JPS61217877A - 移動するマーク担体上のマークを検出するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、移動するマーク担体上のマークを検出する装
置に関し、特に、判読ヘッド（Ｌｅ−ｓｅｋｏｐｆ　）
と評価論理（Ａ　ｕｓｗｅｒｔｅｌｏｇｉｋ）よりなる
判読装置と、マークを形成するマーク素子を有する少な
くとも１つのマーク領域を含み前記判読ヘッドのそばを
通過する製品路の形のマーク担体とを備えており移動す
るマーク担体上のマークを検出するための装置に関する
。

［従来技術とその問題点］ 前記の装置は、早期公開されていない西独時−許明細自
第３３４２０３８号において記されている。この場合、
マーク素子は製品路に設けた穴であり、この穴は判読ヘ
ッドによって透過光中で検出される。しかしながら、判
読ヘッドのそばを通過する製品の表面の全ての不規則さ
、破損、障害等、または、穴、亀裂等の形の製品路自体
における損傷がマーク素子とまちがえられる可能性があ
るので、スプリアス信号すなわチｕ　害Ｆｊｉ　Ｎ　ノ
Ｌｚベル（Ｓ　ｔ６ｒｓｉｏｎａｌｐｅａｅｌ　）は高
い。従って、判読ヘッドにはスタートの印のための検出
器が対応して設けられており、このスタートの印は製品
路上のマーク領域のすぐ前を進み、判読ヘッドの前に配
設された検出器を介して、マーク領域の通過の直前に初
めてそのつと評価論理を閉成し、その結果、この評価論
理は、マーク領域の外で製品路自身からのみ発せられる
スプリアス信号から解放されており、マーク領域が判読
ヘッドを通過する時のみ信号の流れを受ける。スタート
の印は、製品路とマーク素子に対して物理的に際立って
いる性質のものであり、その結果、製品路中のミスもし
くは他の障害がこの印とまちがって検出されることがな
い。しかしながら、このようなスタートの印と、この印
に対応して配されておりこの印にのみ反応する判読ヘッ
ドの検出器も、評価論理の開成中（すなわち、マーク領
域がマり読装置を通過し、前記領域のマーク素子が検出
されて、マークが判読される間）の有効信号とスプリア
ス信号との間の相変わらず不都合な関係（割合）につい
ては何ら変えることがない。

Ｃ本発明の解決課題ｊ 本発明の根底をなす課題は、マークの判読の間のスプリ
アス信号に対する有効信号の関係が本質的に改良され、
マーク領域におけるマークのミス判読という危険性が現
実に回避されるように、冒頭に述べた装置を構成する処
にある。

［解決手段と作用］ 本発明においては、前記課題は次のことによって解決さ
れる。すなわち、マーク素子が燐光を発する物質より形
成されていること、マーク素子を一時的に照明してこれ
により燐光を励起する光源が設けられていること、及び
、判読ヘッドが、照明の終了後に、励起されたマーク素
子の燐光中において、マークを読み取ることである。

燐光を発する物質は、かなり以前より種々のものが公知
であり、適当な波長の光を用いた照明によって光るよう
に励起され、励起のために用いられた照明が終っても前
記の独自の独立した光をある程度の時間につき維持する
性質を有している。このような侵続の光を有する点にお
いて、燐光を発する全ての物質は蛍光のみを発する物質
とは賃なる。すなわち、蛍光物質は、同様に照明によっ
て独自に光るように励起されるが、燐光を発する物質の
ようにひき続いで光ることかできない。本発明の範囲に
おいては、蛍光ではなく燐光を発する物質のみが、マー
ク素子の形成に適している。その理由は次のとおりであ
る。すなわち、一方では、燐光を発する物質にＪ：って
形成されるマーク素子のみが、この素子が引き続ぎ光る
ことによって、この素子の燐光を励起づる照明の終了後
もマり読されることができるものであり、他方では、例
えば、光沢剤または他の仕上げ要素としてしばしば製品
路中に見られ、マークが励起のために働く照明を受けて
いる間にすでに判読されたならスプリアス信号を供給す
る蛍光を発づる物質とは対照的に、燐光を発する物質の
みが、意外にも実際は、マークされるべき製品路中に含
まれていない物質グループをなしているからである。

