(57)【要約】      （修正有）【課題】時間的に順次に照射されるパルス光の発光間隔の測定精度を改善する。【解決手段】発光間隔測定装置１は、所定のマークと、マークを所定の移動経路に沿って所定の速度で移動させる移動機構２と、移動機構２により移動されているマークに第１パルス光と第２パルス光とを、移動経路の方向と異なる方向から互いに異なる時刻にそれぞれ照射する投光部６１と、第１パルス光と第２パルス光とをそれぞれ照射されたマークを移動経路の方向と異なる方向から同視野にて撮像して、第１パルス光を照射されたマークの像と、第２パルス光を照射されたマークの像との各像を含む一画像を生成する撮像部６５と、画像に対応する画像領域においてマークの各像の位置を特定し、特定した各像の位置に基づいて、第１パルス光と第２パルス光との発光間隔を演算する演算部１３と、を備える。【選択図】図１
2019100742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のマークと、
前記マークを所定の移動経路に沿って所定の速度で移動させる移動機構と、
前記移動機構により移動されている前記マークに第１パルス光と第２パルス光とを、前記移動経路の方向と異なる方向から互いに異なる時刻にそれぞれ照射する投光部と、
前記第１パルス光と前記第２パルス光とをそれぞれ照射された前記マークを前記移動経路の方向と異なる方向から同視野にて撮像して、前記第１パルス光を照射された前記マークの像と、前記第２パルス光を照射された前記マークの像との各像を含む一画像を生成する撮像部と、
前記画像に対応する画像領域において前記マークの前記各像の位置を特定し、特定した前記各像の位置に基づいて、前記第１パルス光と前記第２パルス光との発光間隔を演算する演算部と、
を備える、発光間隔測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光間隔測定装置であって、
前記マークを２つ備え、
前記移動機構は、当該２つのマークを前記移動経路に沿って前記速度で一体的に移動し、
前記投光部は、
前記移動機構により移動されている前記２つのマークに前記第１パルス光を同時に照射するとともに、前記第１パルス光を照射した時刻とは異なる時刻に前記２つのマークに前記第２パルス光を同時に照射し、
前記撮像部は、
前記第１パルス光をそれぞれ照射された前記２つのマークと、前記第２パルス光をそれぞれ照射された前記２つのマークとを、前記移動経路の方向と異なる方向から同視野にて撮像して、前記第１パルス光をそれぞれ照射された前記２つのマークの各像と、前記第２パルス光をそれぞれ照射された前記２つのマークの各像とを含む一画像を生成し、
前記２つのマークの間隔は、
前記２つのマークのうち前記移動経路の上流側の第１マークと下流側の第２マークとについて、前記第１パルス光と前記第２パルス光との前記発光間隔に前記第１マークが移動する第１距離が、前記第２パルス光を照射されたときの前記第１マークと前記第１パルス光を照射されたときの前記第２マークとの間の第２距離よりも短くなる距離関係が満たされるように予め設定されており、
前記演算部は、
前記２つのマークのうち一方のマークについて、前記距離関係に基づいて、前記第１パルス光を照射されたときの像の位置と、前記第２パルス光を照射されたときの像の位置とを、前記画像に対応する画像領域において特定し、特定した各位置に基づいて、前前記第１パルス光と前記第２パルス光との発光間隔を演算する、発光間隔測定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の発光間隔測定装置であって、
前記移動機構は、前記移動経路が所定の回転軸を中心とする円となるように、前記回転軸を中心に前記マークを回転運動させる、発光間隔測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の発光間隔測定装置であって、
前記マークは、前記回転軸を中心に回転可能な板状部材に設けられている、発光間隔測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の発光間隔測定装置であって、
前記板状部材は、前記回転軸を中心軸とし、前記回転軸を中心に回転可能な円板である、発光間隔測定装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の発光間隔測定装置であって、
前記板状部材は、前記投光部が照射する光を透す透光性材料により形成されており、
前記マークは、前記光を遮断する遮光性材料により形成されている、発光間隔測定装置。
【請求項７】
請求項４または請求項５に記載の発光間隔測定装置であって、
前記板状部材は、前記投光部が照射する光を遮断する遮光性材料により形成されており、
前記マークは、前記光を透す透光性材料または孔により形成されている、発光間隔測定装置。
【請求項８】
請求項４から請求項７の何れか１つの請求項に記載の発光間隔測定装置であって、
前記板状部材の回転に同期した信号を出力するエンコーダをさらに備え、
前記投光部は、前記エンコーダの出力する信号に同期して、前記第１パルス光と前記第２パルス光とを順次に照射する、発光間隔測定装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８の何れか１つの請求項に記載の発光間隔測定装置であって、
前記マークの大きさは、５０μｍ以下である、発光間隔測定装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９の何れか１つの請求項に記載の発光間隔測定装置であって、
前記移動機構が前記マークを移動する移動速度は、１０ｍ／ｓ以上である、発光間隔測定装置。
【請求項１１】
所定のマークを所定の移動経路に沿って所定の速度で移動させる移動工程と、
前記移動工程により移動されている前記マークに第１パルス光と第２パルス光とを、前記移動経路の方向と異なる方向から互いに異なる時刻にそれぞれ照射する投光工程と、
前記第１パルス光と前記第２パルス光とをそれぞれ照射された前記マークを前記移動経路の方向と異なる方向から同視野にて撮像して、前記第１パルス光を照射された前記マークの像と、前記第２パルス光を照射された前記マークの像との各像を含む一画像を生成する撮像工程と、
前記画像に対応する画像領域において前記マークの前記各像の位置を特定し、特定した前記各像の位置に基づいて、前記第１パルス光と前記第２パルス光との発光間隔を演算する演算工程と、
