KR20240076630A - 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치 및 그 방법 - Google Patents

광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20240076630A
KR20240076630A KR1020220157863A KR20220157863A KR20240076630A KR 20240076630 A KR20240076630 A KR 20240076630A KR 1020220157863 A KR1020220157863 A KR 1020220157863A KR 20220157863 A KR20220157863 A KR 20220157863A KR 20240076630 A KR20240076630 A KR 20240076630A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
inkjet
laser light
droplet
inkjet droplet
diffraction pattern
Prior art date
Application number
KR1020220157863A
Other languages
English (en)
Inventor
강경태
문윤재
신동열
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020220157863A priority Critical patent/KR20240076630A/ko
Publication of KR20240076630A publication Critical patent/KR20240076630A/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/0456—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits detecting drop size, volume or weight
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04561—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits detecting presence or properties of a drop in flight
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
    • G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
    • G01N15/0211—Investigating a scatter or diffraction pattern
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4788—Diffraction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/36—Devices characterised by the use of optical means, e.g. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01P3/38—Devices characterised by the use of optical means, e.g. using infrared, visible, or ultraviolet light using photographic means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예는 노즐에서 토출되는 잉크젯 액적에 단색광 레이저를 비추어 빛의 회절을 발생시킨 후, 회절된 빛의 밝기를 이용하여 잉크젯 액적의 크기를 측정하도록 하는 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치 및 그 방법을 제공한다.

Description

광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치 및 그 방법{Apparatus for measuring inkjet droplet using laser diffraction and the method thereof}
본 발명은 잉크젯 액적 측정 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 잉크젯 노즐에서 토출되는 잉크젯 액적의 부피를 측정하기 위한 쉐도우 이미지 기반 액적 측정법은 대부분 국제표준(IEC 62899-302-2) 측정 기술을 채택 중이며, 이는 단일 카메라로 잉크젯 액적을 촬영한 후 그레이 스케일(gray scale) 이미지로 변환하여 부피를 측정하는 방법이다.
상술한 쉐도우 이미지 기반 액적 측정법을 이용한 잉크젯 액적의 부피를 측정하는 방법은 조명 또는 그레이 스케일 이미지로 변환할 때 임계 값 설정에 따라서 잉크젯 액적의 크기가 바뀌기 때문에 정밀하게 측정하기 어려운 한계가 있다. 그리고 잉크젯 액적이 카메라의 초점에서 벗어나게 되면 카메라가 촬영하는 액적의 테두리가 흐릿해 지며 액적의 크기가 바뀌는 문제를 가진다. 이에 부가하여, 액적의 크기가 작아질수록 오차가 증가하는 문제, 예를 들어, 50㎛ 지름의 액적의 경우 오차가 약 6%이나, 20㎛ 지름의 액적의 경우 오차가 약 15%로 증가하는 문제를 가진다.
또한, 상기 쉐도우 이미지 기반 액적 측정법을 이용한 잉크젯 액적의 속도 측정 방법은 잉크젯 헤드에서 분사되는 액적을 카메라로 촬영 후 별도의 프로그램에서 관심 영역(ROI, Region of Interest)을 지정하고, 관심 영역에 해당하는 부분만을 이미지 처리하여, 이미지 처리된 잉크젯 액적의 위치 차를 이용하여 속도를 측정하는 방법일 수 있다.
상기 쉐도우 이미지 기반 액적 측정법을 이용한 잉크젯 액적의 속도 측정 방법은 서로 다른 시간대의 잉크젯 액적의 위치를 확인하기 위해 두 장 이상의 이미지 처리가 반드시 필요하게 된다. 그리고 잉크젯 액적의 토출 속도가 빨라지면 더욱 많은 잉크젯 액적들이 겹쳐진 이미지를 촬영하므로 잉크젯 액적의 크기(위치) 측정이 더욱 어려워지는 문제가 있다.
잉크젯 액적의 크기 및 속도를 측정하는 또 다른 방법으로 광 산란 기반 액적 측정법이 있다.
상기 광 산란 기반 액적 측정법은 잉크젯 장비에 레이저 도플러(Laser Doppler) 법을 적용하여 잉크젯 액적의 부피를 측정한다. 그리고 레이저를 잉크젯에 비추었을 때 발생하는 광 산란을 이용하여 도플러 센서에 도달하는 신호로 액적의 크기와 속도를 측정한다.
그러나 상술한 종래기술의 광 산간 기반 액적 측정법은 OLED 및 QD 입자의 형광, 인광 또는 산란광이 잡음으로 작용하여 측정결과에 오차를 유발하는 문제가 있다. 또한, 렌즈의 초점거리에 위치한 잉크젯 액적만 속도 및 부피 측정이 가능한 문제도 있다. 이에 부가하여, 둘 이상의 노즐은 측정이 불가능하고, 구형 잉크젯 액적이 아닐 경우 크기 측정이 복잡한 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-0917993호(2009. 09. 18. 공고)
따라서 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 노즐에서 토출되는 잉크젯 액적에 단색광 레이저를 비추어 빛의 회절을 발생시킨 후, 회절된 빛의 밝기를 이용하여 잉크젯 액적의 크기를 측정하도록 하는 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는 노즐에서 토출되는 다수의 액적에 단색광 레이저를 비추어 빛의 회절을 발생시킨 후 회절된 빛의 중첩에 의해 생성되는 회절 무늬에 포함되는 줄무늬의 간격을 이용하여 낙하 속도를 계산 또는 줄무늬의 기울기를 이용하여 낙하 방향을 계산하는 잉크젯 액적 측정 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는 노즐에서 토출되는 액적 한 개 만에 단색광 레이저를 비추어 회절 무늬를 형성한 후 회절 무늬에 형성된 줄무늬를 이용하여 위성 액적의 존재 여부를 판별할 수 있도록 하는 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 잉크젯 액적 분사부(100)로부터 분사된 잉크젯 액적(5)이 낙하는 위치의 일 측에 위치되어 상기 잉크젯 액적(5)으로 레이저 광을 조사하는 레이저 조사부(200); 및 상기 잉크젯 액적(5)이 낙하는 위치의 상기 레이저 조사부(200)의 반대 측에 위치되어 상기 잉크젯 액적(5)에 조사되어 입사되는 상기 레이저 광을 회절시켜 상기 잉크젯 액적의 크기, 속도, 위성 액적 여부 또는 낙하 방향 중 하나 이상을 판단할 수 있도록 하는 회절 무늬를 생성하는 회절 무늬 생성부(300)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 액적 측정 장치를 제공한다.
