(57)【要約】【課題】  飛翔する被計測物の飛翔経路のずれを容易に検出すること。【解決手段】  計測装置は、第１断面幅を有する第１光ビームを射出する第１光発生部と、前記第１断面幅の方向に沿って前記第１光ビームの強度を変える第１光学フィルタと、前記第１光学フィルタを経た前記第１光ビームを受光する第１光検出器と、を備えている。ここで、前記第１光学フィルタと前記第１光検出器との間の光路上の所定部にて、第１方向への速度成分を有する被計測物が前記第１光ビームを通過するように、前記第１光検出器が配置されている。そして、前記所定部において、前記第１方向は、前記第１光ビームの方向および前記第１断面幅の方向のそれぞれに対してほぼ垂直である。さらに、前記所定部において、前記第１断面幅は前記被計測物の幅以上である。【選択図】      図２
2006184161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１断面幅を有する第１光ビームを射出する第１光発生器と、
前記第１断面幅の方向に沿って前記第１光ビームの強度を変える第１光学フィルタと、
前記第１光学フィルタを経た前記第１光ビームを受光する第１光検出器と、
を備えた計測装置であって、
前記第１光学フィルタと前記第１光検出器との間の光路上の所定部にて、第１方向への速度成分を有する被計測物が前記第１光ビームを通過するように、前記第１光検出器が配置されていて、
前記所定部において、前記第１方向は、前記第１光ビームの方向および前記第１断面幅の方向のそれぞれに対してほぼ垂直であり、
前記所定部において、前記第１断面幅は前記被計測物の幅以上である、
計測装置。
【請求項２】
請求項１記載の計測装置であって、
第２断面幅を有する第２光ビームを射出する第２光発生器と、
前記第２断面幅の方向に沿って前記第２光ビームの強度を変える第２光学フィルタと、
前記第２光学フィルタを経た前記第２光ビームを受光する第２光検出器と、
をさらに備え、
前記第１光学フィルタと前記第１光検出器との間の前記第１光ビームの光路と、前記第２光学フィルタと前記第２光検出器との間の前記第２光ビームの光路とは、前記所定部にて互いにほぼ垂直に交差し、
前記速度成分を有する前記被計測物が前記所定部にて前記第２光ビームを通過するように、前記第２光検出器が配置されていて、
前記所定部において、前記第１方向は、前記第２光ビームの方向および前記第２断面幅の方向のそれぞれに対してほぼ垂直であり、
前記所定部において、前記第２断面幅は前記被計測物の幅以上である、
計測装置。
【請求項３】
断面幅を有する光ビームを射出する光発生器と、
前記断面幅の方向に沿って前記光ビームの強度を変える光学フィルタと、
前記光ビームを第１サブビームと第２サブビームとに分割するハーフミラーであって、前記第１サブビームを透過させるとともに、前記第２サブビームを前記光ビームの前記断面幅の方向へ反射するハーフミラーと、
前記第１サブビームを受光する第１光検出器と、
前記第２サブビームを受光する第２光検出器と、
前記ハーフミラーと前記第１光検出器との間の前記第１サブビームの光路と、前記ハーフミラーと前記第２光検出器との間の前記第２サブビームの光路とが、所定部にて互いに垂直に交差するように、前記第２サブビームの光路を曲げる２つのミラーと、
を備えた計測装置であって、
第１方向の速度成分を有する被計測物が前記所定部にて前記第１サブビームと前記第２サブビームとを通過するように、前記第１光検出器と前記第２光検出器とが配置されていて、
前記所定部において、前記第１方向は、前記第１サブビームの方向および前記第２サブビームの方向のそれぞれに対してほぼ垂直であり、
前記所定部において、前記断面幅は前記被計測物の幅以上である、
計測装置。
【請求項４】
光ビームを射出する光発生器と、
前記光ビームを、断面幅方向に並んだ複数のサブビームに分割するプリズムアレイであって、前記複数のサブビームの強度がそれぞれ異なるプリズムアレイと、
互いに隣合う２つの前記サブビームの距離が被計測物の幅以下になるように前記複数のサブビームを集光して、前記複数のサブビームからなるビーム束を射出する集光器と、
前記ビーム束を受光する光検出器と、
を備えた計測装置であって、
前記集光器と前記光検出器との間の光路上の所定部にて、第１方向への速度成分を有する被計測物が前記ビーム束を通過するように、前記光検出器が配置されていて、
前記所定部において、前記第１方向は、前記断面幅方向および前記ビーム束の方向のそれぞれに対してほぼ垂直であり、
前記所定部において、前記ビーム束の断面幅は前記被計測物の幅以上である、
計測装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つの計測装置を備えた液滴吐出装置。
【請求項６】
断面幅方向に沿って強度が異なる光ビームを第１の被計測物が通過するように、前記第１の被計測物を所定位置から飛翔させるステップと、
前記第１の被計測物が前記光ビームを通過することによる前記光ビームの強度の第１の減衰量を検出するステップと、
を包含する計測方法。
【請求項７】
請求項６記載の計測方法であって、
前記光ビームを第２の被計測物が通過するように、前記第２の被計測物を前記所定位置から飛翔させるステップと、
前記第２の被計測物が前記光ビームを通過することによる前記光ビームの強度の第２の減衰量を検出するステップと、
前記第１の減衰量と前記第２の減衰量とを比較するステップと、
をさらに包含した計測方法。
【請求項８】
請求項７記載の計測方法であって、
前記第１の減衰量と前記第２の減衰量とが互い異なる場合に、前記第１の減衰量と前記第２の減衰量とが一致するように、前記第１の被計測物を飛翔させる位置を前記所定位置から前記断面幅方向に移動させるステップと、
前記移動後の前記第１の被計測物を飛翔させる位置と、前記所定位置と、の間の距離を求めるステップと、
をさらに包含した計測方法。
【請求項９】
互いに断面幅方向に並でいるとともに、それぞれの強度が異なる複数のサブビームからなるビーム束を第１の被計測物が通過するように、前記第１の被計測物を所定位置から飛翔させるステップと、
前記第１の被計測物が前記ビーム束を通過することによる前記ビーム束の強度の第１の減衰量を検出するステップと、
を包含した計測方法。
【請求項１０】
請求項９記載の計測方法であって、
前記ビーム束を第２の被計測物が通過するように、前記第２の被計測物を前記所定位置から飛翔させるステップと、
前記第２の被計測物が前記ビーム束を通過することによる前記ビーム束の強度の第２の減衰量を検出するステップと、
前記第１の減衰量と前記第２の減衰量とを比較するステップと、
を包含した計測方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の計測方法であって、
前記第１の減衰量と前記第２の減衰量とが互い異なる場合に、前記第１の減衰量と前記第２の減衰量とが一致するように、前記第１の被計測物を飛翔させる位置を前記所定位置から前記断面幅方向に移動させるステップと、
前記移動後の前記第１の被計測物を飛翔させる位置と、前記所定位置と、の間の距離を求めるステップと、
をさらに包含した計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測装置および計測方法に関し、特に、液滴吐出装置における利用が好適な計測装置および計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッド（以下、ヘッド）が液滴を吐出する方向は、ヘッドごとに異なりうる。また、単一のヘッドであっても、ノズルによって吐出方向が異なり得る。これらの原因の一つは、ヘッドの製造過程での加工（主にノズル穴を開ける加工）のばらつきである。さらに、液滴の諸物理特性や、ノズル周辺の汚れなどが原因で吐出方向が変化することもある。なお、吐出方向が変化することを飛行曲がりとも呼ぶ。
【０００３】
高精細な描画性能が要求されるヘッドにおいては、隣合うドットの間隔が非常に近接しており、吐出方向のばらつきが色ずれやスジの発生原因となり得る。また最近は、インクジェット法を電子素子や基板の製造に応用する試みがある。電子素子や基板の製造においてインクジェット法が用いられる場合には、飛行曲がりが加工制度や歩留まりの悪化をもたらす。ここで、液滴の飛行曲がりを検出する技術は知られている（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３２９３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の検出方法は、液滴をメディアに着弾させて、着弾した液滴を観測することで、吐出方向のずれを検出する。このため、このような検出方法では、検出のための工程に時間が掛かる。また、描画中に検出することもできない。
【０００６】
本発明は上記課題を鑑みてなされ、その目的の一つは、液滴などの被計測物の飛翔経路のずれを容易に検出することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の計測装置は、第１断面幅を有する第１光ビームを射出する第１光発生器と、前記第１断面幅の方向に沿って前記第１光ビームの強度を変える第１光学フィルタと、前記第１光学フィルタを経た前記第１光ビームを受光する第１光検出器と、を備えている。ここで、前記第１光学フィルタと前記第１光検出器との間の光路上の所定部にて、第１方向への速度成分を有する被計測物が前記第１光ビームを通過するように、前記第１光検出器が配置されている。そして、前記所定部において、前記第１方向は、前記第１光ビームの方向および前記第１断面幅の方向のそれぞれに対してほぼ垂直である。さらに、前記所定部において、前記第１断面幅は前記被計測物の幅以上である。
【０００８】
上記特徴によれば、第１光検出器が受ける第１光ビームの強度は、第１光ビームの断面幅の方向に沿って異なっている。このため、被計測物が通過する位置（第１断面幅の方向に沿った位置）に応じて、第１光検出器が受ける第１光ビームの強度が変わる。したがって、第１光検出器が受ける第１光ビームの強度に基づいて、第１断面幅の方向に、被計測物の飛翔経路が変化したか否かを判別できる。
【０００９】