さらに、燐光を発する物質は、原則として、無機質の組
成（Ｉｔｌｌｌ化亜１または稀土類元素の硫化物）であ
って、高度の耐熱性を有し、１ｍ的には有機質で余り耐
熱性のない蛍光物質とは対称的に、２００℃〜２５０℃
をはるかに越える温度に損われることなく耐えることが
できるので、製品路の仕上げ工程における全ての熱処理
に対して抵抗力がある。したがって、マーク手段の形成
のために燐光を発する物質を用いることによって、次の
ようなマークを得ることができる。寸なわち、実際には
全ての仕りげプロセスの影響に対して反応することなく
また耐性を有するマークだけではなく、ざらに、励起を
受けたマーク素子の継続して光る燐光中において、これ
により外光の影響を免れており、製品路の外１１Ｒの変
化、障害、ミス等による影響を受けずに、検出されるこ
とができるので特に充分にミスなく判読されることので
きるマークが１９られる。

特に、本発明の好ましい実施態様は、判読ヘッドが、木
質的な構造によると、励起をされたマーク素子の燐光に
対して感応する光電性のセンサであって、マーク領域の
光像を全体でまたは製品路の走行方向に交差して位置す
る線において検出するセンサと、前記センサに電気的に
記憶された像の走査のための装置とからなることを特徴
としている。この場合は、走査装置（Ａ　ｂｔａｓｔｅ
ｉｎｒｉｃｈｔｕｎｇ）の出力信号は、場合にヨッテハ
、さらにｍ記憶手段（Ｂ　１ｌｄｓｐｅｉｃｈｅｒ　）
及び像処理手段（３ｉ　１ｄｐｒｏｚｅｓｓｏｒ）を介
して、マークの内容を確かめる評価論理に供給される。

原則として、判読ヘッドはビデオカメラとして構成され
、その際、特に、判読ヘッドを、後続する像記憶手段と
像処理手段を有するＣＣＤ−カメラとして構成するとい
う非常に好都合な可能性が存在する。

ＣＣＤ−カメラは、製品路の走行方向において、マーク
素子を励起する光源の後方に配設されている走査線カメ
ラ（ｚ　ｅｉｌｅｎｋａｍｅｒａ　）として構成するこ
とが可能である。その場合、この走査線カメラによって
検出される製品路の線（Ｚｅｉｌｅｎ　）の間隔に関し
て走査線カメラを制御し、そのために、走行する製品路
によって制御されるタイミング部材（Ｔ　ａｋｔΩｌ１
ｅｄ）が設けられており、この部材は製品路の走行速度
に応じて、走査線カメラによって検出される製品路上の
線が製品路の走査方向において見られる個々のマーク素
子の寸法よりもわずかな間隔を互いに有しているように
制御され、その結果、マーク素子はそれぞれ幾つかの走
査線によって検出される。特に簡単な実施態様において
は、そこで、タイミング部材が製品路によって駆動され
るカウンタホイール（Ｚ　１ｈｌｒａｄ）を有しており
、このホイールには走査線カメラの制御のたメツ電気タ
イミング信号（ｅｌｅｋｔｒｉｓｃｈｅ　Ｔ　ａｋｔ−
ｓｉｇｎａｌｅ　）を供給する積算回転計（Ｕ　ｍｄｒ
ｅｈｕｎ−ａｓｚｉｈｌｅｒ）が後続させられているこ
とを特徴としている。最も簡単には、製品路が案内ロー
ラを介して走行し、カウンタホイールが前記案内ローラ
によって駆動されている。さらに、走査線カメラが、こ
のカメラと製品路を光源の光と他の外光から遮蔽するケ
ーシング内に配設されているのが合目的である。マーク
素子の検出のために、製品路は、あたかも、ケーシング
によって形成されていて後続して光るマーク素子の燐光
のみが作用する暗室を通り扱けるようである。この場合
、光源は、光が直接走査線カメラによって検出されない
連続して点灯しているハロゲン発光体により構成するこ
とが可能である。

