
【０００４】
検出装置としてコントラストセンサ、カラーセンサまたはカメラが使用され、これらの装置は典型的には反射原理を用いる。材料ウェブは適切な光源（白色光またはカラー光）を用いて一定に照明されるか、パルス照明（点滅照明）され、反射された光がセンサによって検出され評価される。
【０００５】
コントラストセンサまたはカラーセンサによるサンプリングの前に、通常は学習プロセスが実施され、この学習プロセスにおいて信号閾値が学習され、この信号閾値を用いることにより「マーク有り」と「マーク無し」が区別される。評価すべき信号が信号閾値を上回るか下回るサンプリング時点は、コントラスト遷移時点と見なされる。
【０００６】
公知のコントラストセンサは純粋な総輝度センサとして構成されており、したがって色の判別は行われない。通常の場合、製品ウェブには白色光が照射され、反射された輝度がフォトダイオードによって測定される。この種のセンサはDE 10 2004 021 597 A1に開示されている。現行のセンサもしくは検出装置では、印刷マークの色に応じて光学的なコントラストを維持するために、学習プロセスにおいて製品ウェブを種々の色（例えば赤色、緑色、青色など）の光で照明することができる。しかしながらこの関係において、材料上に存在する全てのマークに関して最適なコントラストを提供する照明色を見付けられないことが多いということは問題である。この場合には、複数のセンサを使用することが必要になるか、カラーセンサに交換することが必要になるが、前者の場合はコストが高くなり、後者の場合はカラーセンサが純粋なコントラストセンサに比べて高価であることから、別の欠点を示すことになる。
【０００７】
公知のカラーセンサは典型的には、種々の色の印刷マークを評価するように設計されている。これらのセンサの多くは、製品ウェブを照明するための白色光源を有する。反射された光が検出され、通常の場合は適切なカラーフィルタを用いてスペクトル成分に分解される。これとは異なり、種々の色（大抵の場合は赤色、緑色、青色）の光を用いて連続的な照明および検出を行うことも公知である。この場合には、それぞれが１つの色チャネルの輝度に対応している３つの出力信号が提供される。学習プロセスにおいては、「マーク有り」と「マーク無し」との間の最大の輝度差を供給する出力信号がマーク検出のために選択される。しかしながら、このことはレジスタマーク色と背景色の特定の組み合わせでは、不適当な信号雑音比しか得られないという欠点を有する。
【０００８】
したがって、レジスタ測定マークを確実に光学的に識別することができる、検出信号を形成するための方法および検出装置を提供することが望まれる。
【０００９】
この背景の元に、本発明によれば、独立請求項の特徴部分に記載されている特徴を備えた、検出信号を形成するための方法および検出装置が提案される。有利な実施形態は従属請求項に記載されており、またそれらの実施形態を以下において説明する。
【００１０】
発明の利点
本発明の解決手段によって、僅かな算術演算でもって色解像度の高い検出信号を供給する、検出装置ないしカラーセンサを提供することができる。カラーセンサを殊にトゥルーカラーＸＹＺセンサとして実現することができる。このようにして、殊に、色解像度の高いカラー信号および輝度信号をｘｙＹ信号として形成することができる。このようにして、殊に、背景に対する連続的な色差を表すことができる。
【００１１】
レジスタ測定マークを差し当たり大まかに位置特定し、続いて正確に補間するために、検出信号には探索アルゴリズムを適用することができる。人間の眼に十分に対応するフィルタ特性曲線を使用することができ、このことはＸＹＺ色空間の使用によって達成される。検出信号を形成するために少なくとも２つ、有利には３つのカラー信号を使用することによって、検出すべきレジスタ測定マークについて検出信号を最適に調整することができる。
【００１２】
殊に有利には、印刷機においてレジスタ測定マークを検出ないし識別するために本発明を使用することができる。
【００１３】
有利には、少なくとも２つの第１のカラー信号に基づいて検出信号を形成するために、先ず、少なくとも２つの第１のカラー信号の変換によって少なくとも２つの第２のカラー信号が形成され、続いて、少なくとも２つの第２のカラー信号に基づいて検出信号が形成される。好適には、第１のカラー信号および／または第２のカラー信号および／または検出信号を出力することができ、この際に、アナログ出力側またはディジタル出力側、例えばフィールドバスインタフェースを使用することができる。
【００１４】
好適には、アナログの電圧経過の形態の検出信号が形成される。殊に、この電圧経過は時間離散的な測定値経過であり、この測定値経過では時間的に間隔を空けて検出値が生じ、その検出値が例えばインタフェースまたは出力側に出力される。この関係において、処理材料、殊に被印刷材料上に存在するレジスタ測定マークが、検出信号と所定の閾値との比較によって識別され、殊に、検出信号が所定の閾値を（事前設定に応じて）上回るか下回る時点にエッジを有するスイッチング信号を出力することができる。