好ましくは、上記計測装置が、第２断面幅を有する第２光ビームを射出する第２光発生器と、前記第２断面幅の方向に沿って前記第２光ビームの強度を変える第２光学フィルタと、前記第２光学フィルタを経た前記第２光ビームを受光する第２光検出器と、をさらに備えている。ここで、前記第１光学フィルタと前記第１光検出器との間の前記第１光ビームの光路と、前記第２光学フィルタと前記第２光検出器との間の前記第２光ビームの光路とは、前記所定部にて互いにほぼ垂直に交差する。そして、前記第１方向への速度成分を有する被計測物が前記所定部にて前記第２光ビームを通過するように、前記第２光検出器が配置されている。さらに、前記所定部において、前記第１方向は、前記第２光ビームの方向および前記第２断面幅の方向のそれぞれに対してほぼ垂直である。また、前記所定部において、前記第２断面幅は前記被計測物の幅以上である。
【００１０】
上記特徴によれば、第１断面幅の方向だけでなく、第２断面幅の方向にも被計測物の飛翔経路が変化したか否かを判別できる。
【００１１】
本発明のある態様によれば、計測装置は、断面幅を有する光ビームを射出する光発生器と、前記断面幅の方向に沿って前記光ビームの強度を変える光学フィルタと、前記光ビームを第１サブビームと第２サブビームとに分割するハーフミラーであって、前記第１サブビームを透過させるとともに、前記第２サブビームを前記光ビームの前記断面幅の方向へ反射するハーフミラーと、前記第１サブビームを受光する第１光検出器と、前記第２サブビームを受光する第２光検出器と、前記ハーフミラーと前記第１光検出器との間の前記第１サブビームの光路と、前記ハーフミラーと前記第２光検出器との間の前記第２サブビームの光路とが、所定部にて互いに垂直に交差するように、前記第２サブビームの光路を曲げる２つのミラーと、を備えている。ここで、第１方向の速度成分を有する被計測物が前記所定部にて前記第１サブビームと前記第２サブビームとを通過するように、前記第１光検出器と前記第２光検出器とが配置されている。また、前記所定部において、前記第１方向は、前記第１サブビームの方向および前記第２サブビームの方向のそれぞれに対してほぼ垂直である。さらに、前記所定部において、前記断面幅は前記被計測物の幅以上である。
【００１２】
上記特徴によれば、光発生器と光学フィルタとをそれぞれ１つずつ用いるだけで、互いに垂直な２方向について、被計測物の飛翔経路のずれを検出できる。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、計測装置は、光ビームを射出する光発生器と、前記光ビームを、断面幅方向に並んだ複数のサブビームに分割するプリズムアレイであって、前記複数のサブビームの強度がそれぞれ異なるプリズムアレイと、互いに隣合う２つの前記サブビームの距離が液滴の幅以下になるように前記複数のサブビームを集光して、前記複数のサブビームからなるビーム束を射出する集光器と、前記ビーム束を受光する光検出器と、を備えている。ここで、前記集光器と前記光検出器との間の光路上の所定部にて、第１方向への速度成分を有する被計測物が前記ビーム束を通過するように、前記光検出器が配置されている。そして、前記所定部において、前記第１方向は、前記断面幅方向および前記ビーム束の方向のそれぞれに対してほぼ垂直である。さらに、前記所定部において、前記ビーム束の断面幅は前記被計測物の幅以上である。
【００１４】
上記特徴によれば、被計測物がビーム束（複数のサブビーム）を通過した際に光検出器が受ける光強度の減衰量が、被計測物の飛翔経路のずれに応じて、離散的な数値になる。そして、離散的な減衰量が、液滴ＤがどのサブビームＢを通過したかを示しているので、飛翔経路のずれを把握することが容易になる。
【００１５】
本発明のある態様によれば、液滴吐出装置が上記計測装置を備えている。
【００１６】
上記特徴によれば、液滴吐出装置が液滴の吐出を伴うステップを実行中に、液滴の飛翔経路のずれの検出を行うことができる。なお、液滴の吐出を伴うステップとは、例えば、１）カラーフィルタ基板を製造する工程において、カラーフィルタ基板の画素領域に、液滴吐出装置がフィルタ材料の液滴を付与すること、２）有機エレクトロルミネッセンス表示装置を製造する工程において、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の画素領域に、液滴吐出装置が発光材料の液滴を付与すること、３）液晶表示装置の配向膜を形成する工程において、液滴吐出装置が物体表面上に配向間材料の液滴を付与すること、４）導電配線を製造する工程において、液滴吐出装置が物体表面上に導電性材料の液滴を付与すること、５）配線基板を製造する工程において、液滴吐出装置が物体表面上に絶縁材料の液滴を付与すること、および６）その他の液状の材料の液滴を物体表面上に付与すること、のいずれにも対応する。また、液滴吐出装置がインクジェットプリンタである場合には、液滴の吐出を伴うステップは、７）インクジェットプリンタが用紙に文字または画像を印刷することに対応する。
【００１７】
本発明の計測方法は、断面幅方向に沿って強度が異なる光ビームを第１の被計測物が通過するように、前記第１の被計測物を所定位置から飛翔させるステップと、前記第１の被計測物が前記光ビームを通過することによる前記光ビームの強度の第１の減衰量を検出するステップと、を包含している。
【００１８】
上記特徴によれば、光ビームの強度は、断面幅方向に沿って異なっている。このため、第１の被計測物が光ビームを通過する位置（断面幅方向に沿った位置）に応じて、光ビームの強度の減衰量（第１の減衰量）が変わる。したがって、減衰量に基づいて、断面幅方向に、第１の被計測物の飛翔経路が変化したか否かを判別できる。
【００１９】
好ましくは、上記計測方法が、前記光ビームを第２の被計測物が通過するように、前記第２の被計測物を前記所定位置から飛翔させるステップと、前記第２の被計測物が前記光ビームを通過することによる前記光ビームの強度の第２の減衰量を検出するステップと、前記第１の減衰量と前記第２の減衰量とを比較するステップと、をさらに包含している。
【００２０】
上記特徴によれば、第２の被計測物の飛翔経路に対して、第１の被計測物の飛翔経路がずれているかどうか、を判定できる。
【００２１】
本発明の他の態様では、上記計測方法が、前記第１の減衰量と前記第２の減衰量とが互い異なる場合に、前記第１の減衰量と前記第２の減衰量とが一致するように、前記第１の被計測物を飛翔させる位置を前記所定位置から前記断面幅方向に移動させるステップと、前記移動後の前記第１の被計測物を飛翔させる位置と、前記所定位置と、の間の距離を求めるステップと、をさらに包含している。
【００２２】
上記特徴によれば、第１の被計測物を飛翔させる位置と第２の被計測物を飛翔させる位置（上記所定位置）との間の距離が分かるので、第１の被計測物の飛翔経路と、第２の被計測物の飛翔経路とがなす角度を求めることができる。
【００２３】
本発明の計測方法は、互いに断面幅方向に並でいるとともに、それぞれの強度が異なる複数のサブビームからなるビーム束を第１の被計測物が通過するように、前記第１の被計測物を所定位置から飛翔させるステップと、前記第１の被計測物が前記ビーム束を通過することによる前記ビーム束の強度の第１の減衰量を検出するステップと、を包含している。
【００２４】
上記特徴によれば、互いに断面幅方向に並んだ複数のサブビームのそれぞれの強度が異なっている。このため、第１の被計測物が、ビーム束（複数のサブビーム）を通過する位置（断面幅方向に沿った位置）に応じて、ビーム束の強度の減衰量（第１の減衰量）が変わる。したがって、減衰量に基づいて、断面幅方向に、第１の被計測物の飛翔経路が変化したか否かを判別できる。
【００２５】
本発明のある態様では、上記計測方法が、前記ビーム束を第２の被計測物が通過するように、前記第２の被計測物を前記所定位置から飛翔させるステップと、前記第２の被計測物が前記ビーム束を通過することによる前記ビーム束の強度の第２の減衰量を検出するステップと、前記第１の減衰量と前記第２の減衰量とを比較するステップと、を包含している。
【００２６】
上記特徴によれば、第２の被計測物の飛翔経路に対して、第１の被計測物の飛翔経路がずれているかどうか、を判定できる。
【００２７】
本発明の他の態様では、上記計測方法が、前記第１の減衰量と前記第２の減衰量とが互い異なる場合に、前記第１の減衰量と前記第２の減衰量とが一致するように、前記第１の被計測物を飛翔させる位置を前記所定位置から前記断面幅方向に移動させるステップと、前記移動後の前記第１の被計測物を飛翔させる位置と、前記所定位置と、の間の距離を求めるステップと、をさらに包含している。
【００２８】
上記特徴によれば、第１の被計測物を飛翔させる位置と第２の被計測物を飛翔させる位置（上記所定位置）との間の距離が分かるので、第１の被計測物の飛翔経路と、第２の被計測物の飛翔経路とがなす角度を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（実施形態１）
本実施形態の計測装置１（図１）は、図１６において後述する液滴吐出装置１００において設けられている。この液滴吐出装置１００には、計測装置１に加えて、液滴を吐出するヘッド１１４（図１）も設けられている。
【００３０】
ヘッド１１４は、基本的にはインクジェットヘッドであり、複数のノズル１１８を有している。そして、複数のノズル１１８のそれぞれがＺ軸方向に液滴を吐出するように、複数のノズル１１８のそれぞれの形状が調整されている。ノズル１１８から液滴がＺ軸方向に吐出されるので、吐出された液滴はＺ軸方向への速度成分を有することになる。なお、本実施形態のＺ軸方向は、鉛直方向（地球の重力加速度の方向）にほぼ平行である。また、液滴Ｄが、本発明の被計測物に対応する。
【００３１】
ヘッド１１４のより詳細な構成は後述することにして、以下では、まず、計測装置１の構成と機能とを説明し、その後に、ヘッド１１４および液滴吐出装置１００における他の構成を説明する。
【００３２】
（Ａ．計測装置）
図１に示す計測装置１は、光ビームＢＸを射出する照射部１０Ｘと、光ビームＢＹを射出する照射部１０Ｙと、光ビームＢＸを受光する検出部２０Ｘと、光ビームＢＹを受光する検出部２０Ｙと、を備えている。ここで、照射部１０Ｘと検出部２０Ｘとの間の光ビームＢＸの光路ＡＸは、Ｘ軸方向に平行である。一方、照射部１０Ｙと検出部２０Ｙとの間の光ビームＢＹの光路ＡＹは、Ｙ軸方向に平行である。
【００３３】
さらに、光路ＡＸと光路ＡＹとは、互いに垂直に交差している。そして、光路ＡＸと光路ＡＹとが交差する領域が、後述する測定部ＭＰである。液滴Ｄの飛翔経路ＤＰを検査する場合には、検査対象となるノズル１１８の真下に測定部ＭＰが位置するように、ヘッド１１４の位置を決める。そうすれば、対応するノズル１１８から吐出された液滴Ｄが、測定部ＭＰにて、光ビームＢＸおよび光ビームＢＹの双方を通過でき、その結果、液滴Ｄの飛翔経路ＤＰが設定どおり（例えばＺ軸方向）か、設定から外れているかを検出できる。なお、図１には、光路ＡＸ，ＡＹと、ヘッド１１４とが、ＸＹ平面上に重ねて描かれている。