本発明の範囲内においては、ＣＣＤ−カメラがマトリッ
クスカメラとして構成されていること、マーク素子を励
起する光源がフラッシュ発光体によって形成されている
こと、製品路がそれぞれマーク領域毎に１つのスター１
−の印を有しており、この印は、製品路とマーク素子に
対して物理的に際立っている性質のものであること、及
び、スタートの印に反応しフラッシュ発光体をレリーズ
する検出器が設けられており、その場合、マーク領域が
フラッジ１発光体のそばを通過する時にスタートの印が
照明フラッシュをレリーズするように、スタートの印は
この印のマーク領域に関して、及び、検出器はフラッシ
ュ発光体と判読ヘッドに関して、それぞれ配設されてい
るという可能性も存在する。この場合にも、合１コ的に
は、マトリックスカメラを、このカメラと製品路を外光
に対して遮蔽でるケーシング内に配設することが可能で
あり、その場合、フラッシュ発光体のフラッシュ光がす
でに弱まって消えてしまった時点で初めてマトリックス
カメラによる燐光内のマーク素子の検出が行われるよう
に、マトリックスカメラは容易に制御され１＃？るので
、同様に合口的に前記ケーシグ内に配設されているフラ
ッシュ発光体が妨害することがない。製品路の走行方向
において、スタートの印がマーク領域の性力に配設され
ているのが合目的であり、その結果、製品路上のスター
トの印とマーク領域との間の直接的で空間的に狭い並置
が得られる。

最後に、判読ヘッドの光学開口の前方に、特に励起を受
けたマーク素子の燐光の色に関してのみ透過性の光フィ
ルタを配設することが好ましく、その場合には、前記の
の光フィルタにＪ：って、同様に、邪魔な外光の流入が
減少されるかまたは除外され、このことによって信号−
ノイズの関係（割合）はいっそう改良される。

［実施例］ 以下において、概略的に図示した実施例により本発明の
詳細な説明する。

図示の装置は、矢印１の方向に移動する製品路２上のマ
ークを検出するものである。このマークの詳細は第１図
に示す。この装置は、それぞれ、判読ヘッド３′、３“
と評価論理よりなる判Ｍ装置を有している。第２図及び
第４図には、それぞれ、判読ヘッド３′、３ＬＬのみが
示されている。製品路２は、矢印１の方向に判読ヘッド
３　’　、　３　″を通過し、マーク領領域内に含まれ
ており全体でそれぞれマークを形成するマーク素子４を
検出する。このマーク素子４は走査パターン（Ｒａｓｔ
ｅｒｓ）の形でマーク領域内に配設されている。マーク
素子４は、第１図においては正方形であるが、この他に
、例えば、円形、長方形等の他の形状に形成し得ること
も明らかである。本発明の範囲においては、マーク素子
４が、互いに等間隔または異なる間隔をあけて配した等
しい幅または異なる幅の線であッテ公知の線走査パター
ン（Ｓ　ｔｒｉｃｈｒａｓｔｅｒｂｉ−ｌ　ｄｅｎ　）
のマークを形成することも可能であり、この場合には、
前記の線は製品路２の走行方向に交差する方向に配され
ている。全ての場合において、マーク素子４は、主に貴
緑色の、燐光を発する発光塗料顔料または発光塗料とし
て一般に市場で入手可能な燐光を発する物質よりなる。

この燐光を発する物質は、スペクトルの範囲の最大限が
約５００〜５５０ナノメートルであり、３５０〜４５０
ナノメートルのスペクトル範囲の光源で励起されるのが
最良である。ことなく−６０℃〜＋１０ｏＯ℃の範囲の
温度に容易に耐えることができ、その場合には、継続し
て光る時間は温度の上界につれて減少する。

光源５は、マーク素子４を一時的に照明しこれを励起す
る。この光源５のそばを、製品路２、及び、これと同伴
してマーク領域が通過する。

しかしながら、判読ヘッド３　’　、　３　″は、励起
を受けたマーク素子４の燐光においてのみ、ずなわら、
？−り領域が燐光を励起する光源５からの光をもはや受
けない時に、マークを判読する。

