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公開番号2025132221
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024029630
出願日2024-02-29
発明の名称変位測定方法
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01C 3/06 20060101AFI20250903BHJP(測定;試験)
要約【課題】変位デバイスに蓋がされている場合でも変位デバイスの変位を測定可能な技術を提供する。
【解決手段】測定対象物の変位を測定する変位測定方法は、(a)測定対象物に対して赤外線カメラを第1周波数で第1距離、往復移動させつつ赤外線カメラによって測定対象物を撮影し、測定対象物が発する赤外線から第1信号強度を求める工程と、(b)測定対象物が第2周波数で繰り返し変位するように測定対象物を駆動させつつ赤外線カメラによって測定対象物を撮影し、測定対象物が発する赤外線から第2信号強度を求める工程と、(c)第1距離と、第1信号強度と、第2信号強度とを用いて、測定対象物の変位量である第2距離を求める工程と、を含む。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
測定対象物の変位を測定する変位測定方法であって、
（ａ）前記測定対象物に対して赤外線カメラを第１周波数で第１距離、往復移動させつつ前記赤外線カメラによって前記測定対象物を撮影し、前記測定対象物が発する赤外線から第１信号強度を求める工程と、
（ｂ）前記測定対象物が第２周波数で繰り返し変位するように前記測定対象物を駆動させつつ前記赤外線カメラによって前記測定対象物を撮影し、前記測定対象物が発する赤外線から第２信号強度を求める工程と、
（ｃ）前記第１距離と、前記第１信号強度と、前記第２信号強度とを用いて、前記測定対象物の変位量である第２距離を求める工程と、
を含む変位測定方法。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
請求項１に記載の変位測定方法であって、
前記第１信号強度は、前記赤外線カメラによって撮影された前記赤外線の信号から前記第１周波数を有する信号を抽出するロックイン処理を行って得られる値であり、
前記第２信号強度は、前記赤外線カメラによって撮影された前記赤外線の信号から前記第２周波数を有する信号を抽出するロックイン処理を行って得られる値である、変位測定方法。
【請求項３】
請求項１に記載の変位測定方法であって、
前記第１距離を複数回変更し、前記第１距離と前記第１信号強度との相関関係を求める工程を含む、変位測定方法。
【請求項４】
請求項３に記載の変位測定方法であって、
前記工程（ｃ）では、前記相関関係に基づいて、前記第２信号強度から前記第２距離を求める、変位測定方法。
【請求項５】
請求項１に記載の変位測定方法であって、
前記第２距離は、１μｍ以下である、変位測定方法。
【請求項６】
請求項１に記載の変位測定方法であって、
（ｄ）前記工程（ｃ）において求められた前記第２距離と、前記第２信号強度との対応関係を表示する工程、を含む変位測定方法。
【請求項７】
請求項６に記載の変位測定方法であって、
前記工程（ｄ）において、前記第２距離の変化を時間経過と共に色の変化として表示する、変位測定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、変位測定方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、液体吐出ヘッドに備えられたノズルの異常を判定する技術が開示されている。この技術では、ノズルの開口部に計測光としてのレーザー光を照射して、インク液のメニスカス振動を測定し、その測定結果に基づき、異常の有無を判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－１７６５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液体吐出ヘッドには、インク液を振動させるために、圧電素子などの微小な変位デバイスが備えられている。こうした変位デバイスが、シリコン製の封止部材等によって蓋をされている場合、その変位を、レーザー光を用いて直接的に測定することは困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の第１の形態によれば、赤外線カメラを利用して測定対象物の変位を測定する変位測定方法が提供される。この変位測定方法は、（ａ）前記測定対象物に対して前記赤外線カメラを第１周波数で第１距離、往復移動させつつ前記赤外線カメラによって前記測定対象物を撮影し、前記測定対象物が発する赤外線から第１信号強度を求める工程と、（ｂ）前記測定対象物が第２周波数で繰り返し変位するように前記測定対象物を駆動させつつ前記赤外線カメラによって前記測定対象物を撮影し、前記測定対象物が発する赤外線から第２信号強度を求める工程と、（ｃ）第１距離と、前記第１信号強度と、前記第２信号強度とを用いて、前記測定対象物の変位量である第２距離を求める工程と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１実施形態における変位測定システムの概略構成を示す説明図。
変位デバイスと赤外線カメラとの距離が変わる２つの状況を示す説明図。
制御装置が実行する変位測定処理のフローチャート。
第１赤外線信号に対するロックイン処理の説明図。
赤外線強度差とロックイン処理後の信号強度の関係を示す図。
第２赤外線信号に対するロックイン処理の説明図。
第２距離と第２信号強度の表示例を示す図。
第２実施形態における変位測定処理のフローチャート。
第２実施形態における第１距離と第１信号強度との相関関係を示す図。
変位デバイスを変位させる基準距離の他の設定例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態における変位測定システム１００の概略構成を示す説明図である。変位測定システム１００は、測定対象物２００の変位を測定するためのシステムである。変位測定システム１００は、赤外線カメラ１０と、制御装置２０と、第１駆動装置３０と、第２駆動装置４０とを備える。
【０００８】
赤外線カメラ１０は、測定対象物２００から発せられる赤外線ＩＲを撮影する装置である。赤外線カメラ１０は、赤外線ＩＲを撮影することによって得られた赤外線信号を、制御装置２０に出力する。本実施形態の赤外線カメラ１０は、第１駆動装置３０によって、測定対象物２００から遠ざかる方向と近づく方向とに往復移動可能に構成されている。第１駆動装置３０は、赤外線カメラ１０を移動させるためのアクチュエーターとアクチュエーターを制御する制御回路とを含む。第１駆動装置３０は、制御装置２０に接続されている。なお、以下では、測定対象物２００から遠ざかる方向が上方向であり、測定対象物２００に近づく方向が下方向であるものとする。
【０００９】
制御装置２０は、ＣＰＵ２１とメモリー２２とを含むコンピューターとして構成されている。ＣＰＵ２１が、メモリー２２に記憶されたプログラムを実行することで、制御装置２０は、後述する変位測定処理を実行する。制御装置２０には、表示装置５０が接続されている。表示装置５０には、変位測定処理によって測定された測定結果が表示される。
【００１０】
第２駆動装置４０は、測定対象物２００に備えられた変位デバイス２０１を駆動するための回路を含む。第２駆動装置４０は、制御装置２０に接続されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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