【００３４】
（Ｂ．照射部および検出部）
図２を参照しながら、照射部１０Ｘと検出部２０Ｘとを説明する。ここで、照射部１０Ｘの構成および機能は、照射部１０Ｙの構成および機能と基本的に同じである。また、検出部２０Ｘの構成および機能は、検出部２０Ｙの構成および機能と基本的に同じである。そこで、照射部１０Ｙと検出部２０Ｙとに関するより詳細な説明は、重複を避ける目的で省略されている。
【００３５】
照射部１０Ｘは、光源である光発生器１１と、光学フィルタ１２Ａと、を含んでいる。光発生器１１は、Ｈｅ（ヘリウム）−Ｎｅ（ネオン）レーザと、射出されたレーザ光を平行化して光ビームＢＸを射出するコリメーションレンズと、を備えている。このような構成の光発生器１１が射出する光ビームＢＸは、約６３０ｎｍの波長を有する平行光である。また、光発生器１１を射出する際の光ビームＢＸの断面は約２０ｍｍの径の円である。つまり、射出の際の光ビームＢＸの断面幅ＣＷは約２０ｍｍである。
【００３６】
ここで、「断面幅ＣＷ」とは、光ビームＢＸの伝播方向に垂直な断面を、後述するｃ軸方向に測って得られる幅を指している。本明細書では、このｃ軸方向を「断面幅の方向」、または「断面幅方向」とも表記する。
【００３７】
なお、測定部ＭＰにおいて、光ビームＢＸ断面幅ＣＷは、液滴Ｄのｃ軸方向に沿った幅以上である。同様に、測定部ＭＰにおいて、光ビームＢＹの断面幅ＣＷは、液滴Ｄのｃ軸方向に沿った幅以上である。ここで、液滴Ｄのｃ軸方向に沿った幅は、もっとも広い部分でも１５μｍから３４μｍの範囲に収まるように調整されている。また、液滴Ｄのこのようなサイズは、約２ｐｌから２０ｐｌ（ピコリットル）の体積に相当する。
【００３８】
ここで、説明を容易にする目的で、ａ軸方向、ｂ軸方向、およびｃ軸方向を定義する。ａ軸方向、ｂ軸方向、およびｃ軸方向は、光ビームＢＸの伝播方向、または光ビームＢＹの伝播方向に基づいて決まる。具体的には、ａ軸方向は光ビームＢＸ（または光ビームＢＹ）の伝播方向に常に一致している。そして、ｂ軸方向はａ軸方向に常に垂直である。そして、測定部ＭＰにおいて、光ビームＢＸ，ＢＹのｂ軸方向はどちらも、Ｚ軸方向に一致している。一方、ｃ軸方向は、ａ軸方向およびｂ軸方向の双方に常に垂直である。さらに、測定部ＭＰにおいて、光ビームＢＸのｃ軸方向は、Ｙ軸方向にほぼ一致している。また、測定部ＭＰにおいて、光ビームＢＹのｃ軸方向は、Ｘ軸方向にほぼ一致している。
【００３９】
ａ軸方向、ｂ軸方向、およびｃ軸方向を規定する直交座標系の仮想的な原点は、光ビームＢＸ（または光ビームＢＹ）の伝播方向に垂直な任意の断面上に位置している。また、本明細書において、ａ座標、ｂ座標、およびｃ座標とは、このような直交座標系における座標を意味している。
【００４０】
なお、上述のＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向を規定するＸＹＺ座標系の仮想的な原点は、計測装置１における基準部分に固定されている。また、本明細書において、このようなＸＹＺ座標系における座標を、Ｘ座標、Ｙ座標、およびＺ座標と表記する。
【００４１】
図２に戻ると、光発生器１１を射出した光ビームＢＸは光学フィルタ１２Ａに入射する。光学フィルタ１２Ａは、入射した光ビームＢＸの光強度分布を変える光学素子である。具体的には、光学フィルタ１２Ａは、光ビームＢＸの断面幅方向に沿って、光ビームＢＸの光強度を変える光学素子である。このような光学フィルタ１２Ａを射出した光ビームＢＸは、光路ＡＸ上に位置する測定部ＭＰを経て、後述する光検出器２１に入射する。
【００４２】
検出部２０Ｘは、光検出器２１と、信号処理部２２と、を含んでいる。本実施形態の光検出器２１は、フォトダイオードと、電流・電圧変換回路と、を含んでいる。そして、このような構成を有する光検出器２１は、入射した光ビームＢＸの光強度に応じて強度信号Ｅを出力する。ここで、光検出器２１は、光ビームＢＸの断面が完全に入射している場合に、強度信号Ｅの電圧を０（ゼロ）にし、光ビームＢＸの光強度が減少した場合に、光強度の減少に比例して強度信号Ｅの電圧を上昇するように構成されている。一方、信号処理部２２は、光検出器２１が出力した強度信号Ｅに応じて、飛翔経路ＤＰを検査する機能を有する。
【００４３】
光路ＡＸ（または光路ＡＹ）と飛翔経路ＤＰとは、測定部ＭＰにおいて交差する。そして、ヘッド１１４のノズル１１８から吐出された液滴Ｄは、測定部ＭＰにおいて、光ビームＢＸを通過する。光ビームＢＸを通過する際に、液滴ＤはＺ軸方向の速度成分を有している。
【００４４】
さて、飛翔経路ＤＰが正常な場合には、液滴Ｄが光ビームＢＸを通過する位置のＸ座標およびＹ座標が、それぞれ対応する基準値にあるとする。仮にノズル１１８内部での液状の材料の固着などに起因して、飛翔経路ＤＰが正常な経路からずれる場合には、吐出された液滴Ｄの光ビームＢＸを通過する位置のＸ座標およびＹ座標の少なくとも一方が、対応する基準値からずれる。
【００４５】
具体的には、飛翔経路ＤＰがＸ軸方向にずれると、液滴Ｄが光ビームＢＹを通過する位置のＸ座標が基準値からずれる。この場合、液滴Ｄが光ビームＢＹを通過する位置のｃ座標も変わる。ここで、後述するように、液滴Ｄが光ビームＢＹを通過する位置のｃ座標が変われば、検出部２０Ｙの光検出器２１に入射する光ビームＢＹの光強度が変わる。したがって、検出部２０Ｙの光検出器２１が受ける光強度に応じて、飛翔経路ＤＰがＸ軸方向にずれたか否かを検出できる。
【００４６】
同様に、飛翔経路ＤＰがＹ軸方向にずれると、液滴Ｄが光ビームＢＸを通過する位置のＹ座標が基準値からずれる。この場合、液滴Ｄが光ビームＢＸを通過する位置のｃ座標も変わる。ここで、後述するように、液滴Ｄが光ビームＢＸを通過する位置のｃ座標が変われば、検出部２０Ｘの光検出器２１に入射する光ビームＢＸの光強度が変わる。したがって、検出部２０Ｘの光検出器２１が受ける光強度に応じて、飛翔経路ＤＰがＹ軸方向にずれたか否かを検出できる。
【００４７】
（Ｃ．光学フィルタ）
図３を参照しながら、光学フィルタ１２Ａを説明する。図３（ａ）に示すように、光学フィルタ１２Ａは、断面幅方向（ｃ軸方向）に連続的な濃度勾配を有する減衰素子である。例えば、光学フィルタ１２Ａ上の一端に位置する領域Ｆ１では、光を吸収する色素の濃度が比較的に低いので、領域Ｆ１での光ビームＢＸに対する透過率は比較的に高い。一方、光学フィルタ１２Ａ上の他端に位置する領域Ｆ２では、光を吸収する色素の濃度が比較的に高いので、領域Ｆ２での光ビームＢＸに対する透過率は低い。
【００４８】
このような光学フィルタ１２Ａを光ビームＢＸが伝播すると、図３（ｂ）に示すように、光ビームＢＸの光強度は、断面幅方向に沿って変えられる。つまり、光学フィルタ１２Ａを経た後では、光ビームＢＸの光強度分布において、断面幅方向に沿って傾きが生じるようになる。例えば、光ビームＢＸの断面のうち、領域Ｆ１を伝播した部分Ｂ１の光強度は、比較的に強い。一方、光ビームＢＸの断面のうち、領域Ｆ２を伝播した部分Ｂ２の光強度は比較的に小さい。なお、光学フィルタ１２Ａを伝播した後では、通過前の光強度に対して、断面幅方向に１％以上１００％以下の範囲で光強度が分布しているのが好ましい。
【００４９】
さて、液滴Ｄが光ビームＢＸを通過していない場合には、光学フィルタ１２Ａを射出した光ビームＢＸの断面の全域が光検出器２１に入射する。上述したようにこの場合、強度信号Ｅの電位はゼロになる。一方、液滴Ｄが光ビームＢＸを通過する場合には、光ビームＢＸの一部が液滴Ｄによって、反射、吸収、または屈折させられる。そして、このような場合には、光検出器２１での光ビームＢＸの光強度が減少（減衰）する。さらに、光検出器２１での光強度の最小値は、液滴Ｄが光ビームＢＸを通過する位置のｃ座標によって異なる。なお、上述したように、ｃ座標はｃ軸方向（ｃ軸上）の座標である。
【００５０】
一方、光検出器２１に入射する光ビームＢＸの光強度が減衰する場合には、減衰量に応じて強度信号Ｅの電位が上昇する。したがって、液滴Ｄが光ビームＢＸを通過すると、強度信号Ｅの時間変化を表すプロファイルには、図３（ｃ）に示すような、上に凸の波形が現れる。本実施形態では、液滴Ｄの通過に伴うこのような波形を「液滴通過波形ＰＷ」とも表記する。
【００５１】
しかも、液滴通過波形ＰＷのピーク値（最大値）は、液滴Ｄが光ビームＢＸを通過する位置のｃ座標によって異なる。このため、図３（ｄ）のグラフが示すように、液滴Ｄが光ビームＢＸを通過する位置（通過位置）のｃ座標がシフトすると、ｃ座標のそのシフトに応じて、液滴通過波形ＰＷのピーク値Ｅｐがシフトする。したがって、図３（ｄ）のグラフが示すような関係を予め得ておけば、液滴通過波形ＰＷにおけるピーク値Ｅｐから、液滴Ｄの通過位置のｃ座標を検出できる。そして、通過位置のｃ座標が分かれば、液滴Ｄの飛翔経路ＤＰが、Ｙ軸方向に関して正常か否かを判断できる。
【００５２】
なお、液滴Ｄの飛翔経路ＤＰが、Ｘ軸方向に関して正常か否かは、検出部２０Ｙにおける光検出器２１に入射する光ビームＢＹの光強度の最小値、または液滴通過波形ＰＷのピーク値、に基づいて判断できる。
【００５３】
（実施形態２）
図４および図５を参照しながら、本実施形態の計測装置２を説明する。計測装置２において、照射部１０Ｘ，１０Ｙのそれぞれが、実施形態１の光学フィルタ１２Ａに代わりに、光学フィルタ１２Ｂと、光学フィルタ１２Ｂを回転させるモータ１５Ｂと、を備えている。そして、この点を除いて、計測装置２の構成は、実施形態１の計測装置１の構成と同じである。なお、本実施形態では、実施形態１の構成要素と同様な構成要素には同じ参照符合が付されいる。また、実施形態１における説明と重複する説明は省略されている。
【００５４】
図５（ａ）に示すように、光学フィルタ１２Ｂは、円形の形状を有している。そして、光学フィルタ１２Ｂの一部が光ビームＢＸに交わるように、光学フィルタ１２Ｂが配置されている。具体的には、光学フィルタ１２Ｂは、図示しない回転軸によって、回転可能に支持されている。ここで、この回転軸は、ａ軸方向に平行である。また、光学フィルタ１２Ｂの外周には、モータ１５Ｂが接続されている。そして、モータ１５Ｂが駆動されると、光学フィルタ１２Ｂは、ａ軸方向に平行な回転軸を中心にして、ｂ軸方向とｃ軸方向とに平行な仮想平面内で回転する。
【００５５】
このように配置されている光学フィルタ１２Ｂは、減衰素子領域Ｇ１と、光透過領域Ｇ２と、を有している。ここで、減衰素子領域Ｇ１と光透過領域Ｇ２とは、円形の光学フィルタ１２Ｂのほぼ半分づつを占めている。そして、減衰素子領域Ｇ１に光ビームＢＸが入射する状態と、光透過領域Ｇ２に光ビームＢＸが入射する状態とが、モータ１５Ｂが駆動されることで選択的に取られる。