一般には、判読ヘッド３′、３“は光電センサよりなっ
ており、このごンサは、励起を受けたマーク素子４の燐
光に感応しやすく、マーク領域の光像を、第２図と第３
図の場合のようにまとめて、または、第４図と第５図の
場合のように製品路２の走行方向に交差している走査線
においでのみ、検出する。更に、判読ヘッド３　’　、
　３　″は、もちろん、センサ中に電気的に記憶された
像の走査装置を含んでおり、その場合、前記の電気的な
記憶及び走査は、物理学的には、それぞれセンサの方法
及び構造に応じて異なった方法で行うことができる。こ
のことの詳細は技術水準において公知であり、従って、
ここではこれ以上記述する必要はない。簡単にいえば、
判読ヘッド３１　、３１１は原則としてビデオカメラで
あり、この場合には、判読ヘッドの構成は、後続する像
記憶手段と像処理手段とを有するＣＣＤ−カメラとして
実施される。その理由は次のとおりである。すなわち、
ｃｃＤ−カメラが比較的すぐれた変調力（△ｕｓｓｔｅ
ｕｒ−ｕｎｇｓｒｉｈｉｇｋｅｉｔ　）を有していて、
このことは、７−り素子４から燐光が生じるように励起
する光源５に関して、また場合によっては前記光源５に
起因する、マーク素子４の判読の際の妨害影響の除外に
関して、好都合である。

第４図及び第５図の実施例においては、判読ヘッド３″
は、製品路２の走行方向においてマーク素子４を励起す
る光源５の後方に配設されたＣＯＤ走査線カメラとして
構成されている。

さらに、走査線カメラを制御するタイミング部材６が設
けられており、この部材は走査線カメラ３″によって製
品路２上で検出される走査線の間隔を制御し、さらに、
この部材は、製品路２によって駆動されるカウンタホイ
ール７が、走査線カメラ３″の制御のための電気タイミ
ング信号を供給する不図示の積算回転計を作動するよう
に、走行する製品路２によって制御される。詳細にいえ
ば、そのために製品路２が、カウンタホイール７をスリ
ップしないように駆動する案内ローラ８を介して走行す
る。結果においては、カウンタホイール７は、製品路２
の走行方法において連続している走査線の間の走査間隔
のためのインクリメント供給手段（Ｉ　ｎｋｒ−ｅｍｅ
ｎｔｇｅｂｅｒ　）を形成する。この場合には、走査線
間隔は製品路２の走行速度には無関係であって、等しい
。走査線カメラ３″は、このカメラと製品路２を光源５
の光と他の外光から遮蔽するケーシング９の中に配設さ
れている。このケーシング９はいわゆる暗室を形成して
おり、この暗室内におい゛Ｃ１光源５によって燐光を発
するように励起されるマーク素子４がきわめてはっきり
と見ることができ、走査線カメラ３″によって検出され
ることができる。この場合には光源５自体は、連続的に
発光しているハロゲン発光体とすることが可能である。

第５図のブロック機能図によると、インクリメント供給
手段がＣＯＤ走査線カメラを制御し、このカメラは、光
源によって発生されるマーク素子４の燐光を検出し、他
方、７−り領域は、光源５による照明の後に、ケーシン
グ９によって形成される暗室を通り抜ける。走査線カメ
ラ３″の出力信号が像記憶手段に入り、この手段から像
処理手段に入り、そして、続いて、マークを判定する論
理に至り、そこから信号中継を介して、図示されていな
い処理計算機に入る。

第２図及び第３図の実施例においては、判読ヘッド３′
はＣＣＤ−マトリックスカメラである。マーク素子４を
励起する光源５は２つのフラッシュ発光体によって形成
されている。製品路２はマーク毎に少なくとも１つのス
タートの印を１０を有している。第１図の実施例におい
ては、スタートの印１０が２つあり、これらは製品路２
の走行方向においてマーク領域の両端部にあり、これに
にす、スタートの印１０は、製品路が矢印１の方向また
はその反対方向に走行するか否かに関わらず、常にマー
ク領域の始まりと終わりを信号で送る。前記のスタート
の印１０はワイＡ７または他の信号用線により構成する
ことが可能であり、このワイヤまたは信号用線の性質は
、製品路２の性質及びマーク素子４の性質から物理的に
際立っており、かつ、光源５を開成してワイＶまたは他
の信号用線にのみ反応する検出器１１をレリーズする。