상기 레이저 조사부(200)는, 단색 레이저 광을 조사하는 레이저 광원(210); 상기 레이저 광의 지름을 잉크젯 액적 측정에 맞는 직경으로 변환하는 조리개(220); 및 상기 회절 무늬의 강도 조절을 위해 레이저 광의 밝기를 조절하는 필터(230)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 회절 무늬 생성부(300)는, 상기 잉크젯 액적(5)에 조사되어 회절된 레이저 광의 회절 각도가 동일한 신호들을 한 지점으로 모아 회절 무늬를 형성하는 레이저 광을 생성하는 푸리에 렌즈(310); 상기 레이저 광 진행 방향에서 상기 푸리에 렌즈(310)의 다음에 위치되는 정렬 마스크(320); 및 상기 정렬 마스크(320)를 투과한 회절 무늬를 형성하는 레이저 광을 입력 받아 회절 무늬 이미지를 생성하여 출력하는 카메라(330)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 정렬 마스크(320)는 레이저 광 투과성 기판(321); 및 상기 기판(321)의 중앙 위치에 형성되는 상기 마스크 패턴(323)을 포함하고, 상기 마스크 패턴(323)은 내부 광학 부품의 정렬 기준을 제공하고, 상기 회절 무늬를 형성하는 레이저 광 중 중앙에 모이는 레이저 광을 차폐하도록, 상기 마스크 패턴(323)의 중심을 지나는 적어도 하나 이상의 지름의 양단부가 상기 기판(321)의 영역으로 형성되어 레이저 광을 투과시키는 정렬 홈(325)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 정렬 홈(325)은, 상기 마스크 패턴(323)의 중심을 지나며 서로 직교하는 두 개의 지름의 양단부 각각에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 카메라(330)는, 회절 무늬를 형성하는 레이저 광을 상기 카메라(330)로 수집하고, 필요에 따라 배율에 의해 상기 회절 무늬를 확대 또는 축소시키는 텔레센트릭 렌즈(331)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 상기 잉크젯 액적 측정 장치를 이용한 잉크젯 액적 측정방법에 있어서, 상기 잉크젯 액적 분사부(100)를 통해 분사되는 잉크젯 액적(5)에 상기 레이저 조사부(200)가 레이저 광을 조사하고, 상기 회절 무늬 생성부(300)가 상기 레이저 광을 수광하여 회절 무늬 이미지를 생성한 후, 구형 입자의 크기 별 회절 무늬 패턴과 비교하여 상기 잉크젯 액적의 크기를 측정하는 크기 측정 단계(S20)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 방법을 제공한다.
상기 잉크젯 액적 측정방법은, 상기 잉크젯 액적 측정 장치의 상기 회절 무늬 생성부(300)는 푸리에 렌즈(310), 정렬 마스크(320) 및 카메라(330)를 포함하여 구성되고, 상기 정렬 마스크(320)는 레이저 광 투과성 기판(321) 및 내부 광학 부품의 정렬 기준을 제공하고, 상기 회절 무늬를 형성하는 레이저 광 중 중앙에 모이는 레이저 광을 차폐하도록, 상기 마스크 패턴(323)의 중심을 지나는 적어도 하나 이상의 지름의 양단부가 상기 기판(321)의 영역으로 형성되어 레이저 광을 투과시키는 정렬 홈(325)을 포함하여 구성되어, 상기 크기 측정 단계(S20)의 수행 이전에, 상기 정렬 마스크(320)를 이용하여 푸리에 렌즈의 위치를 조정하는 푸리에 렌즈 위치 조정 단계(S10)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 상기 잉크젯 액적 측정 장치를 이용한 잉크젯 액적 측정방법에 있어서, 상기 잉크젯 액적 분사부(100)를 통해 분사되는 복수의 잉크젯 액적에 상기 레이저 조사부(200)가 레이저 광을 조사하고, 상기 회절 무늬 생성부(300)가 상기 복수의 잉크젯 액적에 의한 회절 무늬를 복수의 상기 레이저 광을 수광하여 상기 복수의 잉크젯 액적 각각의 회절 무늬가 중첩된 중첩 회절 무늬 이미지를 생성한 후, 상기 중첩 회절 무늬 이미지에 형성되는 줄무늬의 간격을 이용하여 상기 잉크젯 액적의 낙하 속도를 계산하는 속도 측정 단계(S30)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 방법을 제공한다.