【００５６】
減衰素子領域Ｇ１は、断面幅方向（光ビームＢＸの伝播方向に対して垂直な方向）に連続的な濃度勾配を有する光学素子である。例えば、減衰素子領域Ｇ１上の一端に位置する領域Ｆ１では、光を吸収する色素の濃度が比較的に低いので、領域Ｆ１での光ビームＢＸに対する透過率は比較的に高い。一方、減衰素子領域Ｇ１上の他端に位置する領域Ｆ２では、光を吸収する色素の濃度が比較的に高いので、領域Ｆ２での光ビームＢＸに対する透過率は低い。
【００５７】
図５（ｂ）に示すように減衰素子領域Ｇ１を光ビームＢＸが伝播すると、実施形態１の図３（ｂ）と同様に、光ビームＢＸの光強度は、断面幅方向に沿って変えられる。つまり、減衰素子領域Ｇ１を経た後では、光ビームＢＸの光強度分布において、断面幅方向に沿った傾きが生じるようになる。例えば、光ビームＢＸの断面のうち、領域Ｆ１を通過した部分Ｂ１の光強度は比較的に強い。一方、光ビームＢＸの断面のうち、領域Ｆ２を通過した部分Ｂ２の光強度は比較的に小さい。なお、減衰素子領域Ｇ１を通過した後では、通過前の光強度に対して、ｃ軸方向に沿って１％以上１００％以下の範囲で、光強度が分布しているのが好ましい。
【００５８】
以上のような理由から、液滴Ｄが光ビームＢＹを通過する位置のｃ座標が変われば、検出器２０Ｙの光検出器２１に入射する光ビームＢＹの光強度の最小値が変わる。ここで、測定部ＭＰにおいて光ビームＢＹのｃ軸方向はＸ軸方向に一致している。したがって、検出部２０Ｙの光検出器２１に入射する光ビームＢＹの光強度の最小値に応じて、液滴Ｄの飛翔方向ＤＰがＸ軸方向に変化したか否かを検出できる。
【００５９】
同様に、液滴Ｄが光ビームＢＸを通過する位置のｃ座標が変われば、検出部２０Ｘの光検出器２１に入射する光ビームＢＸの光強度の最小値が変わる。ここで、測定部ＭＰにおいて光ビームＢＸのｃ軸方向はＹ軸方向に一致している。したがって、検出部２０Ｘの光検出器２１に入射する光ビームＢＸの光強度の最小値に応じて、液滴Ｄの飛翔経路ＤＰがＹ軸方向に変化したか否かを検出できる。
【００６０】
光透過領域Ｇ２は、入射する光ビームＢＸに対して、実質的な光強度の減衰を与えない。このため、図５（ｃ）に示すように光透過領域Ｇ２を光ビームＢＸが伝播すると、光ビームＢＸの光強度分布は変化しない。
【００６１】
（Ｄ．液滴の飛翔経路のずれの検出方法）
図６（ａ）および（ｂ）を参照しながら、液滴Ｄの飛翔経路ＤＰのずれを検出する方法を説明する。
【００６２】
まず、光ビームＢＸが減衰素子領域Ｇ１を伝播するように光学フィルタ１２Ｂを設定する。つまり、光ビームＢＸの光強度を断面幅方向に変える。また、基準ノズル（ノズル１１８の一つ）を基準吐出位置ＲＰに配置する。本実施形態では、「基準吐出位置ＲＰ」とは、ノズル１１８の開口の中央部が位置すべき位置として定義され得る。また、基準吐出位置ＲＰと光ビームＢＸとの間の相対位置関係は既知である。さらに、あるノズル１１８が基準吐出位置ＲＰに位置する場合に、そのノズル１１８からの液滴Ｄが測定部ＭＰを通過できるように、基準吐出位置ＲＰは決められている。なお、基準ノズルの位置またはノズル１１８の位置は、本発明の「被計測物を飛翔させる位置」に対応する。
【００６３】
次に、図６（ａ）に示すように、基準ノズルから液滴Ｄを吐出して、光検出器２１上の光強度を測定する。具体的には、液滴通過波形ＰＷのピーク値Ｅｐｓを検出する。
【００６４】
そして、光ビームＢＸが減衰素子領域Ｇ１を通過する状態を維持したままで、対象になるノズル１１８を、上述の同じ基準吐出位置ＲＰに配置する。その後、図６（ｂ）に示すように、そのノズル１１８から液滴Ｄを吐出して、光検出器２１上の光強度を測定する。具体的には、液滴通過波形ＰＷのピーク値Ｅｐを検出する。
【００６５】
ここで、ピーク値Ｅｐとピーク値Ｅｐｓとが互いに異なる場合には、ノズル１１８からの飛翔経路ＤＰの方向が基準ノズルからの飛翔経路ＤＰの方向に対してＹ軸方向にずれている、と判定できる。一方、ピーク値Ｅｐと、ピーク値Ｅｐｓと、が互いにほぼ同じ場合には、ノズル１１８からの飛翔経路ＤＰの方向と基準ノズルからの飛翔経路ＤＰの方向とが、Ｙ軸方向に関して互いに一致している、と判定できる。さらに、１つのヘッド１１４において、ノズル１１８の全てからのそれぞれの飛翔経路ＤＰの方向が、基準ノズルからの飛翔経路ＤＰの方向に一致すれば、ヘッド１１４には、Ｙ軸方向に関してノズル１１８に依存した飛翔経路ＤＰのばらつきがない、と判定できる。
【００６６】
上記飛翔経路ＤＰのばらつきの検出方法は、実施形態２の計測装置２を用いてより好適に実行される。ただし、上記検出方法は、計測装置１、および後述の計測装置３，４，５，６，７のいずれを用いても好適に実行され得る。また、ｃ軸方向に沿った光強度分布が一様でない光ビームＢＸを用いるのであれば、上記検出方法を実行する計測装置の構造は、本明細書において説明される計測装置の構造に限定されない。
【００６７】
また、光ビームＢＹを用いて飛翔経路ＤＰのずれを同様に検出することも好ましい。そうすれば、光ビームＢＹを用いた検出によって、飛翔経路ＤＰのＸ軸方向へのずれを検出できるので、光ビームＢＸを用いた検出と併せて、飛翔経路ＤＰの２次元的なずれを検出できる。
【００６８】
（Ｅ．液滴の体積のずれの検出方法）
図６（ｃ）および（ｄ）を参照しながら、液滴Ｄの体積のずれを検出する方法を説明する。
【００６９】
まず、光ビームＢＸが光透過領域Ｇ２を伝播するように光学フィルタ１２Ｂを設定する。つまり、光ビームＢＸの光強度を断面幅方向に一様にする。そして、図６（ｃ）に示すように、基準ノズル（ノズル１１８の一つ）を基準吐出位置ＲＰに配置する。次に、基準ノズルから液滴Ｄを吐出して、光検出器２１上の光強度を検出する。具体的には、液滴通過波形ＰＷのピーク値Ｅｐ０を検出する。
【００７０】
そして、光ビームＢＸが光透過領域Ｇ２を通過する状態を維持したままで、対象となるノズル１１８を、同じ基準吐出位置ＲＰに配置する。その後、図６（ｄ）に示すように、そのノズル１１８から液滴Ｄを吐出して、光検出器２１上の光強度を測定する。具体的には、液滴通過波形ＰＷのピーク値Ｅｐｂを検出する。
【００７１】
そして、ピーク値Ｅｐｂが、ピーク値Ｅｐ０と異なる場合には、ノズル１１８からの液滴Ｄの体積が基準ノズルからの液滴Ｄの体積からずれている、と判定できる。一方、ピーク値Ｅｐｂとピーク値Ｅｐ０とがほぼ同じ場合には、ノズル１１８からの液滴Ｄの体積と基準ノズルからの液滴Ｄの体積とが互いに一致している、と判定できる。さらに、１つのヘッド１１４において、ノズル１１８の全てからのそれぞれの液滴Ｄの体積が、基準ノズルからの液滴Ｄの体積に一致すれば、ヘッド１１４には、吐出される液滴Ｄにノズル１１８に依存した体積のばらつきがない、と判定できる。
【００７２】
体積のずれの検出方法は、計測装置２を用いてより好適に実行される。ただし、実施形態１，３の計測装置１，３を用いても好適に実行され得る。なお、計測装置１を用いて体積のずれを検出する場合には、手動または自動で、光学フィルタ１２Ａを光路ＡＸから外せばよい。
【００７３】
上記説明では、ヘッド１１４におけるノズル１１８間での体積のばらつきを検出することを説明したが、上記検出方法によれば、１つのノズル１１８に関して、体積の経時変動も検出することができる。また、光ビームＢＸに代えて、光ビームＢＹを用いても、上記と同様に体積のばらつきを検出することができる。なお、光ビームＢＹを用いた体積のばらつきの検出方法は光ビームＢＸを用いた場合と基本的に同じなので、説明を省略する。
【００７４】
（実施形態３）
図７および図８を参照しながら、本実施形態の計測装置３を説明する。計測装置３において、照射部１０Ｘ，１０Ｙのそれぞれが、実施形態１の光学フィルタ１２Ａの代わりに、液晶フィルタ１２Ｃと、液晶フィルタ１２Ｃを駆動する駆動回路１５Ｃと、空間フィルタ１６と、を備えている。ただし、これらの点を除くと、本実施形態の計測装置３の構成は、実施形態１の計測装置１の構成と同じである。なお、本実施形態では、実施形態１の構成要素と同様な構成要素には同じ参照符合が付されている。また、実施形態１における説明と重複する説明は省略されている。
【００７５】
図８の液晶フィルタ１２Ｃは、クロスニコル（偏光方向が互いに垂直）に配置された一対の偏光板（不図示）と、一対の偏光板間に位置する液晶パネル（不図示）と、を含んでいる。そして、液晶フィルタ１２Ｃの一部が光ビームＢＸと垂直に交わるように、液晶フィルタ１２Ｃが配置されている。なお、本実施形態では、液晶フィルタ１２Ｃが本発明の「光学フィルタ」に対応する。
【００７６】
液晶フィルタ１２Ｃは、マトリクス状に位置する複数の光変調領域を備えた空間光変調器でもある。具体的には、液晶フィルタ１２Ｃにおける液晶パネルは、マトリクス状に配置された複数の画素電極と、複数の画素電極に対向する１つの対向電極と、複数の画素電極と対向電極との間に位置してＴＮ配向している液晶層と、を備えている。複数の画素電極と対向電極とは、どちらも光透過性を有する電極である。そして、複数の画素電極のそれぞれが、それぞれの光変調領域を規定している。このような構成によって、液晶パネルは、少なくともｃ軸方向（断面幅方向）に沿って変化する印加電圧を液晶層に加えることができる。そしてこのため、液晶フィルタ１２Ｃの透過率分布は、ｃ軸方向に沿って不均一になり得る。
【００７７】
なお、本発明においては、液晶パネルは、マトリクス状に配置された複数の画素電極に代えて、ｃ軸方向に整列した複数のストライプ状の電極を有していてもよい。なお、ここでいうストライプ状の電極は、ｂ軸方向に延びた形状を有した電極である。
【００７８】
空間フィルタ１６は、液晶フィルタ１２Ｃによる回折光の成分を光ビームＢＸ（ＢＹ）から除去する機能を有している。具体的には、空間フィルタ１６は、２つの集光レンズと、ピンホールを有した遮光部と、を備えている。ここで、ピンホールは、２つの集光レンズの間に位置し、かつ２つの集光レンズのそれぞれの焦点位置に位置している。さらにピンホールは光ビームＢＸ（ＢＹ）の中央にも位置している。なお、計測装置３の計測精度が問題にならないのであれば、空間フィルタ１６はなくてもよい。
【００７９】
空間フィルタ１６が配置されことが好ましい理由は、以下の通りである。本実施形態では、液晶フィルタ１２Ｃにおける複数の光変調領域のそれぞれは微細であり、かつそれらは周期的に並んでいる。さらに光ビームＢＸ（ＢＹ）の位相は高い水準で揃っている。これらのことから、液晶フィルタ１２Ｃが回折格子のように振舞う程度が大きい。そしてこの結果、液晶フィルタ１２Ｃによる回折光が光ビームＢＸ（ＢＹ）の光強度分布に影響を与える。しかしながら、本実施形態では空間フィルタ１６が位置するので、光ビームＢＸ（ＢＹ）から回折光の成分が除去され、この結果、望ましい光強度分布を有する光ビームＢＸ（ＢＹ）が得られる。