を備える、発光間隔測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時間的に順次に照射されるパルス光の発光間隔を測定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、吐出ヘッドから基板に向けて吐出された液滴に面状光を出射し、液滴が面状光を通過する際に生じさせる輝点を撮像手段で撮像することで検査画像を取得し、この検査画像に基づいて各吐出口の吐出動作を判定する基板処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−７０１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の装置は、定常的な面状光を照射している。特許文献１の面状光に代えて、例えば、短時間発光するパルス光を採用する場合には、基板に向けて飛翔している液滴に対して、予め定められた発光間隔で２回、パルス光を照射して、それぞれのパルス光により照射された液滴を撮像し、各パルス光によって照射された液滴の各像の位置と、予め定められた発光間隔とに基づいて、液滴の飛翔速度を求める手法が考えられる。
【０００５】
この手法において、液滴の飛翔速度を正確に測定するためには、２つのパルス光の正確な発光間隔が必要となる。２つのパルス光の発光間隔を高精度に取得する手法として、目標とする発光間隔で照明手段に駆動電流を順次に供給することによって、パルス光を順次に発光させる手法が考えられる。
【０００６】
しかしながら、目標とする発光間隔で駆動電流を順次に供給したとしても、照明手段の駆動回路の特性などに起因して、２つのパルス光の実際の発光間隔が目標とする発光間隔からずれる。このため、予め、２つのパルス光の実際の発光間隔を精度良く測定しておく必要があるが、パルス光の実際の発光間隔を高精度に測定することは容易ではないといった問題がある。
【０００７】
本発明は、こうした問題を解決するためになされたもので、時間的に順次に照射されるパルス光の発光間隔の測定精度を改善できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、第１の態様に係る発光間隔測定装置は、所定のマークと、前記マークを所定の移動経路に沿って所定の速度で移動させる移動機構と、前記移動機構により移動されている前記マークに第１パルス光と第２パルス光とを、前記移動経路の方向と異なる方向から互いに異なる時刻にそれぞれ照射する投光部と、前記第１パルス光と前記第２パルス光とをそれぞれ照射された前記マークを前記移動経路の方向と異なる方向から同視野にて撮像して、前記第１パルス光を照射された前記マークの像と、前記第２パルス光を照射された前記マークの像との各像を含む一画像を生成する撮像部と、前記画像に対応する画像領域において前記マークの前記各像の位置を特定し、特定した前記各像の位置に基づいて、前記第１パルス光と前記第２パルス光との発光間隔を演算する演算部と、を備える。
【０００９】
第２の態様に係る発光間隔測定装置は、第１の態様に係る発光間隔測定装置であって、前記マークを２つ備え、前記移動機構は、当該２つのマークを前記移動経路に沿って前記速度で一体的に移動し、前記投光部は、前記移動機構により移動されている前記２つのマークに前記第１パルス光を同時に照射するとともに、前記第１パルス光を照射した時刻とは異なる時刻に前記２つのマークに前記第２パルス光を同時に照射し、前記撮像部は、前記第１パルス光をそれぞれ照射された前記２つのマークと、前記第２パルス光をそれぞれ照射された前記２つのマークとを、前記移動経路の方向と異なる方向から同視野にて撮像して、前記第１パルス光をそれぞれ照射された前記２つのマークの各像と、前記第２パルス光をそれぞれ照射された前記２つのマークの各像とを含む一画像を生成し、前記２つのマークの間隔は、前記２つのマークのうち前記移動経路の上流側の第１マークと下流側の第２マークとについて、前記第１パルス光と前記第２パルス光との前記発光間隔に前記第１マークが移動する第１距離が、前記第２パルス光を照射されたときの前記第１マークと前記第１パルス光を照射されたときの前記第２マークとの間の第２距離よりも短くなる距離関係が満たされるように予め設定されており、前記演算部は、前記２つのマークのうち一方のマークについて、前記距離関係に基づいて、前記第１パルス光を照射されたときの像の位置と、前記第２パルス光を照射されたときの像の位置とを、前記画像に対応する画像領域において特定し、特定した各位置に基づいて、前前記第１パルス光と前記第２パルス光との発光間隔を演算する。
【００１０】
第３の態様に係る発光間隔測定装置は、第１または第２の態様に係る発光間隔測定装置であって、前記移動機構は、前記移動経路が所定の回転軸を中心とする円となるように、前記回転軸を中心に前記マークを回転運動させる。
【００１１】
第４の態様に係る発光間隔測定装置は、第３の態様に係る発光間隔測定装置であって、前記マークは、前記回転軸を中心に回転可能な板状部材に設けられている。
【００１２】
第５の態様に係る発光間隔測定装置は、第４の態様に係る発光間隔測定装置であって、前記板状部材は、前記回転軸を中心軸とし、前記回転軸を中心に回転可能な円板である。
【００１３】
第６の態様に係る発光間隔測定装置は、第４または第５の態様に係る発光間隔測定装置であって、前記板状部材は、前記投光部が照射する光を透す透光性材料により形成されており、前記マークは、前記光を遮断する遮光性材料により形成されている。
【００１４】
第７の態様に係る発光間隔測定装置は、第４または第５の態様に係る発光間隔測定装置であって、前記板状部材は、前記投光部が照射する光を遮断する遮光性材料により形成されており、前記マークは、前記光を透す透光性材料または孔により形成されている。
【００１５】
第８の態様に係る発光間隔測定装置は、第４から第７の何れか１つの態様に係る発光間隔測定装置であって、前記板状部材の回転に同期した信号を出力するエンコーダをさらに備え、前記投光部は、前記エンコーダの出力する信号に同期して、前記第１パルス光と前記第２パルス光とを順次に照射する。
【００１６】
第９の態様に係る発光間隔測定装置は、第１から第８の何れか１つの態様に係る発光間隔測定装置であって、前記マークの大きさは、５０μｍ以下である。
【００１７】
第１０の態様に係る発光間隔測定装置は、第１から第９の何れか１つの態様に係る発光間隔測定装置であって、前記移動機構が前記マークを移動する移動速度は、１０ｍ／ｓ以上である。
【００１８】
