JP2003057440A - 偏光板、運動物体の計測方法、運動物体の計測装置及びインクジェット射出検査装置 - Google Patents

偏光板、運動物体の計測方法、運動物体の計測装置及びインクジェット射出検査装置

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JP2003057440A
JP2003057440A JP2001241903A JP2001241903A JP2003057440A JP 2003057440 A JP2003057440 A JP 2003057440A JP 2001241903 A JP2001241903 A JP 2001241903A JP 2001241903 A JP2001241903 A JP 2001241903A JP 2003057440 A JP2003057440 A JP 2003057440A
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JP2001241903A
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Osamu Masuda
修 増田
Kazumi Furuta
和三 古田
Kazunori Yamamoto
和典 山本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】同一画面で2状態以上の運動物体を精度良く撮
像でき、2重露光によるコントラスト低下を回避できる
偏光板、運動物体の計測方法、運動物体の計測装置及び
インクジェット射出検査装置を提供する。 【解決手段】一平面内に少なくとも2方向以上の透過軸
を有する領域を具備することを特徴とする偏光板1、一
平面内に少なくとも2方向以上の透過軸を有する領域を
具備する偏光板1を用いたことを特徴とする運動物体の
計測方法、一平面内に少なくとも2方向以上の透過軸を
有する領域を具備する偏光板1を用いたことを特徴とす
る運動物体の計測装置、及び、一平面内に少なくとも2
方向以上の透過軸を有する領域を具備する偏光板1で撮
像素子の撮像領域を分割する機能を有したことを特徴と
するインクジェット射出検査装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、偏光板、運動物体
の計測方法、運動物体の計測装置及びインクジェット射
出検査装置に関し、詳しくは同一画面で2状態以上の運
動物体を精度良く撮像でき、2重露光によるコントラス
ト低下を回避できる偏光板、運動物体の計測方法、運動
物体の計測装置及びインクジェット射出検査装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、運動物体の計測を行う方法とし
て、カメラのシャッターを開放したままストロボスコー
プを運動物体に照射して連続点滅させて、運動物体の軌
道を捉える技術が一般に知られている。
【0003】しかし、この方法は、物体に対し反射光を
捕える方法であるため、特に微小運動物体などの計測で
は、外形を正確に撮影することが困難であると共に、高
速での撮影が非常に困難であった。
【0004】また、インクジェットヘッドの吐出滴検査
等において、速度や角度計測の際、吐出タイミングとス
トロボの同期をとり、遅延時間を変化させて画像を取込
む方法も考えられているが(例えば特開平11−227
172号公報参照)、吐出滴の速度や角度を測定するた
めには、2つの遅延状態の画像をとる必要があり、高速
処理が行えない問題があり、更に2つの画像はそれぞれ
別の時間に吐出されたインク滴を測定することになり、
個体差を含めた計測となってしまうという問題があった
(図4(B)参照)。
【0005】また特開2001−150658号公報に
記載の方法では、1フレーム内に同一液滴像が少なくと
も2個入るように、光源の発光タイミングを調整して取
り込み精度良く計測できるが、装置が複雑になり、コス
ト増になる欠点がある。
【0006】さらに、2重露光により同一画面に同一物
体の2動作状態を撮像する方法も考えられるが、2重露
光によりコントラストが低下する問題がある(図4
(C)のC−2、C−3参照)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、同一
画面で2状態以上の運動物体を精度良く撮像でき、2重
露光によるコントラスト低下を回避できる偏光板、運動
物体の計測方法、運動物体の計測装置及びインクジェッ