【００８０】
さて、駆動回路１５Ｃが液晶フィルタ１２Ｃに第１駆動信号を与えると、図８（ａ）に示すように、液晶フィルタ１２Ｃの透過率分布において、断面幅方向（ｃ軸方向）にほぼ連続な勾配が現れる。例えば、液晶フィルタ１２Ｃの一端の領域Ｆ１では、液晶層に対する印加電圧が比較的に小さく、そしてこのため、領域Ｆ１での光ビームＢＸに対する透過率は比較的に高い。一方、液晶フィルタ１２Ｃの他端の領域Ｆ２では、液晶層に対する印加電圧が比較的に大きく、そしてこのため、領域Ｆ２での光ビームＢＸに対する透過率は比較的に低い。
【００８１】
第１駆動信号が与えられている液晶フィルタ１２Ｃを光ビームＢＸが伝播する場合には、実施形態１の図３（ｂ）と同様に、光ビームＢＸの光強度は、断面幅方向に沿って変えられる。つまり、液晶フィルタ１２Ｃを経た後では、光ビームＢＸの光強度分布において、断面幅方向に沿った傾きが生じるようになる。例えば、光ビームＢＸの断面のうち、領域Ｆ１を通過した部分Ｂ１の光強度は比較的に強い。一方、光ビームＢＸの断面のうち、領域Ｆ２を通過した部分Ｂ２の光強度は比較的に小さい。なお、減衰素子領域Ｇ１を通過した後では、通過前の光強度に対して、ｃ軸方向に沿って１％以上１００％以下の範囲で、光強度が分布しているのが好ましい。
【００８２】
以上のような理由から、液滴Ｄが光ビームＢＹを通過する位置のｃ座標が変われば、検出部２０Ｙの光検出器２１に入射する光ビームＢＹの光強度の最小値が変わる。ここで、測定部ＭＰにおいて光ビームＢＹのｃ軸方向はＸ軸方向に一致している。したがって、検出部２０Ｙの光検出器２１に入射する光ビームＢＹの光強度の最小値に応じて、液滴Ｄの飛翔方向ＤＰがＸ軸方向に変化したか否かを検出できる。
【００８３】
同様に、液滴Ｄが光ビームＢＸを通過する位置のｃ座標が変われば、検出部２０Ｘの光検出器２１に入射する光ビームＢＸの光強度の最小値が変わる。ここで、測定部ＭＰにおいて光ビームＢＸのｃ軸方向はＹ軸方向に一致している。したがって、検出部２０Ｘの光検出器２１に入射する光ビームＢＸの光強度の最小値に応じて、液滴Ｄの飛翔経路ＤＰがＹ軸方向に変化したか否かを検出できる。
【００８４】
一方、駆動回路１５Ｃが液晶フィルタ１２Ｃに第２駆動信号を与えると、図８（ｂ）に示すように、液晶フィルタ１２Ｃの全体に亘って、液晶フィルタ１２Ｃは一様に最大の透過率を呈するようになる。このため、駆動回路１５Ｃが第２駆動信号を出力する場合には、液晶フィルタ１２Ｃを光ビームＢＸが伝播しても、光ビームＢＸの光強度分布は変化しない。
【００８５】
本実施形態では、光学フィルタが、液晶フィルタ１２Ｃから構成されている。このため、光ビームＢＸ（ＢＹ）の断面幅方向に沿った光強度分布を、液晶フィルタ１２Ｃに与える第１駆動信号に応じて変化させることができる。具体的には、断面幅方向の光強度が、１％から１００％の範囲よりも狭い範囲で変化するように第１駆動信号を与えてもよいし、断面幅方向の光強度が単調に増加（または減少）する代わりに、不連続に変化するように、第１駆動信号を与えてもよい。なお、第１駆動信号および第２駆動信号は、既存の液晶表示装置の駆動技術を利用して生成されるので、ここではそれらの生成に関する詳細な説明は省略する。
【００８６】
このように、本実施形態によれば、光ビームＢＸ（ＢＹ）の断面幅方向に沿った光強度分布が、電気的に変化させられる。このため、断面幅方向の光強度分布を変える場合に、光学フィルタを取り換える必要がない。さて、液滴Ｄ（つまり被計測物）の大きさまたは形状に対して、断面幅方向の光強度分布が適切であることが望ましい。それが、計測装置３が適切な計測感度をもたらすことの要素の一つだからである。ここで、光強度分布が液滴Ｄに対して適切か否かは、トライ・アンド・エラーによって選択される。本実施形態によれば、トライ・アンド・エラーの毎に光学フィルタを取り換える必要がなく、この結果、適切な光強度分布の実現が容易になる。
【００８７】
（実施形態４）
図９および図１０を参照しながら、本実施形態の計測装置４を説明する。計測装置４において、照射部１０Ｘ，１０Ｙのそれぞれが、実施形態１の光発生器１１の代わりに、ガウシアンビームを射出する光発生器１１Ｄを有している。さらに、計測装置４の照射部１０Ｘ，１０Ｙのそれぞれにおいて、実施形態１の光学フィルタ１２Ａが省略されている。ただし、これらの点を除くと、本実施形態の計測装置４の構成は、実施形態１の計測装置１の構成と同じである。なお、本実施形態では、実施形態１の構成要素と同様な構成要素には同じ参照符合が付されている。また、実施形態１における説明と重複する説明は省略されている。
【００８８】
光発生器１１Ｄが射出する光ビームＢＸは、ほぼ平行なガウシアンビームである。具体的には、光発生器１１Ｄは、ガウシアンレーザ光を射出するガウシアンレーザヘッドと、射出されたガウシアンレーザ光を平行化して光ビームＢＸを射出するコリメーションレンズと、を備えている。
【００８９】
図１０に示すように、光ビームＢＸの光強度は、ｂｃ断面（伝播方向に垂直な断面）上で、ほぼガウス分布をしている。つまり、光ビームＢＸのｂｃ断面の光強度は、断面幅方向に沿って連続的に異なっている。例えば、光ビームＢＸのｂｃ断面のうち、主光線に対応する部分Ｂ１では、光強度が最も強い。一方、光ビームＢＸのｂｃ断面のうち、光ビームＢＸの外側に対応する部分Ｂ２の光強度は比較的に小さい。なお、図１０（ａ）は、光ビームＢＸの測定部ＭＰにおけるｂｃ断面を示しており、図１０（ｂ）は、光ビームＢＸの測定部ＭＰにおける断面幅方向（ｃ軸方向）の光強度分布を示している。
【００９０】
以上のような理由から、液滴Ｄが光ビームＢＹを通過する位置のｃ座標が変われば、検出部２０Ｙの光検出器２１に入射する光ビームＢＹの光強度の最小値が変わる。ここで、測定部ＭＰにおいて光ビームＢＹのｃ軸方向はＸ軸方向に一致している。したがって、検出部２０Ｙの光検出器２１に入射する光ビームＢＹの光強度の最小値に応じて、液滴Ｄの飛翔方向ＤＰがＸ軸方向に変化したか否かを検出できる。
【００９１】
同様に、液滴Ｄが光ビームＢＸを通過する位置のｃ座標が変われば、検出部２０Ｘの光検出器２１に入射する光ビームＢＸの光強度の最小値が変わる。ここで、測定部ＭＰにおいて光ビームＢＸのｃ軸方向はＹ軸方向に一致している。したがって、検出部２０Ｘの光検出器２１に入射する光ビームＢＸの光強度の最小値に応じて、液滴Ｄの飛翔経路ＤＰがＹ軸方向に変化したか否かを検出できる。
【００９２】
（Ｆ．飛翔経路の曲がり角度の検出方法）
図１１（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を参照しながら、飛翔経路ＤＰの曲がり角度を検出する方法を説明する。
【００９３】
まず、図１１（ａ）に示すように、ヘッド１１４をＹ軸方向に前後に移動させながら、基準ノズル（ノズル１１８の一つ）から液滴Ｄを繰り返し吐出する。このことで、最も大きいピーク値Ｅｐｓが得られる基準ノズルの位置を探す。そして、最も大きいピーク値Ｅｐｓが得られる基準ノズルの位置を、基準吐出位置ＲＰとして記録する。ここで、最も大きいピーク値Ｅｐｓが得られる場合に、液滴Ｄは、光ビームＢＸの最も光強度が大きい部分を通ることになる。
【００９４】
なお、基準ノズルの位置またはノズル１１８の位置は、本発明の「被計測物を飛翔させる位置」に対応する。
【００９５】
次に、対象となるノズル１１８を、記録された基準吐出位置ＲＰに配置する。そして、図１１（ｂ）に示すように、そのノズル１１８から液滴Ｄを吐出して、光検出器２１上の光強度を測定する。具体的には、液滴通過波形ＰＷのピーク値Ｅｐを検出する。ここで、ピーク値Ｅｐと、ピーク値Ｅｐｓと、がほぼ同じ場合には、ノズル１１８からの飛翔経路ＤＰの方向と基準ノズルからの飛翔経路の方向とが互いに一致している、と判定できる。
【００９６】
一方、ピーク値Ｅｐとピーク値Ｅｐｓとが互いに異なる場合には、ノズル１１８からの飛翔経路ＤＰの方向が基準ノズルからの飛翔経路ＤＰの方向からずれている、と判定できる。そこで、図１１（ｃ）に示すように、対象となるノズル１１８を基準吐出位置ＲＰからＹ軸方向に前後に移動させて、ピーク値Ｅｐがピーク値Ｅｐｓに等しくなる位置を探して記録する。ここで、ピーク値Ｅｐがピーク値Ｅｐｓに等しくなる場合には、ノズル１１８からの液滴Ｄが光ビームＢＸの最も光強度が大きい部分を通る。つまり、光ビームＢＸの最も光強度が大きい部分にて、ノズル１１８からの飛翔経路ＤＰと基準ノズルからの飛翔経路ＤＰとが交わる。したがって、ピーク値Ｅｐとピーク値Ｅｐｓとが等しくなる場合のノズル１１８の位置と、基準吐出位置ＲＰと、の間の距離を求めれば、飛翔経路ＤＰの曲がり角度αを求めることができる。なお、基準ノズルと、光ビームＢＸの最も光強度が大きい部分と、の間の距離は、液滴Ｄの飛翔速度Ｖｍ（既知であるとする）から求めることができる。
【００９７】
（実施形態５）
図１２を参照しながら、本実施形態の計測装置５を説明する。計測装置５において、照射部１０Ｘ，１０Ｙのそれぞれが、実施形態１の光学フィルタ１２Ａに代わりに、プリズムアレイ１７と、集光器１８と、を備えている。そして、この点を除いて、計測装置５の構成は、実施形態１の計測装置１の構成と同じである。なお、本実施形態では、実施形態１の構成要素と同様な構成要素には同じ参照符合が付されており、そして、実施形態１における説明と重複する説明は省略されている。
【００９８】
プリズムアレイ１７は、光ビームＢＸを複数のサブビームＢに分割するビームスプリッタである。ここで、複数のサブビームＢが断面幅方向に並んで射出されるように、プリズムアレイ１７は構成されている。また、複数のサブビームＢの光強度がそれぞれ異なるように、プリズムアレイ１７が構成されている。
【００９９】
集光器１８はレンズ群からなる。そして、集光器１８は、互いに隣合う任意の２つのサブビームＢの間の距離が、液滴Ｄのｃ軸方向に沿った幅以下になるように、複数のサブビームＢを集光する機能を有する。集光器１８から射出する複数のサブビームＢは互いにほぼ平行に伝播し、光検出器２１に全て入射する。ここで、集光器１８を射出する複数のサブビームＢをまとめて、ビーム束ＢＴとも表記する。なお、ビーム束ＢＴの断面幅ＣＷは、液滴Ｄのｃ軸方向に沿った幅以上である。
【０１００】
本実施形態では、実施形態１の光路ＡＸおよび光路ＡＹのそれぞれを、それぞれのビーム束ＢＴが伝播する。また、プリズムアレイ１７の作用によって、それぞれのビーム束ＢＴの光強度は、それぞれのｃ軸方向（断面幅方向）に沿って異なっている。