第１１の態様に係る発光間隔測定方法は、所定のマークを所定の移動経路に沿って所定の速度で移動させる移動工程と、前記移動工程により移動されている前記マークに第１パルス光と第２パルス光とを、前記移動経路の方向と異なる方向から互いに異なる時刻にそれぞれ照射する投光工程と、前記第１パルス光と前記第２パルス光とをそれぞれ照射された前記マークを前記移動経路の方向と異なる方向から同視野にて撮像して、前記第１パルス光を照射された前記マークの像と、前記第２パルス光を照射された前記マークの像との各像を含む一画像を生成する撮像工程と、前記画像に対応する画像領域において前記マークの前記各像の位置を特定し、特定した前記各像の位置に基づいて、前記第１パルス光と前記第２パルス光との発光間隔を演算する演算工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１９】
第１の態様に係る発明によれば、撮像部は、移動経路に沿って所定の速度で移動される過程で第１パルス光と第２パルス光とをそれぞれ照射されたマークを、移動経路の方向と異なる方向から同視野にて撮像して、第１パルス光を照射されたマークの像と、第２パルス光を照射されたマークの像との各像を含む一画像を生成する。演算部は、当該画像に対応する画像領域においてマークの各像の位置を特定し、特定した各像の位置に基づいて、第１パルス光と第２パルス光との発光間隔を演算する。マークは所定の速度で移動されているので、特定したマークの各像の位置に基づいて測定される第１パルス光と第２パルス光との発光間隔の測定精度を改善できる。
【００２０】
第２の態様に係る発明によれば、撮像部は、第１パルス光をそれぞれ照射された２つのマークと、第２パルス光をそれぞれ照射された当該２つのマークとを、移動経路の方向と異なる方向から同視野にて一画像に撮像する。当該２つのマークの間隔は、２つのマークのうち移動経路の上流側の第１マークと下流側の第２マークとについて、第１パルス光と第２パルス光との発光間隔に第１マークが移動する第１距離が、第２パルス光を照射されたときの第１マークと第１パルス光を照射されたときの第２マークとの間の第２距離よりも短くなる距離関係が満たされるように設定されている。このため、当該画像に対応する画像領域において、第１パルス光と第２パルス光との発光間隔における第１マーク（第２マーク）の像の移動距離は、第２パルス光を照射された第１マークの像と第１パルス光を照射された第２マークの像との間の距離よりも短くなる。これにより、第１パルス光と第２パルス光とをそれぞれ照射された第１マーク（第２マーク）の２つの像を容易に特定し、当該２つの像の像間距離に基づいて第１パルス光と第２パルス光との発光間隔を演算できる。従って、第１パルス光と第２パルス光との発光間隔を容易に測定できる。
【００２１】
第３の態様に係る発明によれば、移動機構は、回転軸を中心にマークを回転運動させるので、マークを移動させるための装置を小型化することができる。
【００２２】
第４の態様に係る発明によれば、マークは、回転軸を中心に回転可能な板状部材に設けられているので、板状部材を含みマークを回転させるための装置を小型化することができる。
【００２３】
第５の態様に係る発明によれば、板状部材は、回転軸を中心軸とし、回転軸を中心に回転可能な円板であるので、マークを回転させるための装置を小型化することができる。
【００２４】
第６の態様に係る発明によれば、板状部材は、投光部が照射する光を透す透光性材料により形成されており、マークは、当該光を遮断する遮光性材料により形成されている。従って、撮像部は、撮像した画像のうち小さい光量に対応した部分によって、当該光で照射されたマークの像を特定できる。
【００２５】
第７の態様に係る発明によれば、板状部材は、投光部が照射する光を遮断する遮光性材料により形成されており、マークは、光を透す透光性材料または孔により形成されている。従って、撮像部は、撮像した画像のうち大きい光量に対応した部分によって、当該光で照射されたマークの像を特定できる。
【００２６】
第８の態様に係る発明によれば、エンコーダは板状部材の回転に同期した信号を出力し、投光部は、当該エンコーダの出力信号に同期して、第１パルス光と第２パルス光とを順次に照射する。従って、撮像部が第１パルス光と第２パルス光とを順次に照射されたマークを撮像するタイミングを容易に調整することができる。
【００２７】
第１１の態様に係る発明によれば、撮像工程は、移動経路に沿って所定の速度で移動される過程で第１パルス光と第２パルス光とをそれぞれ照射されたマークを、移動経路の方向と異なる方向から同視野にて撮像して、第１パルス光を照射されたマークの像と、第２パルス光を照射されたマークの像との各像を含む一画像を生成する。演算工程は、当該画像に対応する画像領域においてマークの各像の位置を特定し、特定した各像の位置に基づいて、第１パルス光と第２パルス光との発光間隔を演算する。マークは所定の速度で移動されているので、特定したマークの各像の位置に基づいて測定される第１パルス光と第２パルス光との発光間隔の測定精度を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態に係る発光間隔測定装置の構成例を説明するための側面模式図である。
【図２】図１の発光間隔測定装置の構成例を説明するための平面模式図である。
【図３】図２の発光間隔測定装置が撮像したマークの画像の一例を模式的に示す図である。
【図４】図１の発光間隔測定装置の他の構成例を説明するための平面模式図である。
【図５】図４の発光間隔測定装置が撮像したマークの画像の一例を模式的に示す図である。
【図６】図１の発光間隔測定装置がマークを撮像する際の撮像とパルス光の発光とのタイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図７】図１の発光間隔測定装置が第１パルス光と第２パルス光とを複数回照射する場合におけるパルス光の発光タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図８】実施形態に係る発光間隔測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】実施形態に係る発光間隔測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】比較技術に係るマークの画像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照しながら、実施の形態について説明する。以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。また、以下に参照する各図では、理解容易のため、各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。上下方向は鉛直方向であり、回転駆動部に対して円板側が上である。