상기 속도 측정 단계(S30)의 상기 잉크젯 액적의 낙하 속도 v는, v = {(λ x F x M)/(a x p)} x f에 의해 계산되고, 여기서, 상기 λ는 레이저 광의 파장(m), 상기 F는 푸리에 렌즈의 초점 거리(m), 상기 M은 카메라 렌즈의 배율, a는 회절 무늬의 줄무늬 간격의 픽셀 개수, 상기 p는 카메라에 구성되는 촬상 소자의 픽셀 1개의 크기(m/pixel), 상기 f는 초당 토출되는 잉크젯 액적의 개수(Hz)인 것을 특징으로 한다.
상기 잉크젯 액적 측정방법은, 상기 잉크젯 액적 측정 장치의 상기 회절 무늬 생성부(300)는 푸리에 렌즈(310), 정렬 마스크(320) 및 카메라(330)를 포함하여 구성되고, 상기 정렬 마스크(320)는 레이저 광 투과성 기판(321) 및 내부 광학 부품의 정렬 기준을 제공하고, 상기 회절 무늬를 형성하는 레이저 광 중 중앙에 모이는 레이저 광을 차폐하도록, 상기 마스크 패턴(323)의 중심을 지나는 적어도 하나 이상의 지름의 양단부가 상기 기판(321)의 영역으로 형성되어 레이저 광을 투과시키는 정렬 홈(325)을 포함하여 구성되어, 상기 속도 측정 단계(S30)의 수행 이전에, 상기 정렬 마스크(320)를 이용하여 푸리에 렌즈의 위치를 조정하는 푸리에 렌즈 위치 조정 단계(S10)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 상기 잉크젯 액적 측정 장치를 이용한 잉크젯 액적 측정방법에 있어서, 상기 잉크젯 액적 분사부(100)를 통해 분사되는 잉크젯 액적에 상기 레이저 조사부(200)가 레이저 광을 조사하고, 상기 회절 무늬 생성부(300)가 상기 레이저 광을 수광하여 회절 무늬 이미지를 생성한 후, 상기 회절 무늬에 줄무늬가 형성되는 경우 위성 액적으로 판단하는 위성 액적 유무 판단 단계(S40)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 방법을 제공한다.
상기 위성 액적 유무 판단 단계(S40)에서, 상기 레이저 조사부(200)는 레이저 경로 상에 잉크젯 액적이 한 개만 비치도록 잉크젯 액적의 토출 주파수(f), 카메라의 프레임, 레이저의 지름이 조절되어 상기 레이저 광을 조사하는 것을 특징으로 한다.
상기 잉크젯 액적 측정방법은, 상기 잉크젯 액적 측정 장치의 상기 회절 무늬 생성부(300)는 푸리에 렌즈(310), 정렬 마스크(320) 및 카메라(330)를 포함하여 구성되고, 상기 정렬 마스크(320)는 레이저 광 투과성 기판(321) 및 내부 광학 부품의 정렬 기준을 제공하고, 상기 회절 무늬를 형성하는 레이저 광 중 중앙에 모이는 레이저 광을 차폐하도록, 상기 마스크 패턴(323)의 중심을 지나는 적어도 하나 이상의 지름의 양단부가 상기 기판(321)의 영역으로 형성되어 레이저 광을 투과시키는 정렬 홈(325)을 포함하여 구성되어, 상기 위성 액적 유무 판단 단계(S40)의 수행 이전에, 상기 정렬 마스크(320)를 이용하여 푸리에 렌즈의 위치를 조정하는 푸리에 렌즈 위치 조정 단계(S10)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 상기 잉크젯 액적 측정 장치를 이용한 잉크젯 액적 측정방법에 있어서, 상기 잉크젯 액적 분사부(100)를 통해 분사되는 잉크젯 액적에 상기 레이저 조사부(200)가 레이저 광을 조사하고, 상기 회절 무늬 생성부(300)가 상기 레이저 광을 수광하여 회절 무늬 이미지를 생성한 후, 상기 회절 무늬에 기울기를 가지는 줄무늬가 형성되는 경우 상기 줄무늬의 기울기를 이용하여 잉크젯 액적의 낙하 방향을 측정하는 낙하 방향 측정 단계(S50)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 방법을 제공한다.
상기 잉크젯 액적 측정방법은, 상기 잉크젯 액적 측정 장치의 상기 회절 무늬 생성부(300)는 푸리에 렌즈(310), 정렬 마스크(320) 및 카메라(330)를 포함하여 구성되고, 상기 정렬 마스크(320)는 레이저 광 투과성 기판(321) 및 내부 광학 부품의 정렬 기준을 제공하고, 상기 회절 무늬를 형성하는 레이저 광 중 중앙에 모이는 레이저 광을 차폐하도록, 상기 마스크 패턴(323)의 중심을 지나는 적어도 하나 이상의 지름의 양단부가 상기 기판(321)의 영역으로 형성되어 레이저 광을 투과시키는 정렬 홈(325)을 포함하여 구성되어, 상기 낙하 방향 측정 단계(S50)의 수행 이전에, 상기 정렬 마스크(320)를 이용하여 푸리에 렌즈의 위치를 조정하는 푸리에 렌즈 위치 조정 단계(S10)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 실시예는 잉크젯 액적에 의한 회절 무늬를 형성하도록 생성된 레이저 광이 푸리에 렌즈에 의해 한 위치로 모아지게 되어, 액적의 위치가 매번 달라져도 회절 무늬를 이용한 잉크젯 액적의 크기, 속도(낙하 속도) 또는 위성 액적 판단에 영향을 미치지 않아, 잉크젯 액적의 크기, 속도 또는 위성 액적 유무를 용이하고 정확하게 판단할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치(1)의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 정렬 마스크(320)의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 방법의 처리과정을 나타내는 순서도이다.