【０１０１】
以上のような理由から、光路ＡＸを伝播するビーム束ＢＴに関しては、次のようなことが言える。液滴Ｄがビーム束ＢＴを通過する位置のｃ座標が変われば、検出部２０Ｘの光検出器２１に入射する光ビーム束ＢＴの光強度の最小値が変わる。ここで、光路ＡＸを伝播するビーム束ＢＴの場合には、測定部ＭＰにおいて、ビーム束ＢＴのｃ軸方向はＹ軸方向に一致している。したがって、光検出器２１が受ける光強度の最小値に応じて、液滴Ｄの飛翔経路ＤＰがＹ軸方向に変化したか否かを検出できる。
【０１０２】
また、光路ＡＹを伝播するビーム束ＢＴに関しても、次のようなことが言える。液滴Ｄがビーム束ＢＴを通過する位置のｃ座標が変われば、検出部２０Ｙの光検出器２１に入射する光ビーム束ＢＴの光強度の最小値が変わる。ここで、光路ＡＹを伝播するビーム束ＢＴの場合には、測定部ＭＰにおいて、ビーム束ＢＴのｃ軸方向はＸ軸方向に一致している。したがって、検出部２０Ｙの光検出器２１が受ける光強度の最小値に応じて、液滴Ｄの飛翔経路ＤＰがＸ軸方向に変化したか否かを検出できる。
【０１０３】
本実施形態によれば、複数のサブビームＢのそれぞれの光強度が、それぞれ異なるので、液滴Ｄがビーム束（複数のサブビーム）を通過した際に光検出器が受ける光強度の減衰量が、被計測物の飛翔経路のずれに応じて、離散的な数値になる。そして、離散的な減衰量が、液滴ＤがどのサブビームＢを通過したかを示しているので、飛翔経路ＤＰのずれを把握することが容易になる。
【０１０４】
（Ｇ．飛翔経路の曲がり角度の検出方法）
図１３（ａ）から（ｃ）を参照しながら、飛翔経路ＤＰの曲がり角度を検出する方法を説明する。ただし、以下では、説明の便宜のため、ビーム束ＢＴにおいて、互いに隣合う２つのサブビームＢの間の空間の長さを、「ビーム間ギャップＢｇ」と表記する。また、複数のサブビームＢのＹＺ断面でのそれぞれの断面半径を「ビーム断面半径Ｂｒ」と表記する。
【０１０５】
まず、基準ノズル（ノズル１１８の一つ）を基準吐出位置ＲＰに配置する。ここで、上述のように、基準吐出位置ＲＰとビーム束ＢＴとの相対位置関係とは既知である。さらに、あるノズル１１８が基準吐出位置ＲＰに位置する場合に、そのノズル１１８からの液滴Ｄが測定部ＭＰを通過できるように、基準吐出位置ＲＰは決められている。
【０１０６】
なお、上述のように、基準ノズルの位置またはノズル１１８の位置は、本発明の「被計測物を飛翔させる位置」に対応する。
【０１０７】
次に、図１３（ａ）に示すように、基準ノズルから液滴Ｄを吐出して、光検出器２１上の光強度を測定する。具体的には、液滴通過波形ＰＷのピーク値Ｅｐｓを検出する。また、対象になるノズル１１８を基準吐出位置ＲＰに配置する。そして、図１３（ｂ）に示すように、そのノズル１１８から液滴Ｄを吐出して、光検出器２１上の光強度を測定する。具体的には、液滴通過波形ＰＷのピーク値Ｅｐを検出する。なお、上述のように、ピーク値Ｅｐｓ、Ｅｐは、光検出器２１上の光強度の最大減衰量に対応している。
【０１０８】
さて、ビーム束ＢＴ内の複数のサブビームＢの光強度は、それぞれ異なる。このため、液滴Ｄが複数のサブビームＢのいずれを通過したかに依存して、光検出器２１上の光強度が異なる。したがって、本実施形態では、光検出器２１上の光強度に応じて、液滴ＤがどのサブビームＢを通過したか、が分かる。
【０１０９】
例えば、図１３（ａ）および（ｂ）に示す７本のサブビームＢのそれぞれの光強度が、紙面の左から、２，４，６，８，１０，１２，１４であるとする。この場合には、液滴Ｄによって光ビーム束ＢＴが何ら遮られない場合には、光検出器２１上の光強度は、「５６」になる。ここで、図１３（ａ）に示すように、液滴Ｄが、左から４番目のサブビームＢを遮る場合には、その４番目のサブビームＢの光強度が８なので、光検出器２１上の光強度は、「４８（＝５６−８）」である。また、図１３（ｂ）に示すように、液滴Ｄが、左から３番目のサブビームＢを通過する場合には、その３番目のサブビームＢの光強度が６なので、光検出器２１上の光強度は、「５０（＝５６−６）」である。
【０１１０】
基準ノズルも、対象となるノズル１１８も、同じ基準吐出位置ＲＰから液滴Ｄを吐出しているので、基準ノズルからの液滴Ｄとノズル１１８からの液滴Ｄとが、それぞれどのサブビームＢを通過したかがわかれば、ビーム間ギャップＢｇと、ビーム断面半径Ｂｒと、を用いて、ノズル１１８からの飛翔経路ＤＰと基準ノズルからの飛翔経路ＤＰとが成す角度（つまり、曲がり角度α）を求めることができる。なお、基準ノズルと、光ビームＢＸの最も光強度が大きい部分と、の間の距離は、液滴Ｄの飛翔速度Ｖｍ（既知であるとする）から求めることができる。
【０１１１】
本実施形態では、ビーム間ギャップＢｇは正の値である。つまり、互いに隣合う２つのサブビームＢが重なり合わない。このため、検出誤差が生じない。さらに、ビーム間ギャップＢｇが液滴Ｄのｃ軸方向（ここではＹ軸方向）に沿った幅Ｄｙ以下である。このため、互いに隣合う２つのサブビームＢの間を液滴Ｄがすり抜けてしまう検出漏れを防止できる。また、複数のサブビームＢのそれぞれのビーム断面半径Ｂｒが、Ｄｙの半値の１０倍以下である。このため、十分な検出感度が得られる。なお、ビーム間ギャップＢｇに、ビーム断面半径Ｂｒの２倍を加えた値が、複数のサブビームＢのピッチである。
【０１１２】
サブビームＢの光強度は、ｃ軸方向に沿って単調に変化している必要はない。例えば、図１３（ａ）および（ｂ）に示す７本のサブビームＢの光強度が、左から２，８，４，６，１０，１２，１４であってもよい。つまり、複数のサブビームＢのそれぞれの光強度が、それぞれ異なっていればよい。
【０１１３】
（実施形態６）
図１４を参照しながら、本実施形態の計測装置６を説明する。計測装置６において、照射部１０Ｘ，１０Ｙは、実施形態１の光発生器１１に代えて、光発生部１１ＰＸ，１１ＰＹをそれぞれ含んでいる。ここで、光発生器１１ＰＸ，１１ＰＹどちらも、直線偏光を射出するレーザ光源である。さらに、計測装置６は、２つの偏光フィルタＰＸ，ＰＹも備えている。ただし、これらの点を除くと、計測装置６の構成は、実施形態１の計測装置１の構成と同じである。なお、本実施形態では、実施形態１の構成要素と同様な構成要素には同じ参照符合が付されている。また、実施形態１における説明と重複する説明は省略されている。
【０１１４】
光発生器１１ＰＸおよび光発生器１１ＰＹはどちらも、直線偏光Ｈｅ−Ｎｅレーザと、コリメーションレンズと、を有している。コリメーションレンズは、直線偏光Ｈｅ−Ｎｅレーザが射出する直線偏光を平行化して、光ビームＢＸ、または光ビームＢＹ、を射出する機能を果たす。
【０１１５】
光発生器１１ＰＸ、１１ＰＹは、光ビームＢＸの偏光方向と光ビームＢＹの偏光方向とが互いに直交するように、構成されている。具体的には、光発生器１１ＰＸを射出する際に、光ビームＢＸの偏光方向はｂ軸方向に平行であり、光発生器１１ＰＹを射出する際に光ビームＢＹの偏光方向はｃ軸方向である。このため測定部ＭＰにおいて、光ビームＢＸの偏光方向はＺ軸方向にほぼ平行であり、光ビームＢＹの偏光方向はＸ軸方向にほぼ平行である。
【０１１６】
偏光フィルタＰＸは、測定部ＭＰと、検出部２０Ｘにおける光検出器２１と、の間の光路上に位置している。そして、偏光フィルタＰＸを射出した光ビームＢＸの光強度が最大となるように、偏光フィルタＰＸが配向されている。本実施形態では、偏光フィルタＰＸが透過する光の偏光方向は、光ビームＢＸの偏光方向にほぼ一致している。一方、偏光フィルタＰＹは、測定部ＭＰと、検出部２０Ｙにおける光検出器２１と、の間の光路上に位置している。そして、偏光フィルタＰＹを射出した光ビームＢＹの光強度が最大となるように、偏光フィルタＰＹが配向されている。本実施形態では、偏光フィルタＰＹが透過する光の偏光方向は、光ビームＢＹの偏光方向にほぼ一致している。
【０１１７】
偏光フィルタＰＸ，ＰＹが位置することの利点は、次の通りである。液滴Ｄが光ビームＢＸおよび光ビームＢＹを通過する際に、液滴Ｄによって光ビームＢＸの一部が反射または屈折することで、光ビームＢＸが検出部２０Ｙにおける光検出器２１へ入射する場合がある。同様に、液滴Ｄによって光ビームＢＹの一部が反射または屈折することで、光ビームＢＹが検出部２０Ｘにおける光検出器２１へ入射する場合もある。このような「クロストーク」が生じると、光ビームＢＸの光強度に基づいたＹ軸方向の測定に誤差を生じるし、光ビームＢＹの光強度に基づくＸ軸方向の測定に誤差を生じる。
【０１１８】
測定精度の見地からすると、検出部２０Ｘにおける光検出器２１には光ビームＢＸのみが入射するとともに、検出部２０Ｙにおける光検出器２１には光ビームＢＹのみが入射することが好ましい。
【０１１９】
本実施形態の上記構成によれば、液滴Ｄにて反射、吸収または屈折した光ビームＢＸの一部が検出部２０Ｙに向かって伝播しても、検出部２０Ｙに向かう光ビームＢＸは偏光フィルタＰＹに吸収される。これは、光ビームＢＸの偏光方向と、偏光フィルタＰＹが透過させる光の偏光方向とが、一致しないからである。このため、液滴Ｄによる反射または屈折が生じても、光ビームＢＸは検出部２０Ｙの光検出器２１に入射しない。同様に、反射、吸収または屈折した光ビームＢＹの一部が検出部２０Ｘに向かって伝播しても、検出部２０Ｘに向かう光ビームＢＹは偏光フィルタＰＸに吸収される。これは、光ビームＢＹの偏光方向と、偏光フィルタＰＸが透過させる光の偏光方向とが、一致しないからである。このため、液滴Ｄによる反射または屈折が生じても、光ビームＢＹは検出部２０Ｘの光検出器２１に入射しない。
【０１２０】
以上のような理由から、本実施形態の構成によればクロストークが生じないので、飛翔経路を測定する際の精度が維持される。
【０１２１】
（実施形態７）
図１５を参照しながら、本実施形態の計測装置７を説明する。計測装置７においては、実施形態１の照射部１０Ｙが省略されている。その代わり、計測装置７は、照射部１０Ｘからの光ビームを２つのサブビームＢＸ、ＢＹに分割する光学系も有している。ただし、これらの点を除くと、計測装置７の構成は、実施形態１の計測装置１の構成と同じである。なお、本実施形態では、実施形態１の構成要素と同様な構成要素には同じ参照符合が付されている。また、実施形態１における説明と重複する説明は省略されている。
【０１２２】
図１５に示す計測装置７は、光ビームＢＸを射出する光発生器１１と、光ビームＢＸの光強度をｃ軸方向に変える光学フィルタ１２Ａと、光学フィルタ１２Ａを射出した光ビームＢＸをサブビームＢＸ１とサブビームＢＸ２とに分割するハーフミラーＨＭと、サブビームＢＸ２の方向を変える２つのミラーＭ１，Ｍ２と、サブビームＢＸ１を受光する検出部２０Ｘと、サブビームＢＸ２を受光する検出部２０Ｙと、を備えている。なお、光発生器１１と光学フィルタ１２Ａとは、上述の照射部１０Ｘに含まれる。