【００３０】
＜１．発光間隔測定装置１の全体構成＞
発光間隔測定装置１の構成について、図１〜図５を参照しながら説明する。図１、図２、図４は、実施形態に係る発光間隔測定装置１の構成を説明するための図である。図１、は、発光間隔測定装置１の側面模式図である。図２、図４は、発光間隔測定装置１の平面模式図である。図２は、発光間隔測定装置１が、円板Ｗに設けられた第１マーク９１の撮像を行っている状態を示す。図４は、発光間隔測定装置１が、円板Ｗに設けられた第１マーク９１と第２マーク９２を含む複数（図示の例では、６個）のマークの撮像を行っている状態を示す。図２、図４では、発光間隔測定装置１の構成要素のうち制御部１３０、撮像ヘッド６０等の一部の構成要素の記載は省略されている。
【００３１】
図３は、図２に示されるようにカメラ６５の視野ＦＶ１に存在する第１マーク９１を、発光間隔測定装置１（カメラ６５）が撮像した画像を二値化した二値画像Ｇ１Ｂの一例を模式的に示す図である。
【００３２】
図５は、図４に示されるように複数のマークのうちカメラ６５の視野ＦＶ１に存在する第１マーク９１、第２マーク９２を、発光間隔測定装置１（カメラ６５）が撮像した画像を二値化した二値画像Ｇ１Ｂの一例を模式的に示す図である。
【００３３】
発光間隔測定装置１は、円板Ｗ、円板Ｗを保持しつつ回転する回転保持機構２、撮像ヘッド６０および制御部１３０を備える。これら各部２、６０は、制御部１３０と電気的に接続されており、制御部１３０からの指示に応じて動作する。回転保持機構２が円板Ｗを回転させ、撮像ヘッド６０が円板Ｗに設けられたマークを撮像し、制御部１３０がマークの画像に基づいて、ＬＥＤ光源６１が照射する時間的に順次に照射するパルス光１１１の発光間隔を演算する。これにより、発光間隔測定装置１は、ＬＥＤ光源６１から順次に照射されるパルス光１１１の発光間隔を測定する。
【００３４】
＜２．発光間隔測定装置１の各部の構成＞
＜円板Ｗ＞
円板Ｗは、回転軸を中心軸とし、回転軸を中心に回転可能な板状部材（「校正用部材」）である。円板Ｗの表面形状は略円形である。図２（図４）の例では、円板Ｗは、その主面を水平面に沿わせた状態で、回転軸部２２と回転駆動部２３とを含む回転機構２３１によって回転軸ａ１周りに所定の回転方向（矢印ＡＲ１の方向）に回転されている。
【００３５】
円板Ｗの主面には、少なくとも１つのマーク（第１マーク９１、第２マーク９２など）が、回転軸ａ１を中心に回転可能なように、すなわち、回転軸ａ１（中心ｃ１）を中心とする円状の移動経路２０１に沿って設けられている。
【００３６】
円板（「板状部材」、「校正用部材」）Ｗは、ＬＥＤ光源６１が照射する光１１１を透す透光性材料により形成されており、マークは、光１１１を遮断する遮光性材料により形成されている。
【００３７】
逆に、円板Ｗが、ＬＥＤ光源６１が照射する光１１１を遮断する遮光性材料により形成されており、マークが光１１１を透す透光性材料または孔により形成されていてもよい。
【００３８】
＜回転保持機構２＞
回転保持機構（「移動機構」）２は、円板Ｗを、その一方の主面を上方に向けた状態で、略水平姿勢に保持しつつ回転可能な機構である。回転保持機構２は、円板Ｗを、主面の中心ｃ１を通る鉛直な回転軸ａ１を中心に回転させる。回転保持機構２は、撮像ヘッド６０がマークの撮像を行う際には、予め定められた回転速度で円板Ｗを回転させる。従って、回転保持機構２は、円板Ｗに設けられたマーク（第１マーク９１など）を所定の移動経路２０１に沿って所定の速度で移動させる。すなわち、回転保持機構２は、移動経路２０１が所定の回転軸ａ１を中心とする円となるように、回転軸ａ１を中心にマークを回転運動させる。回転保持機構２がマークを移動する移動速度は、好ましくは、１０ｍ／ｓ以上に設定される。移動機構として、例えば、マークを直線に沿って予め定められた速度で移動させる機構が採用されてもよい。
【００３９】
円板Ｗの下面には円筒状の回転軸部２２が連結されている。回転軸部２２は、その軸線を鉛直方向に沿わすような姿勢で配置される。回転軸部２２の軸線は、回転軸ａ１と一致する。また、回転軸部２２には、回転駆動部（例えば、ＡＣサーボモータ）２３が接続される。回転駆動部２３は、回転軸部２２をその軸線まわりに回転駆動する。従って、円板Ｗは、回転軸部２２とともに回転軸ａ１を中心に回転可能である。回転駆動部２３と回転軸部２２とは、円板Ｗを、回転軸ａ１を中心に回転させる回転機構２３１である。回転保持機構２は、回転機構２３１も備えている。
【００４０】
この構成において、回転軸部２２が円板Ｗを保持した状態で、回転駆動部２３が回転軸部２２を回転すると、回転軸部２２上に保持された円板Ｗが、その面内の中心ｃ１を通る鉛直な回転軸ａ１を中心に矢印ＡＲ１方向に回転される。
【００４１】
また、回転保持機構２は、板状部材の回転に同期した信号を出力するエンコーダ２６をさらに備え、ＬＥＤ光源６１は、エンコーダの出力する信号に同期して、第１パルス光と第２パルス光とを順次に照射する。
【００４２】
＜撮像ヘッド６０＞
撮像ヘッド６０は、ＬＥＤ光源（「投光部」）６１とカメラ（「撮像部」）６５とを備えている。
【００４３】
ＬＥＤ光源６１は、ＬＥＤ（不図示）と、ＬＥＤ発光回路（不図示）と、レンズ（不図示）とを備えている。ＬＥＤ発光回路は、制御部１３０と電気的に接続されており、制御部１３０から供給される制御信号に応じたタイミングで駆動電流をＬＥＤに供給してＬＥＤを発光させる。レンズは、ＬＥＤが照射する光を整形して光路１１０を通る光（「パルス光」）１１１としてＬＥＤ光源６１から照射する。ＬＥＤ光源６１が、当該レンズを備えていなくてもよい。
【００４４】
カメラ６５は、レンズ６６と、撮像素子６７と、制御処理回路６８とを備えている。レンズ６６は、被写体（具体的には、ＬＥＤ光源６１から光１１１を照射されたマークと、その周囲を通過する光など）の光学像を撮像素子６７に結像させる。
【００４５】
撮像素子６７は、被写体の光学像を電気信号に変換し、制御処理回路６８に供給する。撮像素子６７としてはＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ等の、所定の有効画素数を有する二次元撮像素子が採用され、好ましくは、ＣＭＯＳイメージセンサが採用される。
【００４６】
制御処理回路６８は、制御部１３０と電気的に接続されており、制御部１３０が供給する制御信号に従って撮像素子６７に撮像動作を行わせるとともに、撮像素子６７から供給される各電気信号を処理して多値のデジタル画像に変換することにより、撮像素子６７の有効画素数に応じた画像Ｇ１を表わす画像信号ｇ１を生成し、制御部１３０に供給する。