【００１５】
好適には、処理材料上に存在する複数のレジスタ測定マークを検出するための複数の閾値を検出装置に設定することができる。殊に、種々のレジスタ測定マーク（種々の色またはコントラスト）各々に対して固有の適切な閾値を選択することができる。同様に、少なくとも２つの第１のカラー信号または少なくとも２つの第２のカラー信号が所定の重み付けで検出信号に含まれる場合には有利である。同様に、処理材料上に存在する複数のレジスタ測定マークを検出するための複数の重み付けを検出装置に設定できる場合には有利である。
【００１６】
１つまたは複数の閾値および／または１つまたは複数の重み付けを、殊に外部からのパラメータを用いて、ユーザによって、または（殊に自動的に）上位の制御部によって設定または変更することができる。同様に、自動的な設定を検出装置自体の適切な手段、例えば計算ユニットによって行うことができる。材料ウェブの処理全体にわたり検出信号を可能な限り最適に得るために、自動的な設定または手動による設定を殊に反復的に実施することができる。１つまたは複数の閾値および／または１つまたは複数の重み付けの自動的な設定または手動による設定を、有利には信号雑音比の最大化を考慮して、または検出信号の振幅の最大化に基づき実施することができる。
【００１７】
有利には、結合規則の重み付け係数を各マークに対して別個に調整することができる。例えば、白色の背景における黒色のカラーマークおよびコントラストの弱いカラーマークを識別すべき場合には、黒色のカラーマークの重み付けは輝度（Ｙ）についてより強く調整され、コントラストの弱いカラーマークの重み付けは色識別（ｘｙ）についてより強く調整される。
【００１８】
同様に、係数を信号雑音間隔に基づき（殊に自動的に）決定することは好適である（もちろん、センサによって決定されるか、制御部またはレジスタ制御システムを介して自動的に決定される）。それぞれのマークの雑音成分に応じて、可能な限り大きい信号雑音間隔が生じるように重み付け係数を最適化することが有利である。これによって、マークエッジの後続の決定がより容易になるか、もしくはよりロバストになる。
【００１９】
さらに、それぞれのマークの組み合わされた信号のそれぞれのレベルの高さに基づき係数を最適化することができる。最適化の目標は背景とマークとの間に可能な限り大きいレベル差を生じさせることである。
【００２０】
検出信号が時間離散的な一連の検出値として存在する場合には、検出信号および／または少なくとも２つの第１のカラー信号および／または少なくとも２つの第２のカラー信号を時間的に補間することができる。このようにして、所定の閾値とのより正確な比較を実施することができ、これによってレジスタ測定マークをより正確に求めることができる。時間的な補間を例えば線形補間、キュービック補間、Ｓｉｎｃ関数、多項式補間、ガウス補間などにより実施することができる。閾値との比較の他に、求められた変曲点に基づきレジスタ測定マークを決定することも同様に可能である。従来技術においては、測定信号と閾値との比較は常に測定の時点にのみ実施される。したがってレジスタ測定マークの解像度はサンプリング周波数に直接的に依存している。有利な補間によってこの依存性を無視することができるので、より正確なサンプリングおよび時間解像度の向上が実現される。評価された信号に基づき、センサによってマーク（エッジ）の発生時点が求められる。この発生時点をセンサまたは制御アルゴリズムにおいてレジスタ偏差に換算することができる。時間的な検出の精度ないし解像度は制御プロセスの質に影響を及ぼすものであり、したがって有利にはこれらは最大になるべきである。補間メカニズムまたはフィルタメカニズムによって、場合によっては雑音を有する総信号を相応に評価のために改善することができる。総信号に関しては基本的に信号エッジ（マークエッジ）のみが重要なので、エッジが生じた領域における総信号が評価ステップにおいてより正確に検査される。例えば、ベストフィットアルゴリズムを用いて、または最小２乗誤差法を用いることにより関数を測定値に適用することができる。マーク品質がプロセスの経過において変化する場合には、ＸＹＺセンサの高解像度に基づき検出信号も（例えば振幅が小さくなることによって）変化する。しかしながら、検出信号の時間経過によって表されるプロフィールは十分に等しい大きさに留まる。
【００２１】
本発明の殊に有利な実施形態によれば、検出された光が３つのスペクトル領域、例えばＲＧＢまたはＸＹＺに分解される。このようにして、殊に有利なフルカラー情報を提供することができる。従来技術においては、いわゆるＲＧＢセンサが主に使用される。このＲＧＢセンサにおいては赤チャネル、緑チャネル、青チャネルが使用される。実施される（カラー）フィルタ機能はメーカ固有のものであり、光の可視スペクトルを３つの領域に分割する。この関係においては、（機器固有の）「ＲＧＢ」の概念を、定義済みのＲＧＢ色空間、例えばｓＲＧＢに取り違えてはならない。むしろ、ＲＧＢはメーカ固有またはセンサ固有のスペクトル分解である。