ト射出検査装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項1に記載の発明は、一平面内に少なくとも2方
向以上の透過軸を有する領域を具備することを特徴とす
る偏光板である。
【0009】上記課題を解決するための請求項2に記載
の発明は、一平面内に少なくとも2方向以上の透過軸を
有する領域を具備する偏光板を用いたことを特徴とする
運動物体の計測方法である。
【0010】請求項3に記載の発明は、光源を偏光板の
透過光軸数と同じ数だけ具有することを特徴とする請求
項2記載の運動物体の計測方法である。
【0011】請求項4に記載の発明は、光源の偏光方向
と発光タイミングを調整し、同一フレーム内に少なくと
も2状態の同一運動物体を得ることを特徴する請求項3
記載の運動物体の計測方法である。
【0012】上記課題を解決するための請求項5に記載
の発明は、一平面内に少なくとも2方向以上の透過軸を
有する領域を具備する偏光板を用いたことを特徴とする
運動物体の計測装置である。
【0013】請求項6に記載の発明は、光源を偏光板の
透過光軸数と同じ数だけ具有することを特徴とする請求
項5記載の運動物体の計測装置である。
【0014】請求項7に記載の発明は、光源の偏光方向
と発光タイミングを調整し、同一フレーム内に少なくと
も2個の同一運動物体を得ることを特徴する請求項6記
載の運動物体の計測装置である。
【0015】請求項8に記載の発明は、一平面内に少な
くとも2方向以上の透過軸を有する領域を具備する偏光
板を結像位置近くに取付けたことを特徴とする請求項5
記載の運動物体の計測装置である。
【0016】請求項9に記載の発明は、一平面内に少な
くとも2方向以上の透過軸を有する領域を具備する偏光
板を撮像素子のカバーガラスとして取付けたことを特徴
とする請求項5記載の運動物体の計測装置である。
【0017】上記課題を解決するための請求項10に記
載の発明は、一平面内に少なくとも2方向以上の透過軸
を有する領域を具備する偏光板で撮像素子の撮像領域を
分割する機能を有したことを特徴とするインクジェット
射出検査装置である。
【0018】請求項11に記載の発明は、光源を偏光板
の透過光軸数と同じ数だけ具有することを特徴とする請
求項10記載のインクジェット射出検査装置である。
【0019】請求項12に記載の発明は、光源の偏光方
向と発光タイミングを調整し、同一フレーム内に少なく
とも2個の同一運動物体を得ることを特徴とする請求項
11記載のインクジェット射出検査装置である。
【0020】請求項13に記載の発明は、一平面内に少
なくとも2方向以上の透過軸を有する領域を具備する偏
光板を結像位置近くに取付けたことを特徴とする請求項
10記載のインクジェット射出検査装置である。
【0021】請求項14に記載の発明は、一平面内に少
なくとも2方向以上の透過軸を有する領域を具備する偏
光板を撮像素子のカバーガラスとして取付けたことを特
徴とする請求項10記載のインクジェット射出検査装置
である。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
【0023】図1は本発明に係る偏光板に用いられる偏
光膜の一実施の形態を示す図であり、同図に示す偏光膜
1は透過軸方向が縦方向(図の矢符Aで示す)の偏光膜
1aと、透過軸方向が横方向(図の矢符Bで示す)の偏
光膜1bからなる。この例は一平面内に2方向の透過軸
を有する領域を具備する例であり、本発明の目的を達成
する上では2方向以上の透過軸を有する領域を具備して
いればよい。
【0024】本発明では、上記の偏光膜がそのまま偏光
板を構成してもよいが、基材上に2方向以上の透過軸を
有する領域が形成されてもよい。
【0025】図2には、偏光板の形成例が示されてお
り、同図の例は下部基材であるガラス板2と上部基材で
あるガラス板3に挟設された例である。具体的には同図
に示すように、ガラス板2の上部に偏光膜1aと偏光膜
1bを貼り付けて、その上にガラス板3を固定し、偏光
板を得る。以下、かかる偏光板を領域分割偏光板と称す
る場合がある。
【0026】本態様に用いられる偏光膜としては、ヨー
ド系や染料系のもの等が挙げられる。
【0027】本発明の偏光板は、上記のような偏光膜を
使用する態様に限定されず、液晶を使って電気的な制御
を利用しても同じ効果が得られる。
【0028】次に、本発明に係る領域分割偏光板を使っ
た検査装置の一実施の形態を図3に基づいて説明する。
【0029】図3は一平面内に2方向以上の透過軸を有
する領域を具備する偏光板を用いた運動物体の計測方法
を実施する装置の一例を示す説明図であり、同図におい
て、4は光軸上に光源方向に向かって配置された受光レ