【００４７】
カメラ６５は、１秒間に１０００枚〜数万枚の速度で撮像可能な高速度の撮像素子を撮像素子６７として備えるハイスピードカメラであってもよいし、１秒間に１０枚〜１００枚程度の速度で撮像可能な一般的な撮像素子を撮像素子６７として備える通常のカメラであってもよい。
【００４８】
レンズ６６としては、測定精度や再現性を向上する観点から、焦点距離が固定されたレンズを採用することが好ましい。レンズ６６の位置は、そのピント面がマークが設けられた円板Ｗの主面に一致するように、調整されている。
【００４９】
マークの径は、マークの大きさ（径）は、好ましくは、５０μｍ以下である。このため、レンズ６６には、当該マークを高精度で解像できるとともに、ある程度以上の大きさでマークを撮像できる撮像倍率を有する光学特性が要求される。このため、レンズ６６の被写界深度は、例えば、１００μｍ〜５００μｍ程度となって非常に浅くなる。
【００５０】
なお、図４の例では、発光間隔測定装置１がＬＥＤ光源６１によるパルスの発光間隔を演算するために、カメラ６５は、移動経路２０１に沿って所定の速度で移動される複数のマークのうち第１マーク９１と第２マーク９２とを含む少なくとも２つのマークを第１パルス光により照射されたタイミング（第１時刻Ｔ１）と、第２パルス光により照射されたタイミング（第２時刻Ｔ２）の双方の時刻において撮像する。
【００５１】
このため、カメラ６５は、第１マーク９１と第２マーク９２とを含む少なくとも２つのマークが、第１時刻Ｔ１と第２時刻Ｔ２の双方の時刻においてカメラ６５の視野（「撮像視野」）ＦＶ１に入るように、マークの撮像（撮像素子６７の露光）を行うとともに、ＬＥＤ光源６１は、光１１１を時間的に順次に照射する。撮像ヘッド６０は、移動経路２０１に沿って移動する少なくとも４個〜６個程度のマークがカメラ６５の視野ＦＶ１に同時に入る状態で、カメラ６５による撮像動作と、ＬＥＤ光源６１による光１１１の順次の照射動作とを行うことが好ましい。
【００５２】
また、ＬＥＤ光源６１は、光路１１０内にカメラ６５の視野ＦＶ１を含むように光１１１を照射することが好ましく、光１１１がレンズ６６のピント面と交差する際の光１１１の径は、例えば、５０μｍ〜５００μｍとされる。
【００５３】
図１〜図５の例では、レンズ６６の光軸６３と、ＬＥＤ光源６１が照射する光１１１（光路１１０）の照射方向とが互いに略一致し、レンズ６６とＬＥＤ光源６１とが円板Ｗにおけるマークの移動経路２０１を挟んで互いに対向するようにＬＥＤ光源６１とカメラ６５とが配置されている。そして、カメラ６５は、ＬＥＤ光源６１が照射した光１１１が円板Ｗを透過した透過光を撮像する。各マークは、光１１１がマークにより遮断された領域となって撮像素子６７に結像する。
【００５４】
光１１１の光路をミラーなどによって偏向し、当該偏向された光１１１をカメラ６５が撮像するように、ＬＥＤ光源６１とカメラ６５との相対位置関係が設定されてもよい。また、ＬＥＤ光源６１が照射した光１１１がマーク（又は、その周囲）から反射される反射光をカメラ６５が撮像する構成が採用されてもよい。
【００５５】
ＣＰＵ１１の撮像制御部１２は、撮像ヘッド６０の制御を行う。より詳細には、撮像制御部１２は、カメラ６５の撮像タイミング、シャッター速度、感度等の制御を行うとともに、ＬＥＤ光源６１の発光タイミング、光量、発光期間等を制御する。
【００５６】
ＣＰＵ１１の演算部１３は、撮像ヘッド６０のカメラ６５から制御部１３０に供給されたマークの画像Ｇ１を、当該画像が格納された記憶装置１４等から読み出して、当該画像に基づいて、第１パルス光と第２パルス光とをそれぞれ照射されて画像Ｇ１に撮像された各マークの各像の位置を特定し、特定した像の位置に基づいて、第１パルス光と第２パルス光と発光間隔を演算する。
【００５７】
＜制御部１３０＞
発光間隔測定装置１は、その各部の制御のために制御部１３０を備えている。制御部１３０のハードウエアとしての構成は、例えば、一般的なコンピュータと同様のものを採用できる。すなわち、制御部１３０は、例えば、各種演算処理を行うＣＰＵ（「演算部」）１１、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ（不図示）、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭ（不図示）、操作者の入力を受け付ける入力部（不図示）、および各種処理に対応したプログラムＰＧ、カメラ６５が撮像した画像を表わす画像信号ｇ１などを記憶しておく磁気ディスクなどの記憶装置１４を不図示のバスラインに接続して構成されている。カメラ６５がマークを撮像した画像をディスプレイ(不図示)に表示するときには、制御部１３０は、当該画像に対応する画像信号を画像メモリ（不図示）に格納する。
【００５８】
制御部１３０において、プログラムＰＧに記述された手順に従って主制御部としてのＣＰＵ１１が演算処理を行うことにより、発光間隔測定装置１の各部の制御、例えば、撮像ヘッド６０によるマークの撮像結果の処理等を行う各種の機能部が実現される。より詳細には、ＣＰＵ１１により撮像制御部１２と、演算部１３とが実現される。
【００５９】
撮像制御部１２は、撮像ヘッド６０のカメラ６５がマーク（円板Ｗ）の撮像を行う際に、撮像ヘッド６０に対して必要な動作を行わせる。演算部１３は、撮像ヘッド６０によるマーク（例えば、第１マーク９１、第２マーク９２）の撮像結果に基づいて、ＬＥＤ光源６１が時間的に順次に照射する光（パルス光）１１１の発光間隔を演算する。これにより、発光間隔測定装置１は、当該パルス光の発光間隔を取得する。
【００６０】
このように、回転保持機構２、撮像ヘッド６０などの発光間隔測定装置１の各部は、制御部１３０による制御に従って動作を行う。
【００６１】
＜３．発光間隔測定装置１の動作について＞
図５は、ＬＥＤ光源６１により光１１１を時間順次に照射された図４の第１マーク９１、第２マーク９２の画像（「原画像」とも「マーク画像」とも称する）Ｇ１を示す図である。原画像Ｇ１には、第１マーク９１と第２マーク９２とがそれぞれ第１時刻Ｔ１（ＬＥＤ光源６１による第１パルス光の照射時刻）と第２時刻Ｔ２（ＬＥＤ光源６１による第２パルス光の照射時刻）とに撮像された４つのマーク像が撮像されている。
【００６２】
図６は、発光間隔測定装置１（撮像ヘッド６０）が二重露光によりマーク画像Ｇ１を撮像する際の撮像と発光のタイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【００６３】