【０１２３】
ハーフミラーＨＭは、光ビームＢＸの方向へサブビームＢＸ１を伝播させる。また、ハーフミラーＨＭは、サブビームＢＸ２を光ビームＢＸの断面幅の方向へ反射する。
【０１２４】
ハーフミラーＨＭを射出したサブビームＢＸ１は、検出部２０Ｘにおける光検出器２１に入射する。ここで、ハーフミラーＨＭと検出部２０Ｘにおける光検出器２１との間のサブビームＢＸ１の光路は、Ｘ軸方向に平行である。一方、ハーフミラーＨＭを射出したサブビームＢＸ２は、２つのミラーＭ１，Ｍ２を経て、検出部２０Ｙにおける光検出器２１に入射する。ここで、ハーフミラーＨＭを射出したサブビームＢＸ２の光路は、２つのミラーＭ１，Ｍ２によって、測定部ＭＰにてサブビームＢＸ１の光路にほぼ垂直に交差するように、曲げらている。
【０１２５】
ここで、光学フィルタ１２Ａの作用によって、サブビームＢＸ１の光強度はｃ軸方向に沿って連続的に変化している。このため、液滴ＤがサブビームＢＸ１を通過する位置のｃ座標が変われば、検出部２０Ｘの光検出器２１に入射するサブビームＢＸ１の光強度の最小値が変わる。ここで、測定部ＭＰにおいて、サブビームＢＸ１のｃ軸方向は、Ｙ軸方向にほぼ一致している。したがって、検出部２０Ｘの光検出器２１が受ける光強度の最小値に応じて、液滴Ｄの飛翔経路ＤＰがＹ軸方向に変化したか否かを検出できる。
【０１２６】
一方、光学フィルタ１２Ａの作用によって、サブビームＢＸ２の光強度も、ｃ軸方向に連続的に変化している。このため、液滴ＤがサブビームＢＸ２を通過する位置のｃ座標が変われば、検出部２０Ｙの光検出器２１に入射する光ビームＢＸ２の光強度の最小値が変わる。ここで、測定部ＭＰにおいて、サブビームＢＸ２のｃ軸方向は、Ｘ軸方向にほぼ一致している。したがって、検出部２０Ｙの光検出器２１が受ける光強度の最小値に応じて、液滴Ｄの飛翔経路ＤＰがＸ軸方向に変化したか否かを検出できる。
【０１２７】
なお、測定部ＭＰにおいて、サブビームＢＸ１の断面幅ＣＷは、液滴Ｄのｃ軸方向の幅よりも大きい。同様に、測定部ＭＰにおいて、サブビームＢＸ２の断面幅ＣＷは、液滴Ｄのｃ軸方向の幅よりも大きい。
【０１２８】
本実施形態の計測装置７によれば、光発生器１１と光学フィルタ１２Ａとをそれぞれ１つずつ用いるだけで、互いに垂直なＸ軸方向とＹ軸方向について、液滴Ｄなどの被計測物の飛翔経路のずれを検出できる。
【０１２９】
（実施形態８）
図１６を参照しながら、液滴吐出装置１００の構成をより詳細に説明する。図１６に示す液滴吐出装置１００は、基本的にはインクジェット装置である。また、液滴吐出装置１００は、カラーフィルタ製造装置の一部であり、図示しないカラーフィルタ基板における複数の画素領域に、赤色（Ｒ）、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）のいずれかに対応するフィルタ材料を付与する装置でもある。
【０１３０】
より具体的には、液滴吐出装置１００は、液状のカラーフィルタ材料１１１を保持するタンク１０１と、チューブ１１０と、グランドステージＧＳと、吐出ヘッド部１０３と、ステージ１０６と、第１位置制御装置１０４と、第２位置制御装置１０８と、制御部１１２と、支持部１０４ａと、上述の計測装置１と、を備えている。なお、計測装置１に代えて、液滴吐出装置１００が計測装置２，３，４，５，６，７のいずれか一つを有していてもよい。
【０１３１】
吐出ヘッド部１０３は、図１７に示すように、キャリッジ１０３ａと、キャリッジ１０３ａに固定されたヘッド１１４と、を有している。ヘッド１１４は、制御部１１２からの駆動波形に応じて、液状のフィルタ材料１１１の液滴Ｄを吐出する。なお、ヘッド１１４には、チューブ１１０によってタンク１０１に連結されており、このため、タンク１０１からヘッド１１４に液状のフィルタ材料１１１が供給される。
【０１３２】
図１６に戻り、ステージ１０６は、基板（不図示）を固定するための平面を提供している。さらに、ステージ１０６の一端には、計測装置１が位置している。ここで、計測装置１は、照射部１０Ｘと検出部２０Ｘとの間の光路がＸ軸方向に平行になり、照射部１０Ｙと検出部２０Ｙとの間の光路がＹ軸方向に平行になるように、配置されている。本実施形態の計測装置１は筐体に覆われている。ただし、この筐体には、ノズル１１８から吐出された液滴Ｄが、測定部ＭＰを通過できるように、開口部が設けられている。
【０１３３】
第１位置制御装置１０４は、支持部１０４ａによって、グランドステージＧＳから所定の高さの位置に固定されている。この第１位置制御装置１０４は、制御部１１２からの信号に応じて、吐出ヘッド部１０３をＹ軸方向と、Ｙ軸方向に直交するＺ軸方向と、に沿って移動させる機能を有する。さらに、第１位置制御装置１０４は、Ｚ軸に平行な軸の回りで吐出ヘッド部１０３を回転させる機能も有する。ここで、本実施形態では、Ｚ軸方向は、鉛直方向（つまり重力加速度の方向）に平行な方向である。
【０１３４】
第２位置制御装置１０８は、制御部１１２からの信号に応じて、ステージ１０６をグランドステージＧＳ上でＸ軸方向に移動させる。ここで、Ｘ軸方向は、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の双方と直交する方向である。
【０１３５】
上記のような機能を有する第１位置制御装置１０４の構成と第２位置制御装置１０８の構成とは、リニアモータまたはサーボモータを利用した公知のＸＹロボットを用いて実現できる。このため、ここでは、それらの詳細な構成の説明を省略する。なお、本明細書では、第１位置制御装置１０４および第２位置制御装置１０８を、「ロボット」または「走査部」とも表記する。
【０１３６】
さて上述のように、第１位置制御装置１０４によって、吐出ヘッド部１０３はＹ軸方向に移動する。そして、第２位置制御装置１０８によって、計測装置１はステージ１０６と共にＸ軸方向に移動する。これらの結果、計測装置１に対するヘッドの相対位置が変わる。より具体的には、これらの動作によって、ヘッド１１４、またはノズル１１８は、計測装置１の測定部ＭＰに対して、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に相対的に移動する。
【０１３７】
制御部１１２は、液状のフィルタ材料１１１の液滴Ｄを吐出すべき相対位置を表す吐出データを外部情報処理装置から受け取るように構成されている。制御部１１２は、受け取った吐出データを内部の記憶装置に格納するとともに、格納された吐出データに応じて、第１位置制御装置１０４と、第２位置制御装置１０８と、ヘッド１１４と、を制御する。なお、吐出データとは、基板などの対象物、または光路ＡＸ，ＡＹ上へ、任意のノズル１１８から液状のフィルタ材料１１１を吐出するためのデータである。
【０１３８】
上記構成を有する液滴吐出装置１００は、吐出データに応じて、ヘッド１１４のノズル１１８を対象物に対して相対移動させるとともに、被吐出部に向けてノズル１１８から液状のフィルタ材料１１１を吐出する。なお、液滴吐出装置１００によるヘッド１１４の相対移動と、ヘッド１１４からの液状のフィルタ材料１１１の吐出と、をまとめて「塗布走査」または「吐出走査」と表記することもある。
【０１３９】
なお、インクジェット法で層、膜、またはパターンを形成することは、液滴吐出装置１００のような装置を用いて、所定の物体上に、層、膜、またはパターンを形成することである。
【０１４０】
次に、図１７および図１８を参照しながら、ヘッド１１４をより詳細に説明する。図１７に示すようにヘッド１１４は、Ｙ軸方向に並んだ複数のノズル１１８を有している。そして、複数のノズル１１８がステージ１０６側を向くように、ヘッド１１４はキャリッジ１０３ａに固定されている。また、上述したように、ヘッド１１４は、第１位置制御装置１０４によってＹ軸方向へ移動する。ヘッド１１４がＹ軸方向に移動することで、複数のノズル１１８のいずれからの液滴Ｄが、測定部ＭＰを通過できる。
【０１４１】
図１８（ａ）および（ｂ）を参照しながら、ヘッド１１４の内部構造を簡単に説明する。ヘッド１１４は、振動板１２６と、液たまり１２９と、複数の隔壁１２２と、複数の振動子１２４と、複数のノズル１１８のそれぞれの開口を規定するノズルプレート１２８と、供給口１３０と、孔１３１と、を備えている。液たまり１２９は、振動板１２６と、ノズルプレート１２８と、の間に位置しており、この液たまり１２９には、図示しない外部タンクから孔１３１を介して供給される液状の配向材料１１１が常に充填される。
【０１４２】
複数の隔壁１２２は、振動板１２６と、ノズルプレート１２８と、の間に位置している。そして、振動板１２６と、ノズルプレート１２８と、一対の隔壁１２２と、によって囲まれた部分がキャビティ１２０である。キャビティ１２０はノズル１１８に対応して設けられているため、キャビティ１２０の数とノズル１１８の数とは同じである。キャビティ１２０には、一対の隔壁１２２間に位置する供給口１３０を介して、液たまり１２９から液状のフィルタ材料１１１が供給される。なお、本実施形態では、ノズル１１８の直径は、約２７μｍである。
【０１４３】
さて、振動板１２６上には、それぞれのキャビティ１２０に対応して、それぞれの振動子１２４が位置する。振動子１２４のそれぞれは、ピエゾ素子１２４Ｃと、ピエゾ素子１２４Ｃを挟む一対の電極１２４Ａ、１２４Ｂと、を含む。制御部１１２が、この一対の電極１２４Ａ、１２４Ｂの間に駆動波形を与えることで、対応するノズル１１８から液状のフィルタ材料１１１の液滴Ｄが吐出される。ここで、ノズル１１８から吐出される材料の体積は、０ｐｌ以上４２ｐｌ（ピコリットル）以下の間で可変である。なお、ノズル１１８からＺ軸方向に液状のフィルタ材料１１１の液滴Ｄが吐出されるように、ノズル１１８の形状が調整されている。このため、吐出された液滴Ｄは、Ｚ軸方向の速度成分を有することになる。
【０１４４】
本明細書では、１つのノズル１１８と、ノズル１１８に対応するキャビティ１２０と、キャビティ１２０に対応する振動子１２４と、を含んだ部分を「吐出部１２７」とも表記する。この表記によれば、１つのヘッド１１４は、ノズル１１８の数と同じ数の吐出部１２７を有する。また、吐出部１２７は、ピエゾ素子の代わりに電気熱変換素子を有してもよい。つまり、吐出部１２７は、電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用して材料を吐出する構成を有していてもよい。