도 4는 도 1의 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치(1)를 이용한 잉크젯 액적의 크기 측정 과정을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치(1)를 이용한 잉크젯 액적의 속도(낙하 속도) 측정 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치(1)를 이용한 잉크젯 액적의 위성 액정 유무 판단 과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1의 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치(1)를 이용한 잉크젯 액적의 낙하 방향 측정 과정을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 2의 정렬 마스크(320)에 의한 회절 무늬를 이용한 푸리에 렌즈의 높이(a) 및 좌우 위치(b) 조정 과정을 나타내는 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치(1)의 개략도이다.
도 1과 같이, 상기 잉크젯 액적 측정 장치(1)는, 잉크젯 액적 분사부(100)에 의해 분사된 상기 잉크젯 액적(5)이 낙하는 위치의 일 측에 위치되어 상기 잉크젯 액적(5)으로 레이저 광을 조사하는 레이저 조사부(200); 및 상기 잉크젯 액적(5)이 낙하는 위치의 상기 레이저 조사부(200)의 반대 측에 위치되어 상기 잉크젯 액적(5)에 조사되어 입사되는 상기 레이저 광을 회절시켜 상기 잉크젯 액적의 크기, 속도 또는 위성 액적 여부 중 하나 이상을 판단할 수 있도록 하는 회절 무늬를 생성하는 회절 무늬 생성부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 잉크젯 액적 분사부(100)는 잉크젯 헤드(110)와 잉크젯 헤드(110)의 저면에 형성되어 잉크젯 액적(5)을 분사하는 노즐(120)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 레이저 조사부(200)는, 회절 무늬를 형성하는 단색 레이저 광을 조사하는 레이저 광원(210), 상기 레이저 광의 지름을 잉크젯 액적 측정에 맞는 직경으로 변환하는 조리개(220) 및 상기 회절 무늬의 강도 조절을 위해 레이저 광의 밝기를 조절하는 필터(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 조리개(220)는 상기 레이저 광의 지름을 잉크젯 액적 측정에 적합하게 줄이도록 구성될 수 있다.
상기 필터(230)는 카메라 센서의 보호 및 적절한 회절 무늬 강도 조절을 위해 레이저 광의 밝기를 줄여 주는 ND(Neutral Density) 필터일 수 있다.
상기 회절 무늬 생성부(300)는, 상기 잉크젯 액적(5)에 조사되어 회절된 레이저 광의 회절 각도가 동일한 신호들을 한 지점으로 모아 회절 무늬를 형성하는 레이저 광을 생성하는 푸리에 렌즈(310), 상기 레이저 광 진행 방향에서 상기 푸리에 렌즈(310)의 다음에 위치되는 정렬 마스크(320) 및 상기 정렬 마스크(320)를 투과한 회절 무늬를 형성하는 레이저 광을 입력 받아 회절 무늬 이미지를 생성하여 출력하는 카메라(330)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 푸리에 렌즈(310)는 오목렌즈를 이용해 회절 무늬를 생성하도록 회절 된 레이저 광의 회절 각도가 동일한 광을 동일한 위치로 모으고, 카메라(330)의 렌즈로 회절된 레이저 광의 신호를 확대하는 기능을 수행한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 정렬 마스크(320)의 평면도이다.
상기 정렬 마스크(320)는 레이저 광 투과성 기판(321) 및 상기 기판(321)의 중앙 위치에 형성되는 상기 마스크 패턴(323)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 마스크 패턴(323)은 내부 광학 부품의 정렬 기준을 제공하고, 상기 회절 무늬를 형성하는 레이저 광 중 중앙에 모이는 레이저 광을 차폐하도록, 상기 마스크 패턴(323)의 중심을 지나는 적어도 하나 이상의 지름의 양단부가 상기 기판(321)의 영역으로 형성되어 레이저 광을 투과시키는 정렬 홈(325)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 내부 광학 부품은 상기 푸리에 렌즈(310)일 수 있다.
상기 정렬 홈(325)은 상기 마스크 패턴(323)의 중심을 지나며 서로 직교하는 두 개의 지름의 양단부 각각에 형성될 수 있다.
다시, 도 1을 참조하여 설명하면, 상기 카메라(330)는 회절 무늬를 형성하는 레이저 광을 상기 카메라(330)로 수집하고, 필요에 따라 배율에 의해 상기 회절 무늬를 확대 또는 축소시키는 텔레센트릭 렌즈(331)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 구성의 상기 카메라(330)는 회절 무늬를 생성하도록 잉크젯 액적(5)에 의해 회절된 레이저 광을 수광하여 회절 무늬 이미지를 생성하기 위한 장치로서 잉크젯 액적 분사부(100)와의 동기화를 위해 트리거링(triggering) 기능이 있는 고속 카메라일 수 있다.
도 3은 본 발명의 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 방법의 처리과정을 나타내는 순서도이다.
도 3과 같이, 상기 잉크젯 액적 측정 방법은 도 1 내지 도 2의 구성을 가지는 상기 잉크젯 액적 측정 장치(1)를 이용한, 크기 측정 단계(S20), 속도 측정 단계(S30), 위성 액적 유무 판단 단계(S40) 또는 낙하 방향 측정 단계(S50) 중 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있다.