ものである。詳細には、これにより、マーク領域が、ち
ょうどフラッシュ発光体５のそばを通過する時にスター
トの印１０がいずれにせよ照明フラッシュをレリーズす
るように、スタートの印４はマーク領域に関して、かつ
、検出器１１はフラッシュ発光体に関して、配設されて
いる。合目的には、マトリックスカメラ３′は、閃光が
すでに弱まってしまった時に初めてマークの検出のため
に開かれ、その結果、この閃光が、後続して光るマーク
素子４の検出を妨害しない。この場合も、マトリックス
カメラ３′は、このカメラと製品路２を、フラッシュ発
光体５から来る光とは異なる外光に対して遮蔽するケー
シング９内に配設されている。このケーシングは、また
、後続して光るマーク素子４の検出を容易にする一種の
暗室を形成する。

さらに、全ての実施例においては、判読ヘッド３　’　
、　３　″の光学開口の館に、光フィルタ１２が配設さ
れており、このフィルタは主に、励起を受けたマーク素
子の燐光の色に関してのみ透過性がある。すなわち、特
に、マーク素子４の燐光に比較すると波長が短く７−り
索子４に燐光を発するよう励起する光源５の光を弱める
。

第３図によると、検出器１１がスター１〜の印１０を通
過する際に、フラッシュ発光体５をレリーズし、この発
光体５の閃光時間に対応する遅延の後に、ＣＣＤ−マト
リックスカメラ３′が開き、このカメラの判読インパル
スは他方では像記憶手段と像処理手段とを介して、マー
クを判ＶＣする判読論理へ導かれ、この論理からは、マ
ークの内容を示す信号の結果が中継手段（Ｏｂ−ｅｒｔ
ｒａｇｕｎｇｓｇｌｉｅｄ　）を介して、不図示の処理
計算機へ供給される。

［効　果］ マークの判読の間のスプリアス信号に対する有効信号の
関係が本質的に改良され、マーク領域におけるマークの
ミス判読という危険性が現実に回避される。

［要　約］ 移動する製品路（２）上のマークの検出のための装置が
、判読ヘッド（３′）と評価論理とよりなる判読装置を
有している。製品路（２）が判読ヘッド（３′）のそば
を通過し、燐光を発する物質より形成されていてマーク
を形成するマーク素子を備えた少なくとも１つのマーク
領域を有している。このマーク素子は光源（５）によっ
て一時的に照明され、そのことによって燐光を発するよ
うに励起される。判読ヘッド〈３′〉がこの照明の終了
後に、励起を受けたマーク素子の燐光内でマークを判読
する。（第２図）

