TWI287625B - Droplets detecting system - Google Patents

Description

；1287625 九、發明說明： •【發明所屬之技術領域】 , 本發明涉及一種墨滴檢測系統，尤其涉及一種喷墨裝 置之墨滴檢測糸統。 【先前技術】 - 液晶顯示裝置通常需要利用彩色濾光片進行彩色顯 示。將紅、綠、藍三色按一定圖案均勻塗佈在透明基板上 可形成彩色濾光片（Color Filter，CF)。傳統之彩色濾光片普 •遍採用染色法（Dyeing Method)，顏料分散法（Pigment Dispersing Method)及電沈積法（Electrodepositing Method) 等方法製造。近年來，喷墨法（Ink Jet Method)由於其具有 步驟簡單，成本較低等優點，開始被人們用於製造彩色濾 光片。 喷墨系統主要包括至少一個喷頭。每個喷頭有若干個 喷嘴。喷頭可使喷嘴喷出紅、綠、藍三種顏色之墨滴，墨 φ滴滴在透明基板上形成相應之著色層。每個喷嘴喷出墨滴 之狀態由墨滴之一些特徵決定，這些特徵包括墨滴之形 狀、頻率、尺寸、瞬間存在性、方向性等。瞭解了墨滴之 狀態就可以在使用前對喷墨系統進行即時調整。 【發明内容】 有鑒於此，提供一種能夠檢測喷墨系統之墨滴檢測系 統實為必要。 一種墨滴檢測系統，其包括：鐳射二極體裝置，光電 二極體，光源，電荷耦合器件攝像機，訊號處理與顯示裝 6 :1287625 ‘置及圖像處理與顯示裝置。鐳射二極體裝置發出之鐳射透 • 過墨滴經光電二極體接收後産生電訊號。墨滴被光源照亮 . 後，電荷耦合器件攝像機獲得墨滴之圖像。訊號處理與顯 示裝置與光電二極體相連，用於顯示光電二極體産生之電 •訊號。圖像處理與顯示裝置與電荷耦合器件攝像機相連， -用於顯不墨滴之圖像。 相對於先前技術，所述之墨滴檢測系統方便對喷墨系 統之性能進行監控。 •【實施方式】 以下將結合附圖對該檢測系統進一步進行詳細說明。 請參見圖1和圖2，本實施例提供一種墨滴檢測系統 100。該墨滴檢測系統100包括鐳射二極體裝置20,光電二 極體30,訊號處理與顯示裝置32,光源40,電荷耦合器件 (Charge Coupled Device，CCD)攝像機50，及圖像處理與顯 示裝置52。鐳射二極體裝置20與光電二極體30相對設置。 |光電二極體30與訊號處理與顯示裝置32之一輸入端相連 接。光源40與CCD攝像機50相對設置，該CCD攝像機 50與所述圖像處理與顯示裝置52相連接。 鐳射二極體裝置20包括鐳射二極體22和透鏡模組 24。鐳射二極體22可以發出鐳射光束26，透鏡模組24將 鐳射光束26聚焦在喷頭200喷嘴202之正下方，因此會聚 的鐳射光束26可以透過喷嘴202喷出之墨滴204。優選的， 鐳射光束26會聚在焦點時之最大橫截面積小於墨滴204之 最大橫截面積。光源40和光電二極體30位於喷頭200之 7 ；1287625 同側鎘射光束26穿過墨滴204後會被光電二極體30接 收進而產生相應之電訊號。在本實施例中，訊號處理與顯 • ·不裝置32係一個可顯示光電二極體3〇産生之電訊號之示 波器曰然，結合軟體和模-數訊號轉換功能之電路板也可 •以作為訊號處理和顯示裝置。 , 光源40優選為一發光二極體。光源40之點亮頻率和 喷嘴202喷出墨滴之頻率相同，並且在光源4〇發出之光42 _恰好能照亮噴嘴202噴出之墨滴204，這樣CCD攝像機便 可以獲得每一滴墨滴204之圖像。