도 4는 도 1의 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치(1)를 이용한 잉크젯 액적의 크기 측정 과정을 나타내는 도면이다.
도 4와 같이, 잉크젯 액적(5)의 상기 크기 측정 단계(S20)는 상기 잉크젯 액적 분사부(100)를 통해 분사되는 잉크젯 액적(5)에 상기 레이저 조사부(200)가 레이저 광을 조사하고, 상기 회절 무늬 생성부(300)가 상기 레이저 광을 수광하여 회절 무늬 이미지를 생성한 후, 회절 무늬의 간격, 레이저 파장, 푸리에 렌즈의 초점 거리, 카메라 렌즈의 배율 등의 파라메타를 적용하여 구형 입자의 크기 별 회절 무늬 패턴과 비교하여 상기 잉크젯 액적의 크기를 측정하도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 잉크젯 액적 분사부(100)의 노즐(120)에서 토출되는 잉크젯 액적(5)에 레이저 조사부(200)를 이용하여 단색광 레이저를 비추어 빛의 회절을 발생시키고 회절된 빛의 밝기를 회절 무늬 생성부(300)의 카메라(330)로 수신하여 회절 무늬 이미지를 생성하고, 생성된 회절 무늬 이미지로부터 잉크젯 액적의 크기를 계산한다.
이때, 잉크젯 액적(5)의 크기는 잉크젯 액적(5)의 크기가 회절 무늬의 밝고 어두운 패턴의 간격에 영향이 있음을 이용하여 측정된다.
푸리에 렌즈(310)에 의해 회절 무늬를 생성하는 회절된 레이저 광이 확대되어 정밀하게 크기 계산을 가능하게 한다.
도 4는 카메라(330)의 촬상소자 사이즈 10 μm, 회절된 레이저 광 확대용 푸리에 렌즈(310)의 초점거리 50mm 기준, 약 20 nm 해상도로 계산한 회절 무늬 패턴을 나타낸다.
도 4의 (a)에서 각 회절 무늬 별 잉크젯 액적(5)의 크기(부피, 지름)은 (b1) 5.91 μm, (b2) 6.82 μm, (b3) 10.90 μm 및 (b4) 11.81 μm로 계산되었다.
도 4의 (b)와 같이, 잉크젯 액적(5)이 낙하하는 중에도 회절 무늬는 푸리에 렌즈(310)에 의해 한 위치로 모아진다. 이에 따라, 액적의 위치가 매번 달라져도 회절 무늬를 이용한 분석법에 영향 미치지 않게 된다.
본 발명의 실시에의 잉크젯 액적 측정 방법은 타원형의 액적 크기 측정 또한 가능하다.
도 5는 도 1의 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치(1)를 이용한 잉크젯 액적의 속도(낙하 속도) 측정 과정을 나타내는 도면이다.
도 5와 같이, 상기 잉크젯 액적의 속도 측정 단계(S30)는, 도 1 내지 도 2의 구성을 가지는 상기 잉크젯 액적 측정 장치(1)를 이용하여, 상기 잉크젯 액적 분사부(100)를 통해 분사되는 복수의 잉크젯 액적(5)에 상기 레이저 조사부(200)가 레이저 광을 조사하고, 상기 회절 무늬 생성부(300)가 상기 복수의 잉크젯 액적에 의한 회절 무늬를 복수의 상기 레이저 광을 수광하여 상기 복수의 잉크젯 액적 각각의 회절 무늬가 중첩된 중첩 회절 무늬 이미지를 생성한 후, 상기 중첩 회절 무늬 이미지에 형성되는 줄무늬의 간격을 이용하여 상기 잉크젯 액적의 낙하 속도를 계산하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 속도 측정 단계(S30)의 상기 잉크젯 액적의 낙하 속도 v는, v = {(λ x F x M)/(a x p)} x f에 의해 계산되고, 여기서, 상기 λ는 레이저 광의 파장(m), 상기 F는 푸리에 렌즈의 초점 거리(m), 상기 M은 카메라 렌즈의 배율, a는 회절 무늬의 줄무늬 간격의 픽셀 개수, 상기 p는 카메라에 구성되는 촬상 소자의 픽셀 1개의 크기(m/pixel), 상기 f는 초당 토출되는 잉크젯 액적의 개수(Hz)일 수 있다.
도 6은 도 1의 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치(1)를 이용한 잉크젯 액적의 위성 액정 유무 판단 과정을 나타내는 도면이다.
도 6과 같이, 상기 위성 액적 유무 판단 단계(S40)는, 도 1 내지 도 2의 구성을 가지는 상기 잉크젯 액적 측정 장치(1)를 이용하여, 상기 잉크젯 액적 분사부(100)를 통해 분사되는 잉크젯 액적에 상기 레이저 조사부(200)가 레이저 광을 조사하고, 상기 회절 무늬 생성부(300)가 상기 레이저 광을 수광하여 회절 무늬 이미지(10)를 생성한 후, 상기 회절 무늬에 줄무늬가 형성되는 경우 위성 액적으로 판단하고, 상기 줄무늬가 없는 경우 위성 액정이 아닌 것으로 판단하도록 구성될 수 있다.
상기 위성 액적 유무 판단 단계(S40)에서, 상기 레이저 조사부(200)는 레이저 경로 상에 잉크젯 액적이 한 개만 비치도록 잉크젯 액적의 토출 주파수(f), 카메라의 프레임, 레이저의 지름이 조절되어 상기 레이저 광을 조사하는 것일 수 있다.