【００２２】
好適には、３つの第２のカラー信号はＸＹＺ信号またはｘｙＹ信号である。上述のように、ＲＧＢセンサはメーカ固有のＲＧＢ値を供給するので、（例えば特定の印刷プロセスに際し）定義済みの色決定が必要となる用途に関しては、規格化された色値出力が有利である。このことは、殊に、第１の（センサ固有のＲＧＢ）カラー信号を第２の（規格化されたＣＩＥ）カラー信号、殊にＣＩＥ規格化された理論的な基本色Ｘ（赤）、Ｙ（緑）、Ｚ（青）への換算により実施することができる。
【００２３】
ＸＹＺ色空間は装置に依存しない。ＣＩＥ１９３１においてはフィルタ特性曲線が表されており、このフィルタ特性曲線は人間の眼に十分に対応するものである。他の多くの色空間は直接的にＸＹＺ色空間に拠るものでよい。もしくは、それらの他の多くの色空間をＸＹＺ色空間から算術的に得ることができる。これらの色空間のうちの１つはｘｙＹ色空間（２次元のＣＩＥ色度図）であり、これはＸＹＺから算出することができる。別の色空間はＣＩＥＬａｂ色空間である。これに関する換算はより複雑になるが、人間も視認できる色差を表す個々の数ΔＥを供給するという利点を有する。したがって、殊にΔＥを検出信号として使用することができる。ＸＹＺ、ｘｙＹなどへの換算は公知のやり方で、マトリクス乗法ないしテンソル乗法を介して行われる。ＣＩＥ色度図はｘｙ座標系において盾形で表され、また考えられる全ての色を含む。色を定義するための第３の成分として輝度Ｙ（明暗）が使用される。
【００２４】
したがって公知のＲＧＢカラーセンサでは、ＸＹＺ信号を得るために上位の制御部においてセンサ固有の補正マトリクスがセンサ値に適用され、有利にはＸＹＺ信号が本発明のこの実施形態によって直接的に出力される。したがって制御部における計算時間を節約することができる。
【００２５】
殊に上述の重み付けに基づき、３つの情報ｘ，ｙおよびＹを組み合わせて検出信号を形成することができる。マークに関しては個々の組み合わされた数を２つの値ｘおよびｙから形成することができる。これは例えば、２乗された値ｘおよびｙの和の根でよい。この組み合わされた色情報を印刷マークの評価のために使用することができる（色評価）。その他に、有利には、印刷マーク評価のために値Ｙ（輝度）も使用される。ｘおよびｙのみが使用される場合には、事実上、色評価しか得られない。Ｙのみが使用される場合には、事実上、コントラスト評価しか得られない。純粋な色評価の欠点は、例えば黒と灰色と白を区別できないことである。ｘｙ色空間では黒、灰色および白が同一の点上にあり、輝度Ｙのみが異なる。純粋なコントラスト評価の欠点は、現存のセンサではこのコントラスト評価における雑音が比較大きく、また非常にコントラストの弱いマーク（例えば金色の背景上の黄色のマーク）を殆ど識別できないことである。２つの要素「色情報」および「コントラスト情報」を組み合わせることによって、この欠点を回避することができる。２つの情報の単一の総情報への組み合わせは重み付けによって制御される。重み付けは例えば、２つの値に係数を設け、それらの係数の和が１になるように行われる。これによって、任意の中間値を有する、「コントラスト評価」と「色評価」との間の簡単に変更可能な制御領域を提供することができる。
【００２６】
有利には、３つの第１のカラー信号ないし３つの第２のカラー信号を用いて、検出されたレジスタ測定マークの色の妥当性検査が実施される。殊に、マークカラーがそれぞれ適切であるか否か、または、色の変化が生じているか否かを検査することができる。結果に応じて、エラー通知または警告を出力することができる。
【００２７】
好適には、検出装置に製品ウェブの位置に関する情報が供給され、この情報と検出信号に基づき、製品ウェブにおけるレジスタ測定マークの長さ値が検出される。長さ値はマークの位置またはレジスタエラーを表すことができる。このようにして、上位の制御部の負荷を低減し、またそれ自体で既にレジスタ位置またはレジスタ偏差を検出するインテリジェント検出装置を提供することができる。検出された長さ値は例えばフィールドバスインタフェースを介して出力される。同様に、製品ウェブの位置に関する情報をフィールドバスインタフェースを介して供給することができ、この場合には、殊にイーサネットを基礎としたリアルタイム能力のあるフィールドバス、例えばＳＥＲＣＯＳ−ＩＩＩを使用することが望ましい。
【００２８】