ンズ、5は撮像素子、6、7はレーザー光源、8はビー
ムスプリッターである。
【0030】領域分割偏光板1は撮像素子4の前面にカ
バーガラスの代わりに取付けられている。このようにカ
バーガラスの代わりに取付けると、撮像素子への直接の
ゴミや異物の付着を妨げられる効果とともに領域分割偏
光板上に直接特殊なコーティングや加工により波長選択
性のフィルターとしての機能を加えることができるとい
う効果がある。
【0031】本発明の計測方法及び装置では、光源を偏
光板の透過光軸数と同じ数だけ具有することが、複雑な
制御を必要とせずに光源の発光タイミングを独立に制御
できる点で好ましく、具体的には、図3に示すように、
レーザー光源6、7は互い直交した偏光方向を持ち、前
記領域分割偏光板1の2方向の透過軸と一致するように
取付け、ビームスプリッター8を介して同じ光軸9上に
載せている。図示の例では、レーザー光源6は前記領域
分割偏光板1の垂直方向の透過軸と一致するように取付
け、レーザー光源7は前記領域分割偏光板1の水平方向
の透過軸と一致するように取付けられている。
【0032】本発明において、光源の偏光方向と発光タ
イミングを調整し、同一フレーム内に少なくとも2状態
の同一運動物体を得ることは、運動物体の固体差による
振る舞いの変化の影響を無くすことができるとともに画
像処理への負担を半減でき高速処理が可能になる点で好
ましい。
【0033】具体的には、受光レンズ4とビームスプリ
ッター8の間に、運動物体11の射出装置10を配置
し、運動物体11の射出装置10と同期をとりつつ、レ
ーザー光源6と7とを微小時間遅延発光させることで運
動物体11の2動作状態を撮像素子5の1画面内に取込
む例が挙げられる。
【0034】図4(A)は本発明により撮像するまでの
画像の状態を示す。なお、本発明の効果を明瞭にするた
めに、従来例を図4(B)、図4(C)に示す。
【0035】図4(B)は、画面を2枚取込む従来の方
法を示したもので、図4(C)は2重露光により同一画
面に同一物体の2動作状態を撮像した従来方法を概念図
で示したものである。
【0036】本発明による計測方法である図4(A)で
は、光源発光前の状態A−1から光源6を点灯させて、
得られた途中の状態がA−2で、更に一定時間遅延させ
て光源7を点灯させることで、最終的に撮像素子5にA
−3の画像を得ることができる。
【0037】従来方法である図4(B)では2動作状態
を得るのに、B−1→B−2及びB−3→B−4の2回
の画面が必要になることがわかる。
【0038】また、従来方法である図4(C)では2重
露光によりコントラストが低下する状態がC−2、C−
3に示されており、またC−2'、C−3'では測定対象
でないもの(例えばインクジェット吐出滴の場合サテラ
イト)が測定対象と重なって移りこみ誤認識の原因につ
ながる状態が示されている。
【0039】本発明に係るインクジェット射出検査装置
は、図3に示す装置を用いることができる。該インクジ
ェット射出検査装置の特徴は、一平面内に少なくとも2
方向以上の透過軸を有する領域を具備する偏光板で撮像
素子の撮像領域を分割する機能を有することである。
【0040】また図3に示すように、光源を偏光板の透
過光軸数と同じ数だけ具有すること、光源の偏光方向と
発光タイミングを調整し、同一フレーム内に少なくとも
2個の同一運動物体を得ることが好ましい。
【0041】更に、一平面内に少なくとも2方向以上の
透過軸を有する領域を具備する偏光板を結像位置近くに
取付ける態様、一平面内に少なくとも2方向以上の透過
軸を有する領域を具備する偏光板を撮像素子のカバーガ
ラスとして取付ける態様を採用することはより好まし
い。
【0042】本発明において、運動物体は、上記の例で
はインク滴射出装置から射出されたインク滴が対象であ
るが、これに限定されず、2状態以上の運動物体が1画
面内に収まるようにレンズ系を配置すれば必要な光学分
解能が得られる限りにおいてはいかなる大きさの運動物
体に対しても適用可能で、特に撮像素子のフレーム周波
数を超える運動物体に対しては有効である。
【0043】本発明において、インクジェットヘッド
は、インク液滴が吐出できるものであれば特に限定され
ず、例えばオンデマンド方式でもコンティニュアス方式
でも構わない。また吐出方式としては、電気−機械変換
方式(例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビ
ティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード
型、シェアードウォール型等)、電気−熱変換方式(例
えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット(登
録商標)型等)、静電吸引方式(例えば、電界制御型、
スリットジェット型等)及び放電方式(例えば、スパー
クジェット型等)などのいずれでもよい。
【0044】
【発明の効果】本発明によれば、同一画面で2状態以上
の運動物体を精度良く撮像でき、2重露光によるコント
ラスト低下を回避でき、特にインク滴撮影画像への浮遊
インク滴やサテライトの移りこみが激減し、検査用の光
学系など周囲への浮遊インク滴やサテライトの飛散及び
付着が減少する偏光板、運動物体の計測方法、運動物体
の計測装置及びインクジェット射出検査装置を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る偏光板に用いられる偏光膜の一
実施の形態を示す図
【図2】偏光板の形成例を示す図
【図3】一平面内に2方向以上の透過軸を有する領域を
具備する偏光板を用いた運動物体の計測方法を実施する
装置の一例を示す説明図
【図4】 図4(A)は本発明により撮像するまでの画
像の状態を示す図、図4(B)、図4(C)は従来例を
示す図
【符号の説明】
1:偏光膜、偏光板 2、3:ガラス板 4:受光レンズ 5:撮像素子 6、7:レーザー光源 8:ビームスプリッター 9:光軸 10:射出装置 11:運動物体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C056 EB40 KD06 2H049 BA02 BA26 BA27 BB01 BC23

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一平面内に少なくとも2方向以上の透過軸
    を有する領域を具備することを特徴とする偏光板。
  2. 【請求項2】一平面内に少なくとも2方向以上の透過軸
    を有する領域を具備する偏光板を用いたことを特徴とす
    る運動物体の計測方法。
  3. 【請求項3】光源を偏光板の透過光軸数と同じ数だけ具
    有することを特徴とする請求項2記載の運動物体の計測
    方法。
  4. 【請求項4】光源の偏光方向と発光タイミングを調整
    し、同一フレーム内に少なくとも2状態の同一運動物体
    を得ることを特徴する請求項3記載の運動物体の計測方
    法。
  5. 【請求項5】一平面内に少なくとも2方向以上の透過軸
    を有する領域を具備する偏光板を用いたことを特徴とす
    る運動物体の計測装置。
  6. 【請求項6】光源を偏光板の透過光軸数と同じ数だけ具
    有することを特徴とする請求項5記載の運動物体の計測
    装置。
  7. 【請求項7】光源の偏光方向と発光タイミングを調整
    し、同一フレーム内に少なくとも2個の同一運動物体を
    得ることを特徴する請求項6記載の運動物体の計測装
    置。
  8. 【請求項8】一平面内に少なくとも2方向以上の透過軸
    を有する領域を具備する偏光板を結像位置近くに取付け
    たことを特徴とする請求項5記載の運動物体の計測装
    置。
  9. 【請求項9】一平面内に少なくとも2方向以上の透過軸
    を有する領域を具備する偏光板を撮像素子のカバーガラ
    スとして取付けたことを特徴とする請求項5記載の運動
    物体の計測装置。
  10. 【請求項10】一平面内に少なくとも2方向以上の透過
    軸を有する領域を具備する偏光板で撮像素子の撮像領域
    を分割する機能を有したことを特徴とするインクジェッ
    ト射出検査装置。
  11. 【請求項11】光源を偏光板の透過光軸数と同じ数だけ
    具有することを特徴とする請求項10記載のインクジェ
    ット射出検査装置。
  12. 【請求項12】光源の偏光方向と発光タイミングを調整
    し、同一フレーム内に少なくとも2個の同一運動物体を
    得ることを特徴とする請求項11記載のインクジェット
    射出検査装置。
  13. 【請求項13】一平面内に少なくとも2方向以上の透過
    軸を有する領域を具備する偏光板を結像位置近くに取付
    けたことを特徴とする請求項10記載のインクジェット
    射出検査装置。
  14. 【請求項14】一平面内に少なくとも2方向以上の透過
    軸を有する領域を具備する偏光板を撮像素子のカバーガ
    ラスとして取付けたことを特徴とする請求項10記載の
    インクジェット射出検査装置。
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