도 7은 도 1의 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치(1)를 이용한 잉크젯 액적의 낙하 방향 측정 과정을 나타내는 도면이다.
도 5에서 상기 잉크젯 액적(5)이 도 7과 같이, 일정 각도(도 7의 경우, 60)를 가지고 낙하되는 경우, 도 7의 (b)와 같이, 회절 무늬(10)에 생성되는 줄 무늬들을 수직으로 잇는 선 또한 동일한 각도의 기울기를 가지도록 기울어진다.
이에 따라, 회절 무늬(10)의 줄 무늬의 기울기로부터, 도 7의 (c)과 같이 삼각함수를 적용하는 경우, 수직 중력 방향에 대한 줄 무늬들을 수직으로 잇는 선의 기울기 각도로서 낙하 방향 θ를 구할 수 있다.
이때, 회절 무늬(10)를 2차원 수직 좌표계의 x, y 좌표에게 대응시키고, 두 개의는 액적의 위치를 (x1, y1), (x2, y2)라고 하는 경우, 상기 낙하 방향 θ는
Figure pat00001
로부터 계산할 수 있다.
다시, 도 3을 참조하여 설명하면, 상술한 잉크젯 액적 측정 방법은 상기 크기 측정 단계(S20), 상기 속도 측정 단계(S30), 상기 위성 액적 유무 판단 단계(S40) 및 낙하 방향 측정 단계(S50)의 수행 이전에 수행되는 푸리에 렌즈 위치 조정 단계(S10)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 8은 도 2의 정렬 마스크(320)에 의한 회절 무늬를 이용한 푸리에 렌즈의 높이(a) 및 좌우 위치(b) 조정 과정을 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시예의 잉크젯 액적 측정 장치(1)는 푸리에 렌즈(310)의 각도 및 높이에 의해 레이저 경로가 바뀐다. 이 경우, 잉크젯 액적의 측정이 정확하게 수행되지 않는다.
이에 따라, 상기 푸리에 렌즈 위치 조정 단계(S10)는, 금속 와이어를 레이저 광 경로 상에 세로와 가로로 번갈아 배치한 후 단색과 레이저 광을 조사하여 세로(a) 및 가로(b) 와이어 회절 무늬(7)와 마스크 패턴(323)을 가지는 2개의 회절 무늬 이미지를 생성한다.
이 후, 도 8의 (a)와 같이, 가로 방향의 와이어 회절 무늬(7)에 마스크 패턴(323)의 가로 방향의 정렬 홈(325)이 일치되도록 푸리에 렌즈(310)의 높이를 조정한다.
다음으로, 도 8의 (b)와 같이, 세로 방향의 와이어 회절 무늬(7)에 마스크 패턴(323)의 세로 방향의 정렬 홈(325)이 일치되도록 푸리에 렌즈(310)의 좌우 위치를 조정한다.
즉, 본 발명의 실시예의 잉크젯 액적 측정 장치(1)는 마스크 패턴(323)의 정렬 홈(325)에 의해 푸리에 렌즈(310)의 위치를 용이하게 조정할 수 있게 된다.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1: 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치(잉크젯 액적 측정 장치)
5: 잉크젯 액적
7: 와이어 회절 무늬
10:회절 무늬 이미지
100: 잉크젯 액적 분사부
110: 헤드
120: 노즐
200: 레이저 조사부
210: 레이저 광원
220: 조리개
230: 필터(ND(Neutral Density) 필터)
300: 회절 무늬 생성부
310: 푸리에 렌즈
320: 정렬 마스크
321: 기판
323: 마스크 패턴
325: 정렬 홈
330: 카메라
331: 텔레센트릭 렌즈

Claims (16)

  1. 잉크젯 액적 분사부(100)에서 분사된 잉크젯 액적(5)이 낙하는 위치의 일 측에 위치되어 상기 잉크젯 액적(5)으로 레이저 광을 조사하는 레이저 조사부(200); 및
    상기 잉크젯 액적(5)이 낙하는 위치의 상기 레이저 조사부(200)의 반대 측에 위치되어 상기 잉크젯 액적(5)에 조사되어 입사되는 상기 레이저 광을 회절시켜 상기 잉크젯 액적의 크기, 속도, 위성 액적 여부 또는 낙하 방향 중 하나 이상을 판단할 수 있도록 하는 회절 무늬를 생성하는 회절 무늬 생성부(300)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 액적 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레이저 조사부(200)는,
    단색 레이저 광을 조사하는 레이저 광원(210); 상기 레이저 광의 지름을 잉크젯 액적 측정에 맞는 직경으로 변환하는 조리개(220); 및
    상기 회절 무늬의 강도 조절을 위해 레이저 광의 밝기를 조절하는 필터(230)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 액적 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 회절 무늬 생성부(300)는,
    상기 잉크젯 액적(5)에 조사되어 회절된 레이저 광의 회절 각도가 동일한 신호들을 한 지점으로 모아 회절 무늬를 형성하는 레이저 광을 생성하는 푸리에 렌즈(310);
    상기 레이저 광 진행 방향에서 상기 푸리에 렌즈(310)의
    다음에 위치되는 정렬 마스크(320); 및
    상기 정렬 마스크(320)를 투과한 회절 무늬를 형성하는 레이저 광을 입력 받아 회절 무늬 이미지를 생성하여 출력하는 카메라(330)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 액적 측정 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 정렬 마스크(320)는,
    레이저 광 투과성 기판(321); 및
    상기 기판(321)의 중앙 위치에 형성되는 상기 마스크 패턴(323)을 포함하고,
    상기 마스크 패턴(323)은,
    내부 광학 부품의 정렬 기준을 제공하고, 상기 회절 무늬를 형성하는 레이저 광 중 중앙에 모이는 레이저 광을 차폐하도록, 상기 마스크 패턴(323)의 중심을 지나는 적어도 하나 이상의 지름의 양단부가 상기 기판(321)의 영역으로 형성되어 레이저 광을 투과시키는 정렬 홈(325)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 액적 측정 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 정렬 홈(325)은,
    상기 마스크 패턴(323)의 중심을 지나며 서로 직교하는 두 개의 지름의 양단부 각각에 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 액적 측정 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 카메라(330)는,
    회절 무늬를 형성하는 레이저 광을 상기 카메라(330)로 수집하고, 필요에 따라 배율에 의해 상기 회절 무늬를 확대 또는 축소시키는 텔레센트릭 렌즈(331)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 액적 측정 장치.