本発明による検出装置は、本発明による方法を実施するための手段を有する。出力側を殊にアナログ式またはディジタル式に構成することができ、例えばフィールドバスインタフェースとして構成することができる。本発明はカラーセンサとして構成されている検出装置への使用が好ましい。この検出装置は有利には、種々の多数の色を用いる比較的多くの印刷部が使用される場合に用いられる。しかしながら基本的には、本発明の範囲から逸脱することなくカラーカメラへの使用にも本発明の内容を拡張することができる。好適には、検出装置がフィールドバスのためのインタフェースを有する。このインタフェースは好適には、殊にイーサネットを基礎としたリアルタイム能力のあるフィールドバス、例えばＳＥＲＣＯＳ−ＩＩＩである。この場合、検出装置はフィールドバスを用いて、殊に印刷機の機械制御システムに組み込むことができる。
【００２９】
本発明のさらなる利点および実施形態は以下の説明および添付の図面から明らかになる。
【００３０】
上記に挙げた特徴、また下記においてさらに説明する特徴は、それぞれ記載した組み合わせだけでなく、別の組み合わせ、または単独でも、本発明の範囲を逸脱することなく使用できるものであると解される。
【００３１】
本発明の実施例は図面に示されており、以下ではこの図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による検出装置の有利な実施形態の概略図を示す。
【図２】本発明による方法の有利な実施形態のフローチャートを示す。
【００３３】
図１には、本発明による検出装置の有利な実施形態が示されており、また全体を参照符号２００により表している。検出装置２００はここではレジスタマークセンサとして構成されており、また製品ウェブ１０１上に存在するレジスタマークないしレジスタ測定マーク１０２を検出するために使用される。製品ウェブ１０１はレジスタマークセンサ２００に相対的に方向Ｒに向かって移動する。
【００３４】
レジスタマークセンサ２００は、ここでは処理材料１０１を照明するための白色光ＬＥＤ２０１として構成されている光源を有する。処理材料を照明するために、検出装置２００の構成要素ではない光源も同様に使用できると解される。光は製品ウェブ１０１によって反射され、光ビーム２０２として検出装置２００に入射する。
【００３５】
検出装置２００はさらに、ここでは半透過性ミラー２０３として構成されているビームスプリッタないし偏向素子を有し、これらは光ビーム２０２を、ここではフォトダイオード２０４として構成されている光学的な３つのセンサ装置に偏向する。図面に示されているように、反射された光を３つのスペクトル成分、すなわち赤色成分、緑色成分および青色成分に分解するために、フォトダイオード２０４にはそれぞれカラーフィルタ２０５が設けられている。
【００３６】
フォトダイオード２０４は、スペクトル領域に関してそれぞれ１つの第１のカラー信号Ｒ，Ｇ，Ｂを形成するための手段として構成されている。３つの第１のカラー信号Ｒ，Ｇ，Ｂは検出信号Ｓを形成するための手段に供給される。この手段はここでは計算ユニット２０６として構成されている。計算ユニット２０６はそれと同時に、３つの第２のカラー信号ｘ，ｙ，Ｙを形成するための手段として構成されており、それらの第２のカラー信号は、図面においてフィールドバスインタフェース２０７として構成されている出力側を介して検出装置２００から出力される。さらに有利には、検出信号Ｓを調整するために、検出装置２００にはフィールドバスインタフェース２０７を介してパラメータａ，ｂ，ｃが供給される。計算ユニット２０６は供給されたパラメータを考慮して検出信号Ｓを算出し、この検出信号Ｓは時間離散的な一連の測定値としてアナログ出力側２０８を介して出力される。さらには、検出信号Ｓをフィールドバスインタフェース２０７を介して出力することができる。
【００３７】
フォトダイオード２０４はカラーフィルタ２０５と並んで配置されているか、フォトダイオード２０４はカラーフィルタ２０５と共に１つのチップに集積されており、またそれによって、ビームスプリッタが反射された光によって照明されないように検出装置を構成することもできる。このためには、同様に、複数のフォトダイオードから成る色感応アレイまたは色感応ＣＣＤセンサを使用することができる。図面において、検出装置２００は、フィールドバスインタフェース２０７または別の固有のPositionインタフェース、例えばパルス発生器入力側を介して製品ウェブ１０１に関する位置データＰを記録するために構成されている。例えば、印刷胴の目標角度位置および／または実際角度位置および／または機械角度（いわゆる基準軸位置）、したがって、製品ウェブ１０１上のレジスタ測定マーク１０２の目標位置を含む、受信した位置データＰに基づき、検出装置２００はレジスタ測定マーク１０２の検出後に、レジスタ測定マークの実際位置および／またはレジスタ偏差Ｌを検出し、フィールドバスインタフェース２０７を介して供給することができる。このようにして、レジスタ偏差を算出する上位の制御部の負荷を低減することができる。
【００３８】