図８は、実施形態に係る発光間隔測定装置１の動作の一例を示すフローチャートである。より詳細には、図８のフローチャートは、図４に例示される複数のマークのうち第１マーク９１と第２マーク９２とを発光間隔測定装置１の撮像ヘッド６０が撮像する場合の発光間隔測定装置１の動作を示している。
【００６４】
図８に示される撮像動作において、撮像ヘッド６０のＬＥＤ光源６１は、線状の移動経路２０１に沿って移動する第１マーク９１と、第２マーク９２との双方のマークに同時に当たる光１１１を、移動経路２０１の方向と異なる方向に沿う光路１１０にて照射する。第２マーク９２は、移動経路２０１上を第１マーク９１の移動方向の前方、すなわち移動経路２０１の下流側において第１マーク９１と空間を隔てて、第１マーク９１と隣り合って移動する。撮像ヘッド６０のカメラ６５は、ＬＥＤ光源６１により光路１１０を通る光１１１をそれぞれ照射された第１マーク９１および第２マーク９２を撮像する。
【００６５】
撮像ヘッド６０（ＬＥＤ光源６１とカメラ６５）は、第１マーク９１、第２マーク９２を撮像できるタイミング、すなわち、第１マーク９１、第２マーク９２が視野ＦＶ１内を移動しているタイミングで、ＬＥＤ光源６１による第１パルス光と第２パルス光との順次の照射と、カメラ６５による第１マーク９１、第２マーク９２の撮像とを行う。制御部１３０は、このタイミングの調整を、エンコーダ２６の出力信号に基づいて行う。
【００６６】
ステップＳ１０では、撮像制御部１２から供給される制御信号に従って、カメラ６５が撮像を開始する。具体的には、カメラ６５の制御処理回路６８は、撮像素子６７に電荷の蓄積動作を開始させる。カメラ６５による撮像の開始時刻は時刻Ｔ０である。
【００６７】
ＬＥＤ光源６１は、第１マーク９１および第２マーク９２が光路１１０に含まれるカメラ６５の視野ＦＶ１に存在する第１時刻Ｔ１と、第２時刻Ｔ２との２つの時刻に光路１１０を通る光１１１を、第１パルス光と第２パルス光として照射する。第１時刻Ｔ１は、ＬＥＤ光源６１が第１パルス光を照射（照射を開始）する時刻である。第２時刻Ｔ２は、第１時刻Ｔ１後の時刻であって、第１マーク９１および第２マーク９２が、なお、光路１１０に含まれる視野ＦＶ１に存在する時刻である。ＬＥＤ光源６１は、第２時刻Ｔ２に第２パルス光の照射を開始する。少なくとも第１時刻Ｔ１から第２時刻Ｔ２までの間、第１マーク９１と第２マーク９２とは、光路１１０に含まれる視野ＦＶ１内を移動している。
【００６８】
カメラ６５は、第１時刻Ｔ１にＬＥＤ光源６１により光路１１０を通る光１１１（第１パルス光）をそれぞれ照射された第１マーク９１および第２マーク９２と、第２時刻Ｔ２にＬＥＤ光源６１により光路１１０を通る光１１１（第２パルス光）をそれぞれ照射された第１マーク９１および第２マーク９２とを、移動経路２０１の方向と異なる方向から同視野ＦＶ１にて撮像する。
【００６９】
また、第１マーク９１と第２マーク９２との間隔は、当該２つのマークのうち移動経路２０１の上流側の第１マーク９１と下流側の第２マーク９２とについて、第１パルス光と第２パルス光との発光間隔（図６の時間間隔Ｍ３）に第１マーク９１が移動する第１距離Ｄ１が、第２パルス光を照射されたときの第１マーク９１と第１パルス光を照射されたときの第２マーク９２との間の第２距離Ｄ２よりも短くなる距離関係（以下、「特別な距離関係」とも称する）が満たされるように予め設定されている。
【００７０】
当該特別な距離関係は、（１）式を満たす距離関係である。
【００７１】
【数１】
2019100742.tif 000003
【００７２】
また、当該特別な距離関係は、（２）式を満たす距離関係でもある。
【００７３】
【数２】
2019100742.tif 000004
【００７４】
具体的には、ステップＳ２０では、撮像制御部１２から供給される制御信号に従って、ＬＥＤ光源６１が１回目のパルス発光を行う。第１時刻Ｔ１は、１回目のパルス発光の開始時刻である。ＬＥＤ光源６１は、第１時刻Ｔ１において光路１１０を通るパルス光（第１パルス光）である光１１１を照射する。パルス発光の発光時間Ｍ１は、例えば、５０ｎｓ〜１５０ｎｓ程度に設定される。
【００７５】
ステップＳ３０では、撮像制御部１２は、ＬＥＤ光源６１による２回目のパルス発光開始まで所定の時間待ちを行う。当該待ち時間Ｍ２は、第１時刻Ｔ１と、２回目のパルス発光が開始される第２時刻Ｔ２との時間間隔Ｍ３が、例えば、１ｎｓ〜５０００ｎｓ程度となるように設定される。
【００７６】
ステップＳ４０では、ＬＥＤ光源６１が２回目のパルス発光を行って、第１マーク９１と第２マーク９２とに光１１１を照射する。ＬＥＤ光源６１は、第２時刻Ｔ２において光路１１０を通る光１１１を第２パルス光として照射する。
【００７７】
ステップＳ５０では、撮像制御部１２から供給される制御信号に従って、カメラ６５が撮像を終了する。具体的には、カメラ６５の制御処理回路６８は、撮像素子６７に電荷の蓄積動作を終了させる。カメラ６５による撮像の終了時刻は時刻Ｔ３である。なお、撮像素子６７としてライン露光順次読み出し方式のＣＭＯＳイメージセンサが採用される場合には、時刻Ｔ３に最初の読み出しが開始される。
【００７８】
ステップＳ６０では、カメラ６５の制御処理回路６８は、撮像素子６７から供給される各電気信号を処理してデジタル画像に変換することにより、撮像素子６７の有効画素数に応じた画像Ｇ１を表わす画像信号ｇ１を生成し、制御部１３０に出力する。当該画像信号ｇ１は、制御部１３０の記憶装置１４に記憶される。
【００７９】
図５は、撮像ヘッド６０が上述した二重露光により撮像した原画像（「マーク画像」、「画像」）Ｇ１の一例を示す図である。上述のように、ステップＳ２０とステップＳ４０とにおいて、カメラ６５は、第１マーク９１と第２マーク９２との各光学像を第１時刻Ｔ１と第２時刻Ｔ２とにそれぞれ撮像素子６７に結像する二重露光を行うことによって、第１時刻Ｔ１における第１マーク９１と第２マーク９２との像９１Ｔ１、９２Ｔ１と、第２時刻Ｔ２における第１マーク９１と第２マーク９２との像９１Ｔ２、９２Ｔ２とを含む一画像Ｇ１を表わす画像信号ｇ１を生成する。原画像Ｇ１の垂直方向は、マークの移動方向（移動経路２０１の方向）に対応する。
【００８０】
より詳細には、ステップＳ２０とステップＳ４０とにおいて、カメラ６５は、第１時刻Ｔ１と、第２時刻Ｔ２とに照射された各パルス光１１１（第１パルス光と第２パルス光）によってそれぞれ照明された第１マーク９１と第２マーク９２との各光学像を撮像素子６７に結像している。
【００８１】
また、カメラ６５は、ＬＥＤ光源６１より照射されて光路１１０を経て第１マーク９１と第２マーク９２とを透過した光１１１の光路１１０上に設けられ、当該透過した光１１１を撮像することによって、第１マーク９１と第２マーク９２とを撮像している。