  7. 제1항의 잉크젯 액적 측정 장치를 이용한 잉크젯 액적 측정방법에 있어서,
    상기 잉크젯 액적 분사부(100)를 통해 분사되는 잉크젯 액적(5)에 상기 레이저 조사부(200)가 레이저 광을 조사하고, 상기 회절 무늬 생성부(300)가 상기 레이저 광을 수광하여 회절 무늬 이미지를 생성한 후, 구형 입자의 크기 별 회절 무늬 패턴과 비교하여 상기 잉크젯 액적의 크기를 측정하는 크기 측정 단계(S20)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 잉크젯 액적 측정 장치의 상기 회절 무늬 생성부(300)는 푸리에 렌즈(310), 정렬 마스크(320) 및 카메라(330)를 포함하여 구성되고, 상기 정렬 마스크(320)는 레이저 광 투과성 기판(321) 및 내부 광학 부품의 정렬 기준을 제공하고, 상기 회절 무늬를 형성하는 레이저 광 중 중앙에 모이는 레이저 광을 차폐하도록, 상기 마스크 패턴(323)의 중심을 지나는 적어도 하나 이상의 지름의 양단부가 상기 기판(321)의 영역으로 형성되어 레이저 광을 투과시키는 정렬 홈(325)을 포함하여 구성되어,
    상기 크기 측정 단계(S20)의 수행 이전에,
    상기 정렬 마스크(320)를 이용하여 푸리에 렌즈의 위치를 조정하는 푸리에 렌즈 위치 조정 단계(S10)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 방법.
  9. 제1항의 잉크젯 액적 측정 장치를 이용한 잉크젯 액적 측정방법에 있어서,
    상기 잉크젯 액적 분사부(100)를 통해 분사되는 복수의 잉크젯 액적에 상기 레이저 조사부(200)가 레이저 광을 조사하고, 상기 회절 무늬 생성부(300)가 상기 복수의 잉크젯 액적에 의한 회절 무늬를 복수의 상기 레이저 광을 수광하여 상기 복수의 잉크젯 액적 각각의 회절 무늬가 중첩된 중첩 회절 무늬 이미지를 생성한 후, 상기 중첩 회절 무늬 이미지에 형성되는 줄무늬의 간격을 이용하여 상기 잉크젯 액적의 낙하 속도를 계산하는 속도 측정 단계(S30)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 속도 측정 단계(S30)의 상기 잉크젯 액적의 낙하 속도 v는,
    v = {(λ x F x M)/(a x p)} x f에 의해 계산되고,
    여기서, 상기 λ는 레이저 광의 파장(m), 상기 F는 푸리에 렌즈의 초점 거리(m), 상기 M은 카메라 렌즈의 배율, a는 회절 무늬의 줄무늬 간격의 픽셀 개수, 상기 p는 카메라에 구성되는 촬상 소자의 픽셀 1개의 크기(m/pixel), 상기 f는 초당 토출되는 잉크젯 액적의 개수(Hz)인 것을 특징으로 하는 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 잉크젯 액적 측정 장치의 상기 회절 무늬 생성부(300)는 푸리에 렌즈(310), 정렬 마스크(320) 및 카메라(330)를 포함하여 구성되고, 상기 정렬 마스크(320)는 레이저 광 투과성 기판(321) 및 내부 광학 부품의 정렬 기준을 제공하고, 상기 회절 무늬를 형성하는 레이저 광 중 중앙에 모이는 레이저 광을 차폐하도록, 상기 마스크 패턴(323)의 중심을 지나는 적어도 하나 이상의 지름의 양단부가 상기 기판(321)의 영역으로 형성되어 레이저 광을 투과시키는 정렬 홈(325)을 포함하여 구성되어,
    상기 속도 측정 단계(S30)의 수행 이전에,
    상기 정렬 마스크(320)를 이용하여 푸리에 렌즈의 위치를 조정하는 푸리에 렌즈 위치 조정 단계(S10)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 방법.