図２には、本発明による方法の有利な実施形態のフローチャートが示されている。この方法はステップ３００において開始される。ステップ３０１においては、処理材料が照明される。連続的な照明を行うことができるか、またはパルス式の照明を行うことができる。ステップ３０２においては、処理材料から反射された光が光学センサ装置によって検出される。本発明は、透過原理においても同様に機能することができる。すなわち光学センサ装置は透過光を検出することもできる。
【００３９】
後続のステップ３０３においては、検出された光が３つのスペクトル領域、殊に赤色スペクトル領域、青色スペクトル領域および緑色スペクトル領域に分解される。続いて、ステップ３０４においては３つのスペクトル領域の輝度が第１のカラー信号として検出される。図示されている本発明の有利な実施形態によれば、ステップ３０５において複数のｘｙＹ信号が第２のカラー信号として形成される。
【００４０】
ステップ３０６においては、検出信号を形成するために第２のカラー信号が組み合わされる。第２のカラー信号の組み合わせは、殊に外部から設定可能な３つのパラメータａ，ｂ，ｃに基づき行うことができ、検出信号を例えば（ａｘ2＋ｂｙ2）1/2＋ｃＹとして形成することができる。同様に、パラメータａ，ｂ，ｃを検出装置または上位の制御部において自動的に算出し、例えば検出信号の最適な信号雑音比を提供することができる。検出信号は、処理材料上のレジスタ測定マークを識別するために使用される。
【図１】
2012504505.tif 000003
【図２】
2012504505.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成23年4月15日(2011.4.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理材料（１０１）上に存在するレジスタマーク（１０２）を検出するための検出装置（２００）を用いて検出信号を形成する方法において、
光源（２０１）を用いて前記処理材料（１０１）を照明するステップと、
反射または透過した光（２０２）を光学センサ装置（２０３，２０４）によって検出し、検出された前記光（２０２）を少なくとも２つのスペクトル領域に分解し、各スペクトル領域の輝度を求め、少なくとも２つの第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を形成するステップと、
前記少なくとも２つの第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に基づき、検出信号（Ｓ）を形成し、前記少なくとも２つの第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の各々を前記検出信号（Ｓ）に含ませるステップとを有することを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記少なくとも２つの第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に基づいて前記検出信号（Ｓ）を形成するために、先ず、前記少なくとも２つの第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の変換によって少なくとも２つの第２のカラー信号（ｘ，ｙ，Ｙ）を形成し、続いて、前記少なくとも２つの第２のカラー信号（ｘ，ｙ，Ｙ）に基づいて前記検出信号（Ｓ）を形成する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記検出信号（Ｓ）はアナログの電圧経過の形態で存在し、該アナログの電圧経過を前記検出装置（２００）から出力する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記検出信号（Ｓ）を所定の閾値と比較することにより、前記処理材料（１０１）上に存在するレジスタ測定マークを識別する、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記処理材料（１０１）上に存在する複数のレジスタ測定マーク（１０２）を検出するための複数の閾値を前記検出装置（２００）に設定する、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも２つの第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）または前記少なくとも２つの第２のカラー信号（ｘ，ｙ，Ｙ）を所定の重み付けで前記検出信号（Ｓ）に含ませる、請求項２から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記処理材料（１０１）上に存在する複数のレジスタ測定マーク（１０２）を検出するための複数の重み付けを前記検出装置（２００）に設定する、請求項６記載の方法。
【請求項８】
１つまたは複数の閾値および１つまたは複数の重み付けの少なくとも一方の設定を自動的に行う、請求項４から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
信号雑音比を考慮して、前記設定を実施する、請求項７または８記載の方法。
【請求項１０】
前記検出信号（Ｓ）の振幅の最大化に基づき前記設定を実施する、請求項７から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記処理材料（１０１）上に存在するレジスタ測定マーク（１０２）を識別するために前記検出信号（Ｓ）を補間する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
信号のサンプリングの時間解像度を高めるために、前記少なくとも２つの第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）および前記少なくとも２つの第２のカラー信号（ｘ，ｙ，Ｙ）および前記検出信号（Ｓ）のうちの少なくとも１つを補間する、請求項２から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
検出された光を３つのスペクトル領域に分解する、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
３つの第２のカラー信号はＸＹＺ信号またはｘｙＹ信号である、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
３つの第１のカラー信号ないし３つの第２のカラー信号に基づき、検出された前記レジスタ測定マーク（１０２）の色の妥当性検査を実施する、請求項１３または１４記載の方法。
【請求項１６】
前記検出装置（２００）に製品ウェブの位置に関する情報（Ｐ）を供給し、前記情報（Ｐ）および前記検出信号（Ｓ）に基づき、前記製品ウェブ上の前記レジスタ測定マーク（１０２）の長さ値（Ｌ）を検出する、請求項１から１５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
処理材料（１０１）上に存在するレジスタ測定マーク（１０２）を検出するための検出装置（２００）において、
光（２０２）を検出するための光学センサ装置（２０３，２０４，２０５）と、
検出された前記光（２０２）を少なくとも２つのスペクトル領域に分解する手段（２０３，２０４，２０５）と、
前記少なくとも２つのスペクトル領域の各々についてそれぞれ１つの第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を形成する手段（２０５，２０６）と、
少なくとも２つの前記第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に基づき、少なくとも２つの前記第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を前記検出信号（Ｓ）に含ませて検出信号（Ｓ）を形成する手段（２０５，２０６）とを有することを特徴とする、検出装置（２００）。
【請求項１８】
前記検出信号（Ｓ）を形成する手段（２０６）は、少なくとも２つの前記第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の変換により少なくとも２つの第２のカラー信号（ｘ，ｙ，Ｙ）を形成する手段（２０６）を有する、請求項１７記載の検出装置（２００）。
【請求項１９】
前記検出信号（Ｓ）を所定の閾値と比較することによりスイッチング信号を形成する手段を有する、請求項１７または１８記載の検出装置（２００）。
【請求項２０】
前記検出信号（Ｓ）および前記スイッチング信号および少なくとも２つの前記第１のカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）および少なくとも２つの前記第２のカラー信号（ｘ，ｙ，Ｙ）のうちの少なくとも１つを出力する少なくとも１つの出力側（２０７，２０８）を有する、請求項１８または１９記載の検出装置（２００）。
【請求項２１】
検出された光を少なくとも２つのスペクトル領域に分解する手段は、検出された光（２０２）を３つのスペクトル領域に分解する手段（２０３，２０４，２０５）として構成されている、請求項１７から２０までのいずれか１項記載の検出装置（２００）。
【請求項２２】
少なくとも２つの第２のカラー信号を形成する手段はＸＹＺ信号またはｘｙＹ信号を形成する手段（２０６）として構成されている、請求項１８または２１記載の検出装置（２００）。
【請求項２３】
フィールドバス用のインタフェースを有する、請求項１７から２２までのいずれか１項記載の検出装置（２００）。
【国際調査報告】
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