圖像處理與顯示裝置52 包括一個用於顯示墨滴2〇4圖像之監視器。 通過檢測系統1〇〇可以得到喷嘴202噴出之墨滴204 之各種特徵，這樣就可以判斷和瞭解每個喷嘴2〇2之喷墨 狀態。下面將具體描述檢測系統1〇〇之工作情況。 請參見圖1至圖3B，當喷頭200保持不動，拉伸之墨 滴從喷嘴202喷出，這時，CCD攝像機50可以獲得被照亮 ❿之墨滴204之圖像，圖像顯示在圖像處理與顯示裝置52之 監視器上’請參見圖3 A。從被放大之圖像上可以觀察到墨 滴204之形狀。與此同時，鐳射光束26穿過移動之墨滴2〇4 並照在光電二極體30上。光電二極體3〇接收鐳射光束26 之光訊號並產生相應之電訊號。訊號處理與顯示裝置32將 電訊號顯示，通過這些波形可以幫助檢測墨滴204之狀況， 請參見圖3B。由於墨滴204會吸收一部分鐳射26，並且墨 滴204之不同部分吸收鐳射之量也係不同的。因此，在訊 號處理與顯示裝置32所顯示之波形可以用來估計墨滴2〇4 1287625 之大概形狀。墨滴204之其他特徵’例如頻率、速度、及 尺寸也可以通過訊號處理與顯示裝置32之現有功能和方法 •進行計算。相應的，當喷頭200移動時，不同的喷嘴2〇2 移動至該檢測系統之光路上時也可以進行相應之檢測。 • 請參見圖4A至圖6B，其他形狀之墨滴之圖像和波形 ’也可以被檢測系、统獲得並顯示。特另㈣，請參見圖6a至圖 6B’偏移之墨滴Dl和缺失之墨滴D2也可以被檢測系統⑽ 檢測。 ^ 請參見圖7,墨滴檢測系統7〇〇與第一實施例中之墨滴 檢測系統100相似’區別在於檢測系統7〇〇進一步包括一 與错射二極體裝置2〇相似之錯射二極體裝置一與光電 -極體30相似之光電二極體9〇。鐳射二極體裝置⑽與光 電-極體90相對’光電二極體9()與訊號處理與顯示裝置 32、之另-輸入埠相連。鐘射二極體裝χ 8〇可以産生會聚鐳 射光束821田射光束82之焦點與鐘射光束％之焦點重合。 >檢測系統700不僅可以實現檢測系統1〇〇之功能，還 可以檢測可動嘴頭_之方向性。請參見圖7和圖8A，當 喷頭働沿箭頭方向移動時，如果墨滴之方向性不理想， ^匕如發生偏移等情況時，此時墨滴^和^不能同時阻 擋錯射先束26和録射光束82，光電二極體3〇和光電二極 體90接收到的關於錯射光束％和鐳射光束μ之訊號不 同。因=，在訊號處理與顯示裝置32上所顯示之波形也不 同這’可以通過比較訊號對喷頭4〇〇進行進一步之檢查 牙調整„月參見圖7和圖8B，當墨滴之方向性係理想的， 9 ：1287625 此時墨滴Dn和Dn+1可以同時阻擋鐳射光束26和鐳射光束 ' 82，光電二極體30和光電二極體90接收到接收到之關於 -·鐳射光束26和鐳射光束82之訊號基本相同。 相對於先前技術，所述之墨滴檢測系統方便對喷墨系 •統之性能進行監控。 • 綜上所述，本發明確已符合發明專利要件，爰依法提 出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例， 舉凡熟悉本案技藝之人士，於援依本案發明精神所作之等 效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1係本發明實施例提供之一種墨滴檢測系統之原理 圖。 圖2係圖1所示之墨滴檢測系統之侧視圖。 、圖3A和圖3B係喷頭處於第-狀態時圖1所示之墨滴 檢測系統所顯示之圖像和圖表。