【０１４５】
次に、図１９を参照しながら、制御部１１２の構成を説明する。図１９に示す制御部１１２は、入力バッファメモリ２００と、記憶装置２０２と、処理部２０４と、検査コントローラ２０５と、走査駆動部２０６と、ヘッド駆動部２０８と、を備えている。入力バッファメモリ２００と処理部２０４とは相互に通信可能に接続されている。処理部２０４と、記憶装置２０２と、検査コントローラ２０５と、走査駆動部２０６と、ヘッド駆動部２０８とは、図示しないバスによって相互に通信可能に接続されている。
【０１４６】
検査コントローラ２０５は、計測装置１における２つの信号処理部２２のそれぞれと通信可能に接続されている。さらに、走査駆動部２０６は、第１位置制御装置１０４および第２位置制御装置１０８と相互に通信可能に接続されている。同様にヘッド駆動部２０８は、ヘッド１１４と相互に通信可能に接続されている。
【０１４７】
入力バッファメモリ２００は、液滴吐出装置１００の外部に位置する外部情報処理装置（不図示）から、液状のフィルタ材料１１１の液滴Ｄを吐出するための吐出データを受け取る。入力バッファメモリ２００は、吐出データを処理部２０４に供給し、処理部２０４は吐出データを記憶装置２０２に格納する。図１９では、記憶装置２０２はＲＡＭである。
【０１４８】
処理部２０４は、記憶装置２０２内の吐出データに基づいて、ステージ１０６に対するノズル１１８の相対位置を示すデータを走査駆動部２０６に与える。走査駆動部２０６はこのデータと、所定の吐出周期と、に応じたステージ駆動信号を第１位置制御装置１０４および第２位置制御装置１０８に与える。この結果、対象物または測定部ＭＰに対する吐出ヘッド部１０３の相対位置が変わる。一方、処理部２０４は、記憶装置２０２に記憶された吐出データに基づいて、液状のフィルタ材料１１１の吐出に必要なノズル選択信号をヘッド駆動部２０８に与える。そうすると、ヘッド駆動部２０８は、ノズル選択信号が示すノズル１１８に対応した吐出部１２７へ駆動波形を与える。この結果、ヘッド１１４における対応するノズル１１８から、液状のフィルタ材料１１１の液滴Ｄが吐出される。
【０１４９】
処理部２０４は、また、検査コントローラ２０５を介して、２つの信号処理部２２に、飛翔経路ＤＰの検査を開始させる機能も有する。
【０１５０】
一方、ヘッド駆動部２０８は、計測装置１における２つの信号処理部２２に、駆動波形に同期したパルス信号を与える。このため、信号処理部２２は、液滴の吐出タイミングと、液滴通過波形ＰＷとの対応付けを行うことができる。
【０１５１】
制御部１１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バスを含んだコンピュータである。したがって、制御部１１２の上記機能は、コンピュータによって実行されるソフトウェアプログラムによって実現される。もちろん、制御部１１２は、専用の回路（ハードウェア）によって実現されてもよい。
【０１５２】
上記のように液滴吐出装置１００が計測装置１を備えているので、液滴吐出装置１００が液滴Ｄの吐出を伴うステップを実行中であっても、液滴Ｄの飛翔経路ＤＰのずれの検出を行うステップを容易に割り込ませることができる。
【０１５３】
ここで、液滴の吐出を伴うステップとは、例えば、１）カラーフィルタ基板を製造する工程において、カラーフィルタ基板の画素領域に、液滴吐出装置がフィルタ材料の液滴を付与すること、２）有機エレクトロルミネッセンス表示装置を製造する工程において、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の画素領域に、液滴吐出装置が発光材料の液滴を付与すること、３）液晶表示装置の配向膜を形成する工程において、液滴吐出装置が物体表面上に配向膜材料の液滴を付与すること、４）導電配線を製造する工程において、液滴吐出装置が物体表面上に導電性材料の液滴を付与すること、５）配線基板を製造する工程において、液滴吐出装置が物体表面上に絶縁材料の液滴を付与すること、および６）その他の液状の材料の液滴を物体表面上に付与すること、のいずれにも対応する。また、液滴吐出装置がインクジェットプリンタである場合には、液滴の吐出を伴うステップは、７）インクジェットプリンタが用紙に文字または画像を印刷することに対応する。
【０１５４】
（変形例１）
上記実施形態によれば、カラーフィルタ基板用のフィルタ材料１１１を付与する液滴吐出装置１００に計測装置１が適用される。しかしながら、液状の導電性材料を吐出する液滴吐出装置に計測装置１が適用されてもよい。さらに、民生用のプリンタにおいて計測装置１が適用されてもよい。そして、ヘッド１１４から吐出される液状の材料が、カラーフィルタ基板用のフィルタ材料に代えて、金属微粒子を含んだ導電性材料であっても、有機材料であっても、本実施形態の計測装置１は、吐出される液滴Ｄの飛翔経路ＤＰのずれを正確に測定できる。
【０１５５】
（変形例２）
上記実施形態によれば、飛翔経路ＤＰのＸ軸方向へのずれとＹ軸方向へのずれとが、同時に検出できる。計測装置１，２，３，４，５，６，７が、測定部ＭＰにおいて互いに直交する光ビームＢＸと光ビームＢＹとを射出するからである。しかしながら、本発明においては、このような構成に代えて、計測装置１，２，３，４，５，６，７が、光ビームＢＸおよび光ビームＢＹのどちらか一方のみを射出するようにしてもよい。
【０１５６】
例えば、計測装置１において、照射部１０Ｙと検出部２０Ｙとが、キャリッジ１０３ａ（図１７）に固定されて、ステージ１０６に対してヘッド１１４と一緒に移動するようにしてもよい。この場合には、複数のノズル１１８が構成するノズル列におけるどのノズル１１８から液滴Ｄが吐出されても、液滴Ｄが光ビームＢＹを通過できるように、照射部１０Ｙと検出部２０Ｙとが配置されることが好ましい。つまりこの場合、光ビームＢＹの光路がノズル列の方向に平行になる。
【０１５７】
そうすれば、液滴吐出装置１００がステージ１０６上の基板に液滴Ｄを付与すると同時に、計測装置１が液滴Ｄの飛翔方向ＤＰを検査できる。なお、このような構成の場合には、光ビームＢＹの光路のうち、ノズル列に重なる部分の全てが、実施形態１から７の測定部ＭＰに対応する。
【０１５８】
（変形例３）
ヘッド１１４における１つのノズル１１８からの飛翔経路Ｄの方向を基準方向にしてよい。そして、ヘッド１１４における他の複数のノズル１１８からのそれぞれの飛翔経路ＤＰの方向が、基準方向からずれているか否かを判断してもよい。他のノズル１１８からの飛翔経路ＤＰが基準方向からずれている場合には、基準のノズル１１８からの飛翔方向ＤＰと一致するように、ヘッド１１４を調整すればよい。
【０１５９】
（変形例４）
上記実施形態１から８によれば、飛翔する被計測物は、液滴Ｄである。もちろん、飛翔する被計測物は、液滴Ｄ以外であってもよい。例えば、被計測物は、弾丸などの固体物体・固体物質であってもよい。より具体的には、被計測物の飛翔経路のずれ、または被計測物の体積のずれ、が重大な問題となり得る装置またはシステムであれば、そのような装置またはシステムにおいて、上記実施形態の計測装置および計測方法が用いられてよい。そうすれば、上記実施形態で説明した効果と同等の効果が得られる。なお、ここで、被計測物が液滴Ｄ以外の場合には、適切な計測精度が得られるように、その被計測物の大きさに応じて、光ビームＢＸ，ＢＹの断面の大きさ、またはビーム束ＢＴの断面の大きさ、を改変することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】本実施形態の計測装置とヘッドとの関係を示す模式図。
【図２】実施形態１の計測装置を示す模式図。
【図３】実施形態１における液滴と光ビームとの関係を示す図であり、（ａ）は光学フィルタを示す図であり、（ｂ）は（ａ）の光学フィルタを射出した光ビームを液滴が通過する場合を示す図であり、（ｃ）は液滴が光ビームを通過した際に現れる液滴通過波形を示すグラフであり、（ｄ）は液滴の通過位置のｃ座標に対して、液滴通過波形のピーク値をプロットして得られるグラフである。
【図４】実施形態２の計測装置を示す模式図。
【図５】実施形態３の光学フィルタを示す模式図であり、（ａ）は、光学フィルタの平面図であり、（ｂ）は、光学フィルタの減衰素子領域を光ビームが伝播する場合の図であり、（ｃ）は光学フィルタの透過領域を光ビームが伝播する場合の図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、飛翔経路のずれを検出する方法を説明する図であり、（ｃ）および（ｄ）は、液滴の体積のずれを検出する方法を説明する図。
【図７】実施形態３の計測装置を示す模式図。
【図８】実施形態３の液晶フィルタを示す平面図であり、（ａ）液晶フィルタが減衰素子として機能している場合の図であり、（ｂ）は液晶フィルタが透過素子として機能している場合の図である。
【図９】実施形態４の計測装置を示す模式図。
【図１０】（ａ）は実施形態４の光ビームの断面を示す模式図であり、（ｂ）は、（ａ）の光ビームのｃ軸方向に沿った強度分布を示すグラフ。
【図１１】（ａ）から（ｃ）は、飛翔経路の曲がり角度を検出する方法を説明する図である。
【図１２】実施形態５の計測装置を示す模式図。
【図１３】（ａ）から（ｃ）は、飛翔経路の曲がり角度を検出する方法を説明する図である。
【図１４】実施形態６の計測装置を示す模式図。
【図１５】実施形態７の計測装置を示す模式図。
【図１６】本実施形態において用いられる液滴吐出装置を示す模式図。
【図１７】液滴吐出装置におけるヘッドを示す模式図。
【図１８】（ａ）および（ｂ）は本実施形態のヘッドを示す模式図。
【図１９】液滴吐出装置における制御部を示す機能ブロック図。
【符号の説明】
【０１６１】
１，２，３，４，５，６，７…計測装置、１０Ｘ…照射部、１０Ｙ…照射部、１１，１１Ｄ，１１ＰＸ，１１ＰＹ…光発生器、１２Ａ，１２Ｂ…光学フィルタ、１２Ｃ…液晶フィルタ（光学フィルタ）、１５Ｂ…モータ、１５Ｃ…駆動回路、１７…プリズムアレイ、１８…集光器、２０Ｘ…検出部、２０Ｙ…検出部、２１…光検出器、２２…信号処理部、１００…液滴吐出装置、１１４…ヘッド、１１８…ノズル。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図７】
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【図９】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１３】
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