【図面の簡単な説明】

第１図は、マーク領域を有する製品路の一部平面図、 第２図は、本発明の装置の製品路に交差した断面、 第３図は、第２図の装置のブロック機能図、第４図は、
本発明の装置の他の実施例の第２図と同様の断面図、 第５図は、第４図の装置のブロック機能図である。 符号の説明 １・・・・・・矢印 ２・・・・・・製品路 ３′・・・判読ヘッド ３″・・・判読ヘッド ４・・・・・・マーク素子 ５・・・・・・光源 ６・・・・・・タイミング部材 ７・・・・・・カウンタホイール ８・・・・・・案内ローラ ９・・・・・・ケーシング １０・・・・・・スタートの印 １１・・・・・・検出器 １２・・・・・・光フィルタ 特許出願人　エールハルト　ラント　ライマーゲーエム
ベーハ−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、判読ヘッドと評価論理とからなる判読装置と、マー
   クを形成するマーク素子を有する少なくとも１つのマー
   ク領域を含み前記判読ヘッドのそばを通過する製品路の
   形のマーク担体とを備えており、移動するマーク担体上
   のマークを検出するための装置において、次のことを特
   徴とする装置。 マーク素子（４）が燐光を発する物質によって形成され
   ていること、 マーク素子（４）を一時的に照明し、このことによつて
   燐光を発するように励起する光源（５）が設けられてい
   ること、及び、 判読ヘッド（３′、３″）が、照明の終了後に、励起を
   受けたマーク素子（４）の燐光中でマークを判読するこ
   と。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の装置において、判読
   ヘッド（３′、３″）が、本質的な構造によると、マー
   ク領域の光像を、全体で、もしくは製品路（２）の走行
   方法に交差している走査線において検出して、励起を受
   けたマーク素子（４）の燐光に感応しやすい光電センサ
   と、前記センサ中に電気的に記憶された像の走査のため
   の装置とからなっていることを特徴とする装置。 ３、特許請求の範囲第２項に記載の装置において、判読
   ヘッド（３′、３″）がビデオカメラであることを特徴
   とする装置。 ４、特許請求の範囲第２項または第３項に記載の装置に
   おいて、判読ヘッド（３′、３″）が、後続する像記憶
   手段と像処理手段とを有するＣＣＤ−カメラであること
   を特徴とする装置。 ５、特許請求の範囲第４項に記載の装置において、ＣＣ
   Ｄ−カメラ（３″）は、製品路（２）の走行方向（１）
   において、マーク素子（４）を励起する光源（５）の後
   方に配設されている走査線カメラとして構成されている
   こと、及び、走査線カメラ（３″）を前記カメラによっ
   て検出される走査線の間隔に関して制御し、そのために
   、走行する製品路（２）によって制御されているタイミ
   ング部材（６）が設けられていることを特徴とする装置
   。 ６、特許請求の範囲第５項に記載の装置において、タイ
   ミング部材（６）が、製品路（２）によって駆動される
   カウンタホイール（７）を有しており、前記ホイールの
   後方には、走査線カメラ（３″）の制御のための電気タ
   イミング信号を供給する積算回転計が接続されているこ
   とを特徴とする装置。 ７、特許請求の範囲第６項に記載の装置において、製品
   路（２）が案内ローラ（８）を介して走行しており、カ
   ウンタホイール（７）が前記案内ローラ（８）によつて
   駆動されていることを特徴とする装置。 ８、特許請求の範囲第５項〜第７項のいずれか１項に記
   載の装置において、走査線カメラ（３″）が、前記カメ
   ラと製品路（２）とを光源（５）の光に対して及び他の
   外光に対して遮蔽するケーシング（９）内に配設されて
   いることを特徴とする装置。 ９、特許請求の範囲第５項〜第８項のいずれか１項に記
   載の装置において、光源（５）が連続して点灯している
   ハロゲン発光体であることを特徴とする装置。 １０、特許請求の範囲第４項に記載の装置において、Ｃ
   ＣＤ−カメラ（３′）がマトリックスカメラとして構成
   されていること、マーク素子（４）を励起する光源（５
   ）がフラッシュ発光体によつて形成されていること、製
   品路（２）がマーク領域毎に少なくとも１つのスタート
   の印（１０）を有しており、前記マーキングは製品路（
   ２）とマーク素子（４）とに対して物理的に際立ってい
   る性質のものであること、及び、スタートの印（１０）
   に反応しフラッシュ発光体（５）をレリーズする検出器
   （１１）が設けられており、その場合、スタートの印（
   １０）が、マーク領域がフラッシュ発光体（５）のそば
   を通過する際に照明フラッシュをレリーズするように、
   前記スタートの印（１０）はそのマーク領域に関し、検
   出器（１１）はフラッシュ発光体（５）と判読ヘッド（
   ３′）とに関して、配設されていることを特徴とする装
   置。 １１、特許請求の範囲第１０項に記載の装置において、
   マトリックスカメラ（３′）が、このカメラと製品路（
   ２）を外光から遮蔽するケーシング（９）内に配設され
   ていることを特徴とする装置。 １２、特許請求の範囲第１０項または第１１項に記載の
   装置において、製品路（２）の走行方向において、スタ
   ートの印（１０）がマーク領域の前方に配設されている
   ことを特徴とする装置。 １３、特許請求の範囲第１項〜第１２項のいずれか１項
   に記載の装置において、判読ヘッド（３′、３″）の光
   学開口の前に、特に、励起を受けたマーク素子（４）の
   燐光の色に関してのみ透過性のある光フイルタ（１２）
   が配設されていることを特徴とする装置。