圖4A和圖4B係喷頭處於第二狀態時圖丄所示之墨滴 檢測系統所顯示之圖像和圖表。 圖5A和圖5B係喷頭處於第三狀態時圖工所示之墨滴 檢測糸統所顯示之圖像和圖表。 於、目6A和圖6B係喷頭處於第四狀態時圖1所示之墨 才双測系統所顯示之圖像和圖表。 =7係本發明另—較佳實施例提供之 統之原理圖。 圖8 A係噴頭處於第一 狀態時圖7所示之墨滴檢測系統 1287625 所顯示之電壓和時間之關係圖。 圖8B係喷頭處於第二狀態時圖7所示之墨滴檢測系統 所顯示之電壓和時間之關係圖。 【主要元件符號說明】 •鐳射二極體裝置 20、80鐳射二極體 22 •透鏡模組 24 鐳射光束 26、82 光電二極體 30、90訊號處理與顯示裝置32 光源 電荷耦合器件攝像機 墨滴檢測系統 喷嘴 40 光源發出的光 42 50 圖像處理與顯示裝置52 100、700 喷頭 200、400 202 墨滴 204

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Claims (1)

1287625 十、申請專利範圍： 1. 一種墨滴檢測系統，其包括： 一第一错射二極體裝置，用於發出第一鐳射光束並穿過 墨滴； • 一第一光電二極體，用於接收穿過墨滴之第一錯射光束 . 並産生相應之第一電訊號； 一光源，用於産生照明墨滴之光； 電何福合器件攝像機’用於接收照明墨滴之光並獲得 > 墨滴之圖像； 一訊號處理與顯示系統，該訊號處理與顯示裝置與光電 二極體相連用於顯示第一光電二極體產生之第一電訊 號； σ 一圖像處理與顯示裝置，該圖像處理與顯示裝置與電荷 耦合器件攝像機相連用於顯示墨滴之圖像。 2·如申請專利範圍第i項所述之墨滴檢測系統，其中，所 述第一鐳射二極體裝置包括一個用於發出鐳射光束之第 -鐳射二極體和-個用於將第一鐳射光束聚焦於第一焦 點之第一透鏡模組。 3·如申4專利範81第2項所述之墨滴檢測系統，其中，所 述訊號處理與顯示裴置係一示波器。 4. 如申清專利範圍第3項所述之墨滴檢測系統，其中，所 述不波器包括兩個輪人端，其中-個輸人端與第-光電 —極體相連。 5. 如申請專利範圍第4項所述之墨滴檢測系統，進-步包 12 1287625 括： 一第二鐳射二極體裝置，該第二鐳射二極體裝置發出 \ 會聚之第二鐳射光束並穿過墨滴； • 一第二光電二極體，用於接收穿過墨滴之第二鐳射光 束並産生相應之第二電訊號，一第二鐳射光束與第一 鐘射光束相交於第一焦點，該示波器之另一輸入端與 該第二光電二極體相連，該示波器用於顯示該第二光 Φ 電二極體産生之該第二電訊號。 6·如申請專利範圍第5項所述之墨滴檢測系統，其中，所 述第二鐳射二極體裝置包括一個用於發出鐳射光束之第 二鐳射二極體和一個用於將第二鐳射光束聚焦於第一焦 點之第二透鏡模組。 7·如申請專利範圍第1項所述之墨滴檢測系統，其中，所 述訊號處理與顯示裝置係一結合軟體和模_數訊號轉換 功能之電路板。 春8·如申請專利範圍第1項所述之墨滴檢測系統，其中，所 述光源係一發光二極體。 9·如申凊專利範圍第1項所述之墨滴檢測系統，其中，所 述訊號處理與顯示裝置係一示波器。 10· —種墨滴檢測系統，其包括： 鐳射一極體裝置’用於發出會聚於焦點的鐳射光束， 該鐳射光束穿過墨滴； 一照明裝置，用於產生照亮墨滴之光； 1㈣理與顯示裝置’該訊號處理與顯示裝置與所述 13 1287625 减射"一極體相對’該訊號處理與顯不裳置用於接收穿過 墨滴之镭射光束，並顯示由鐳射光束轉換之電訊號； ^圖像處理與顯示裝置，用於顯示被照亮墨滴之圖像。 11. 申請專利範圍第1〇項所述之墨滴檢測系統，其中， 戶斤述鐳射二極體裝置包括一用於發出鐘射光束之鐳射二 極體和一用於將鐳射光束聚焦於焦點之透鏡模組。 12. 申請專利範圍第1〇項所述之墨濟檢測系統，其中， 所述圖像處理與顯示裝置包括一用於獲取被照亮墨滴之 圖像之攝像機，及一個與該攝像機相連之圖像處理和顯 示器件’該圖像處理和顯示器件用於顯示被照亮墨滴之 圖像。 13 ·申請專利範圍第10項所述之墨滴檢測系統，其中， 所述訊號處理與顯示裝置包括一光電二極體和一訊號處 理與顯不顯示器件，該光電二極體用來接收穿過墨滴之 鐳射光束並產生所述之電訊號，該訊號處理與顯示器件 與光電二極體相連並用於顯示所述之電訊號。 14 ·申凊專利範圍第13項所述之墨滴檢測系統，進一步 包括： 4田射一極體裝置’用於發出會聚於焦點之鐳射光束； 與訊號處理與顯示裝置相連之光電二極體，用於接收 錯射光束並產生電訊號。