  12. 제1항의 잉크젯 액적 측정 장치를 이용한 잉크젯 액적 측정방법에 있어서,
    잉크젯 액적 분사부(100)를 통해 분사되는 잉크젯 액적에 상기 레이저 조사부(200)가 레이저 광을 조사하고, 상기 회절 무늬 생성부(300)가 상기 레이저 광을 수광하여 회절 무늬 이미지를 생성한 후, 상기 회절 무늬에 줄무늬가 형성되는 경우 위성 액적으로 판단하는 위성 액적 유무 판단 단계(S40)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 위성 액적 유무 판단 단계(S40)에서,
    상기 레이저 조사부(200)는 레이저 경로 상에 잉크젯 액적이 한 개만 비치도록 잉크젯 액적의 토출 주파수(f), 카메라의 프레임, 레이저의 지름이 조절되어 상기 레이저 광을 조사하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 잉크젯 액적 측정 장치의 상기 회절 무늬 생성부(300)는 푸리에 렌즈(310), 정렬 마스크(320) 및 카메라(330)를 포함하여 구성되고, 상기 정렬 마스크(320)는 레이저 광 투과성 기판(321) 및 내부 광학 부품의 정렬 기준을 제공하고, 상기 회절 무늬를 형성하는 레이저 광 중 중앙에 모이는 레이저 광을 차폐하도록, 상기 마스크 패턴(323)의 중심을 지나는 적어도 하나 이상의 지름의 양단부가 상기 기판(321)의 영역으로 형성되어 레이저 광을 투과시키는 정렬 홈(325)을 포함하여 구성되어,
    상기 위성 액적 유무 판단 단계(S40)의 수행 이전에,
    상기 정렬 마스크(320)를 이용하여 푸리에 렌즈의 위치를 조정하는 푸리에 렌즈 위치 조정 단계(S10)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 방법.
  15. 제1항의 상기 잉크젯 액적 측정 장치를 이용한 잉크젯 액적 측정방법에 있어서,
    상기 잉크젯 액적 분사부(100)를 통해 분사되는 잉크젯 액적에 상기 레이저 조사부(200)가 레이저 광을 조사하고, 상기 회절 무늬 생성부(300)가 상기 레이저 광을 수광하여 회절 무늬 이미지를 생성한 후, 상기 회절 무늬에 기울기를 가지는 줄무늬가 형성되는 경우 상기 줄무늬의 기울기를 이용하여 잉크젯 액적의 낙하 방향을 측정하는 낙하 방향 측정 단계(S50)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 잉크젯 액적 측정 장치의 상기 회절 무늬 생성부(300)는 푸리에 렌즈(310), 정렬 마스크(320) 및 카메라(330)를 포함하여 구성되고, 상기 정렬 마스크(320)는 레이저 광 투과성 기판(321) 및 내부 광학 부품의 정렬 기준을 제공하고, 상기 회절 무늬를 형성하는 레이저 광 중 중앙에 모이는 레이저 광을 차폐하도록, 상기 마스크 패턴(323)의 중심을 지나는 적어도 하나 이상의 지름의 양단부가 상기 기판(321)의 영역으로 형성되어 레이저 광을 투과시키는 정렬 홈(325)을 포함하여 구성되어, 상기 낙하 방향 측정 단계(S50)의 수행 이전에, 상기 정렬 마스크(320)를 이용하여 푸리에 렌즈의 위치를 조정하는 푸리에 렌즈 위치 조정 단계(S10)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 방법.
KR1020220157863A 2022-11-22 2022-11-22 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치 및 그 방법 KR20240076630A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220157863A KR20240076630A (ko) 2022-11-22 2022-11-22 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220157863A KR20240076630A (ko) 2022-11-22 2022-11-22 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치 및 그 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240076630A true KR20240076630A (ko) 2024-05-30

Family

ID=91275875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220157863A KR20240076630A (ko) 2022-11-22 2022-11-22 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240076630A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100917993B1 (ko) 2007-12-13 2009-09-18 한국화학연구원 잉크젯프린터기에 있어서 잉크방울의 속도 및 체적측정방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100917993B1 (ko) 2007-12-13 2009-09-18 한국화학연구원 잉크젯프린터기에 있어서 잉크방울의 속도 및 체적측정방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3878023B2 (ja) 三次元計測装置
KR100602765B1 (ko) 대상체를 검사하기 위한 방법 및 장치
JP3878033B2 (ja) 三次元計測装置
TWI448681B (zh) 物件之二維與三維光學檢視方法及設備與物件之光學檢視資料的取得方法及設備
KR101639227B1 (ko) 3차원 형상 측정장치
JP7064404B2 (ja) 光学式変位計
JP5109633B2 (ja) 測定方法及び検査方法並びに測定装置及び検査装置
US20130120712A1 (en) Method and device for determining the eye position
JP7421968B2 (ja) 粒子測定装置及び粒子測定方法
US20180058902A1 (en) Measurement system, measurement method, and measurement program
JP4568800B2 (ja) 小滴の状態計測装置及び該装置におけるカメラの校正方法
JP2008039771A (ja) 構造基板の高さ分布を測定するための装置および方法
JP4808072B2 (ja) フィルタ格子縞板、三次元計測装置及び照明手段
CN107438762A (zh) 三维形状测量装置
CN106908453A (zh) 一种印刷线路板的检测方法及检测装置
CN106895793A (zh) 双模式深度测量的方法与装置
KR20240076630A (ko) 광회절법을 이용한 잉크젯 액적 측정 장치 및 그 방법
JP2003017536A (ja) パターン検査方法及び検査装置
KR20190050582A (ko) 결함 검사 방법 및 결함 검사 장치
JP3703418B2 (ja) 飛翔物体位置測定方法及び装置
US20230241710A1 (en) Method for Analyzing a Workpiece Surface for a Laser Machining Process and Analysis Device for Analyzing a Workpiece Surface
US11933597B2 (en) System and method for optical object coordinate determination
JP2003185424A (ja) ノズルの同軸度測定方法
JP6111425B2 (ja) 基板検査方法
CN109211117B (zh) 线宽测量系统和线宽测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal