光检测元件、标记传感器以及标记判定方法
【专利摘要】本发明提供一种光检测元件、标记传感器以及基于光检测元件的标记判定方法，所述光检测元件在接收到波长强度分布不同的光时，能够简单地使各光的输出信号产生强度差。本发明的光检测元件具备：受光元件（31），具有光谱灵敏度特性不同的多个光电转换区域（32a～32c）；外部端子（39），将分别来自多个各光电转换区域（32a～32c）的信号向外部输出；及多个开关（SW1～SW3），设置于连接多个光电转换区域（32a～32c）和外部端子（39）之间的每一个路径（41a～41c）上。
【专利说明】结果来控制产生于各印版滚筒之间的印刷光的光源和接收来自卷筒材料的反射光而寸，通常，相对于反射光波长的强度分布(以査异，该差异表示为光电二极管的输出信号寺和规定阈值进行比较而判定有无标记(例公报司的光时，基于光电二极管的各光的输出信影响变小，能够高精度地判定有无标记。本与构仍有改善的余地。
的在于提供一种在接收到波长强度分布不I差的光检测元件、标记传感器以及基于光换多个开关的导通和断开，再次重复输出信号的步骤和判定是否超过规定阈值的步骤。光检测元件使用上述形式的元件。
[0011]根据本发明的某一方式的光检测元件，在接收到波长强度分布不同的光时，能够简单地使各光的输出信号产生强度差。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是表示使用本实施方式所涉及的标记传感器的彩色印刷系统的结构的图。
[0013]图2是表示使用本实施方式所涉及的光检测元件的标记传感器的结构的图。
[0014]图3是表示本实施方式所涉及的光检测元件的结构的电路图。
[0015]图4是表示本实施方式所涉及的受光元件的光谱灵敏度特性的图。
[0016]图5是表示多个开关处于一种导通断开状态时的，光检测元件的光谱灵敏度特性与标记和基底的反射光强度分布的图。
[0017]图6是表示多个开关处于另一种导通断开状态时的，光检测元件的光谱灵敏度特性与标记和基底的反射光强度分布的图。
[0018]图7是表示基于本实施方式所涉及的光检测元件的标记判定方法的流程图。
[0019]图中:10_标记传感器，30-光检测元件，31-受光元件，SWl?SW3-开关，37-加法电路，50-卷筒材料。
【具体实施方式】
[0020]图1是表示使用本实施方式所涉及的标记传感器10的彩色印刷系统60的结构的图。
[0021]彩色印刷系统60具备多个印刷单元61以及控制装置71。印刷单元61具备印版滚筒63、压印滚筒65及标记传感器10。卷筒材料50通过导向辊67沿规定的移动路径被引导，并通过印版滚筒63以及压印滚筒65，印刷与印版滚筒63对应颜色的图案。卷筒材料50上通过印版滚筒63印刷有规定标记，该标记由标记传感器10检测。控制装置71根据标记传感器10的检测结果来判定在各印版滚筒63之间产生的印刷位置的偏移。在存在印刷位置的偏移的情况下，控制装置71使印版滚筒63的转动量增减以消除该偏移。
[0022]图2表示标记传感器10的结构。标记传感器10具备光源11、光检测元件30及标记判定部73。光源11为白色光源。从光源11射出的光照射于卷筒材料50上。照射于卷筒材料50上的光的反射光通过公知的光学系统13而被聚光之后，通过光检测元件30的受光元件31所接收。
[0023]图3表示光检测元件30的电路结构。光检测元件30具备受光元件31、电流电压转换电路33a?33c、放大电路35a?35c、开关SWl?SW3、加法电路37及外部端子39。
[0024]受光元件31为RGB光电二极管。受光元件31具有多个光电转换区域32a?32c。图4表示受光元件31的光谱灵敏度特性。各区域32a?32c的光谱灵敏度特性Sa?Sc彼此不同。第I区域32a具有在红色波段具有峰值波长λ R的特性Sa，第2区域32b具有在绿色波段具有峰值波长λ G的特性Sb，第3区域32c具有在蓝色波段具有峰值波长λ B的特性Sc。各区域32a?32c的阴极侧接地，将接收到的光转换成电流信号之后向阳极侧输出。该电流信号为将接收到的光的强度(W)和受光灵敏度(A/W)的乘积值按照每一个波的放大电路353?35。的电压信号进行加37的信号向外部的标记判定部73输出。:811?313的导通和断开，只有特定光电转[判定部73输出。例如，当使第1开关311I输出第1区域323的信号。当使第1开关寸，第1区域323、第2区域326的信号通过标记判定部73的硬件的构成由任意计算3根据从光检测元件30输出的信号来判定[定规定阈值，并对从光检测元件30输出的时判定有标记。
存性与标记和基底的反射光强度分布。该图3开关313断开时的光谱灵敏度特性。从光用双点划线来表示基底的反射光的波长强这些波长强度分布311、&II的峰值波长从第專大致相同距离，强度分布大致相同。此时，在该步骤S12、S14中，也可以测量开始受光后所经过的时间，并在经过规定时间之后，判定该时间内储存的输出信号是否超过阈值。
[0034]当未超过规定阈值的情况下(S14的N)，操作人员或标记判定部73仅将开关SW2切换为导通(S16)，再次重复输出信号的步骤S12和判定是否超过规定阈值的步骤S14。在未超过规定阈值的情况下，仅将开关SW3切换为导通，重复步骤S12、S14而结束处理。在超过规定阈值的情况下也结束处理(S14的Y)。
[0035]根据本实施方式所涉及的光检测元件30，当接收到波长强度分布不同的光时，仅通过切换开关SWl?SW3的导通和断开便能够简单地使各光的输出信号产生强度差。由此，标记传感器10能够高精度地判定有无标记。并且，由于用加法电路37将来自各光电转换区域32a?32c的信号进行加法运算之后向外部端子39输出，因此无需为了标记判定处理而在外部对信号进行加法运算，能够使外部结构紧凑化。
[0036]根据本实施方式所涉及的标记判定方法，能够设定为了高精度地判定规定标记所需的开关SWl?SW3。尤其，若通过标记判定部73进行开关SWl?SW3的切换控制，则能够自动进行该设定，减少操作人员的作业负担。
[0037]另外，作为在基底和标记上使输出信号产生强度差的方法，例如可考虑如下方法，即使用不同发光频谱的多个光源，并切换光源而使反射光的波长强度分布变化。若与该方法进行比较，则本实施方式所涉及的光检测元件30无需设置多个光源，能够简化包含有标记传感器10的光学系统的硬件结构，具有能够以低成本制造光检测元件30的优点。
[0038]以上，根据实施方式说明了本发明，然而，实施方式只表示本发明的原理及应用。并且，在实施方式中，在不脱离权利要求中规定的本发明的思想的范围内可进行多种变形例和配置的改变。
[0039]在上述实施方式中，说明了具有3个光电转换区域32a?32c的受光元件31，然而，该光电转换区域的数量只要是2个以上即可。并且，受光元件31也可以不是RGB光电二极管。并且，来自各光电转换区域32a?32c的信号也可以不通过加法电路37进行加法运算而从外部端子39输出。在该情况下，为了标记判定处理，在外部的标记判定部73对来自各光电转换区域32a?32c的信号进行加法运算。标记传感器10除了通过光检测元件30接收卷筒材料50的反射光之外，也可以通过接收透明卷筒材料50的透射光而检测标记。
[0040]并且,在上述标记判定方法中，根据仅使开关SWl?SW3中的一个导通时输出的信号来判定是否超过规定阈值，然而，也可以根据使开关SWl?SW3中的两个以上导通时的信号来进行判定。
[0041]并且，在上述标记判定方法中，也可以在使所有开关SWl?SW3导通，即使接收到波长强度分布不同的光在输出信号中也不产生强度差的情况下，执行各步骤S12?S16。由此，可以作为在较广波长波段中具有灵敏度的光检测元件30使用，并且在接收到波长强度分布不同的光时，能够使输出信号稳定地产生强度差。
【权利要求】
1.一种光检测元件，其用于彩色印刷系统的标记传感器，其特征在于，具备: 受光元件，具有光谱灵敏度特性不同的多个光电转换区域； 外部端子，将分别来自所述多个光电转换区域的信号向外部输出；及 多个开关，设置于连接所述多个光电转换区域和所述外部端子之间的每一个路径上。
2.根据权利要求1所述的光检测元件，其特征在于， 还具备加法电路，其设置于所述多个开关与所述外部端子之间，对分别来自所述多个各光电转换区域的信号进行加法运算。
3.—种标记传感器，其特征在于，具备: 光源，对卷筒材料照射光； 权利要求1或2所述的光检测元件，具有接收来自所述卷筒材料的光的受光元件，及 标记判定部，根据从所述光检测元件输出的信号来判定有无设置于卷筒材料的标记。
4.一种基于光检测元件的标记判定方法，其特征在于，包括: 对设置于移动中的卷筒材料上的标记所通过的范围内照射光，并通过权利要求1或2所述的光检测元件的受光元件接收来自卷筒材料的光，从所述外部端子输出信号的步骤；及 判定从所述外部端子输出的信号强度是否超过规定阈值的步骤， 在所述信号强度未超过规定阈值的情况下，切换所述多个开关的导通和断开，再次重复输出所述信号的步骤和判定是否超过所述规定阈值的步骤。
【文档编号】G01D5/34GK104044340SQ201410076976
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2013年3月12日
【发明者】草刈显 申请人:住友重机械工业株式会社