【００８２】
上述の例では、カメラ６５は、二重露光によって、第１時刻Ｔ１における第１マーク９１と第２マーク９２との像９１Ｔ１、９２Ｔ１と、第２時刻Ｔ２における第１マーク９１と第２マーク９２との像９１Ｔ２、９２Ｔ２とを含む１つの原画像Ｇ１を表わす１つの画像信号ｇ１を生成している。
【００８３】
すなわち、発光間隔測定装置１は、第１時刻Ｔ１における第１マーク９１と第２マーク９２との各像と、第２時刻Ｔ２における第１マーク９１と第２マーク９２との各像とを含む１つの画像Ｇ１を表わす１つの画像信号ｇ１を生成する。
【００８４】
なお、図８のフローチャートでは、撮像ヘッド６０は、二重露光を１回行っているが、図８に示される二重露光の撮像動作を連続的に複数回（例えば、１０回程度）繰り返して、当該繰り返し回数に応じた個数の画像信号ｇ１を生成してもよい。当該二重露光が複数回繰り返されれば、平均値処理などによってマーク位置の演算精度を向上することができる。すなわち、ＬＥＤ光源６１によるパルス光の発光間隔を演算すれば、発光間隔の演算精度を向上できる。
【００８５】
具体的には、図７は、発光間隔測定装置１のＬＥＤ光源６１が第１パルス光と第２パルス光とからなるパルス光の組を複数回（図示の例では３回）照射する場合におけるパルス光の発光タイミングの一例を示すタイミングチャートである。周期Ｔ５は、パルス光の組の照射周期である。周期Ｔ５は、円板Ｗの回転周期に一致する。発光間隔測定装置１は、回転保持機構２のエンコーダ２６が出力信号に基づいて、周期Ｔ５と、円板Ｗの回転周期とを一致させるとともに、撮像ヘッド６０による撮像の開始タイミングを設定する。
【００８６】
図７に示されるように、パルス光の各組により照射される第１マーク９１、第２マーク９２を繰り返し撮像し、ＬＥＤ光源６１によるパルス光の発光間隔を演算すれば、発光間隔の演算精度を向上できる。
【００８７】
また、図８のフローチャートでは、発光間隔測定装置１（撮像ヘッド６０）は、２回のパルス発光によって二重露光を行うが、例えば、カメラ６５にメカシャッターを備え、時刻Ｔ０から時刻Ｔ３まで、撮像素子６７による電荷の蓄積を行っているとともに、ＬＥＤ光源６１から光１１１を照射し続けている状態で、第１時刻Ｔ１と第２時刻Ｔ２とのそれぞれにおいてメカシャッターを短時間開けることによって二重露光を行ってもよい。
【００８８】
図９は、実施形態に係る発光間隔測定装置１の動作の一例を示すフローチャートである。
【００８９】
図９のステップＳ１１０では、発光間隔測定装置１の演算部１３は、記憶装置１４から第１マーク９１、第２マーク９２が撮像された原画像Ｇ１（画像信号ｇ１）を読み出す。
【００９０】
ステップＳ１２０では、原画像Ｇ１に対して二値化処理を施す。第１マーク９１、第２マーク９２によってパルス光は遮断されるため、第１マーク９１、第２マーク９２の像は暗くなる（原画像Ｇ１において画素値が小さくなる）。そして、各マークの周囲部分１６３の像は、パルス光が円板Ｗを透過する部分の像であるため明るくなる（原画像Ｇ１において画素値が大きくなる）。
【００９１】
そこで、演算部１３は、各マークの周囲部分１６３と、各マーク部分とのそれぞれの画素値の間の画素値を二値化処理の閾値として採用し、原画像Ｇ１の二値化処理を行う。演算部１３は、当該二値化処理においては、例えば、当該閾値よりも大きい画素値を有する画素の画素値を１に、当該閾値よりも小さい画素値を有する画素の画素値を０に設定する。演算部１３は、原画像Ｇ１に対する当該二値化処理によって二値画像Ｇ１Ｂを生成する。図５では、原画像Ｇ１と二値画像Ｇ１Ｂとの差が少ない場合の画像が例示されている。
【００９２】
ステップＳ１３０では、演算部１３は、各像９１Ｔ１、９１Ｔ２、９２Ｔ１、９２Ｔ２の中心座標を特定する。具体的には、演算部１３は、二値画像Ｇ１Ｂにおいて、各中心座標を特定する。演算部１３は、画素値が０の部分（二値画像Ｇ１Ｂで黒色の部分）を各マーク像の中心部として特定する。
【００９３】
ステップＳ１４０では、演算部１３は、ステップＳ１３０にて特定した各マーク像の中心部の像と（１）式を満たす距離関係とに基づいて、第１マーク９１の第１時刻Ｔ１の像９１Ｔ１（より詳細には、像９１Ｔ１の中心）を特定し、例えば、像の重心を演算することなどによって、像の中心座標を演算する。
【００９４】
ステップＳ１５０では、演算部１３は、ステップＳ１３０にて特定した各マーク像の中心部の像と（１）式を満たす距離関係とに基づいて、第１マーク９１の第２時刻Ｔ２の像９１Ｔ２（より詳細には、像９１Ｔ２の中心）を特定し、その中心座標を演算する。
【００９５】
ステップＳ１６０では、演算部１３は、ステップＳ１４０、Ｓ１５０にて求めた２つの中心座標間の距離Ｄ１と、カメラ６５の撮像倍率とに基づいて、第１時刻Ｔ１から第２時刻Ｔ２までの第１マーク９１の移動距離を演算する。カメラ６５の撮像倍率は、予め校正されている。
【００９６】
ステップＳ１７０では、演算部１３は、ステップＳ１６０にて演算した第１マーク９１の移動距離を、各マークの移動速度で除算することによって、第１パルス光と第２パルス光との発光の時間間隔を演算し、図９のフローチャートの動作を終了する。
【００９７】
図９の説明では、演算部１３は、第１マーク９１について、第１時刻Ｔ１と第２時刻Ｔ２とにおける像９１Ｔ１、９１Ｔ２に基づいて第１マーク９１のマーク特性を演算している。しかしながら、演算部１３が、第２マーク９２について、第１時刻Ｔ１と第２時刻Ｔ２とにおける像９２Ｔ１、９２Ｔ２に基づいて第２マーク９２のマーク特性を演算してもよい。
【００９８】
すなわち、演算部１３は、（１）式を満たす距離関係に基づいて、第１マーク９１と第２マーク９２との少なくとも一方のマークについて、第１時刻Ｔ１における像の位置と、第２時刻Ｔ２における像の位置とを、画像Ｇ１に対応する画像領域において特定し、特定した各位置に基づいて、第１パルス光と第２パルス光との発光の時間間隔を演算する。
【００９９】
また、図８の説明にて既述したように、発光間隔測定装置１のカメラ６５は、第１時刻Ｔ１における第１マーク９１と第２マーク９２との各像と、第２時刻Ｔ２における第１マーク９１と第２マーク９２との各像とを含む画像Ｇ１を表わす１つの画像信号ｇ１を生成する。
【０１００】
すなわち、演算部１３は、画像信号ｇ１により構成される画像Ｇ１に基づいて、第１マーク９１と第２マーク９２との少なくとも一方のマークの第１時刻Ｔ１と、第２時刻Ｔ２とにおける各位置を特定し、特定した各位置に基づいて第１パルス光と第２パルス光との発光の時間間隔を演算する。
【０１０１】
上述の説明では、図９のフローチャートを参照して、図４に示されるように円板Ｗに複数のマークが設けられている場合の発光間隔測定装置１の動作について、説明したが、発光間隔測定装置１は、図２に示されるように、円板Ｗに１つの第１マーク９１のみが設けられている場合に、第１パルスと第２パルスとをそれぞれ照射された第１マーク９１の像を含む原画像Ｇ１を撮像し、当該画像に基づいて、第１パルスと第２パルスとの発光間隔を測定することもできる。
【０１０２】
この場合、ＬＥＤ光源６１は、回転保持機構２により移動されている第１マーク９１に第１パルス光と第２パルス光とを、移動経路２０１の方向と異なる方向から互いに異なる時刻（第１時刻Ｔ１、第２時刻Ｔ２）にそれぞれ照射する。
【０１０３】
カメラ６５は、第１パルス光と第２パルス光とをそれぞれ照射された第１マーク９１を移動経路２０１の方向と異なる方向から同視野ＦＶ１にて撮像して、第１パルス光を照射された第１マーク９１の像と、第２パルス光を照射された第１マーク９１の像との各像を含む一画像Ｇ１を生成する。
【０１０４】
演算部１３は、画像Ｇ１に対応する画像領域において第１マーク９１の各像の位置を特定し、特定した各像の位置に基づいて、第１パルス光と第２パルス光との発光間隔を演算する。
【０１０５】
図１０は、比較技術に係るマークの画像の一例として画像Ｇ５０１、Ｇ５０２を模式的に示す図である。画像Ｇ５０１、Ｇ５０２は、移動経路に沿って隣り合って移動する第１マーク９０１と第２マーク９０２とをハイスピードカメラを用いて短時間に連続撮影した画像である。画像Ｇ５０１は、第１時刻Ｔ１１に撮像され、液滴画像Ｇ５０２は、第２時刻Ｔ１２に撮像されている。
【０１０６】
画像Ｇ５０１において、像９０１Ｔ１１、像９０２Ｔ１１は、第１マーク９０１、第２マーク９０２の第１時刻Ｔ１１における各像である。画像Ｇ５０２において、像９０１Ｔ１２、像９０２Ｔ１２は、第１マーク９０１、第２マーク９０２の第２時刻Ｔ１２における各像である。各マークの像は、輪郭のみにて示されている。
【０１０７】
画像Ｇ５０１、Ｇ５０２は、それぞれの撮像開始時刻に対応する画像の上辺を揃えて表示されている。画像Ｇ５０１、Ｇ５０２の垂直方向は、マークの移動方向（移動経路の方向）に対応する。
【０１０８】
第１時刻Ｔ１１（第１パルス光の照射時刻）から第２時刻Ｔ１２（第２パルス光の照射時刻）までの時間間隔は、第１時刻Ｔ１１から第２時刻Ｔ１２までに第１マーク９０１が移動する第１距離が、第１時刻Ｔ１１における第１マーク９０１と第１時刻Ｔ１１における第２マーク９０２との間の第２距離よりも短くなる「比較技術に係る距離関係」が満たされるように予め設定されている。
【０１０９】
すなわち、画像Ｇ５０１、Ｇ５０２は、像９０１Ｔ１１と像９０１Ｔ１２との画像の垂直方向の距離Ｄ１１が、像９０１Ｔ１１と像９０２Ｔ１１との垂直方向の距離Ｄ１２よりも短くなるように撮像されている。換言すれば、第１マーク９０１の第２時刻Ｔ１２における像９０１Ｔ１２が、第２マーク９０２の第１時刻Ｔ１１における像９０２Ｔ１１を追い越して、像９０２Ｔ１１よりも画像上で下方位置に撮像されないようにされている。
【０１１０】
画像Ｇ５０１、Ｇ５０２は、別個に撮像されているため、画像Ｇ５０１上の像が第１時刻Ｔ１１に撮像され、画像Ｇ５０２上の像が第２時刻Ｔ１２に撮像されていることは、予め判っている。
【０１１１】
このため、撮像された画像Ｇ５０１、Ｇ５０２に含まれる４つのマークの像の中から、比較技術に係る距離関係を用いて第１時刻Ｔ１１と第２時刻Ｔ１２とのそれぞれにおける第１マーク９０１の２つの像を、正しく特定することができる。
【０１１２】
しかしながら、第１時刻Ｔ１１と第２時刻Ｔ１２との間隔をこのまま維持して、第１時刻Ｔ１１と第２時刻Ｔ１２とにおける二重露光によって、第１時刻Ｔ１１と第２時刻Ｔ１２とにおける第１マーク９０１、第２マーク９０２の４つの像が撮像された場合には、当該４つの像が撮影された各時刻が第１時刻Ｔ１１と第２時刻Ｔ１２とのうち何れの時刻であるかは不明である。このため、比較技術に係る距離関係の下では、第１時刻における第１マーク９０１の像として第２時刻における第１マーク９０１の像９０１Ｔ１２が誤って特定されるとともに、第２時刻Ｔ１２における第１マーク９０１の像として第１時刻における第２マーク９０２の像９０２Ｔ１１が誤って特定されるおそれがある。
【０１１３】
これに対して、図５等を参照しつつ説明した、本実施形態に係る発光間隔測定装置１における撮像時の（１）式を満たす距離関係が満たされれば、第１マーク９１と第２マーク９２との双方が、第１時刻Ｔ１と第２時刻Ｔ２とにそれぞれ二重露光によって一画像に撮像された場合においても、第２時刻における第１マーク９１（第２マーク９２）の像９１Ｔ２（９２Ｔ２）を正しく特定できるので、第１パルスと第２パルスとの発光間隔を正しく求めることができる。
【０１１４】
以上のように構成された本実施形態に係る発光間隔測定装置によれば、カメラ６５は、移動経路２０１に沿って所定の速度で移動される過程で第１パルス光と第２パルス光とをそれぞれ照射されたマークを、移動経路２０１の方向と異なる方向から同視野にて撮像して、第１パルス光を照射されたマークの像と、第２パルス光を照射されたマークの像との各像を含む一画像Ｇ１を生成する。演算部１３は、当該画像Ｇ１に対応する画像領域においてマークの各像の位置を特定し、特定した各像の位置に基づいて、第１パルス光と第２パルス光との発光間隔を演算する。マークは所定の速度で移動されているので、特定したマークの各像の位置に基づいて測定される第１パルス光と第２パルス光との発光間隔の測定精度を改善できる。
【０１１５】
また、本実施形態に係る発光間隔測定装置によれば、カメラ６５は、第１パルス光をそれぞれ照射された２つのマークと、第２パルス光をそれぞれ照射された当該２つのマークとを、移動経路２０１の方向と異なる方向から同視野にて一画像Ｇ１に撮像する。当該２つのマークの間隔は、２つのマークのうち移動経路２０１の上流側の第１マーク９１と下流側の第２マーク９２とについて、第１パルス光と第２パルス光との発光間隔に第１マーク９１が移動する第１距離Ｄ１が、第２パルス光を照射されたときの第１マーク９１と第１パルス光を照射されたときの第２マーク９２との間の第２距離Ｄ２よりも短くなる距離関係が満たされるように設定されている。このため、当該画像Ｇ１に対応する画像領域において、第１パルス光と第２パルス光との発光間隔における第１マーク９１（第２マーク９２）の像の移動距離は、第２パルス光を照射された第１マーク９１の像と第１パルス光を照射された第２マーク９２の像との間の距離よりも短くなる。これにより、第１パルス光と第２パルス光とをそれぞれ照射された第１マーク９１（第２マーク９２）の２つの像を容易に特定し、当該２つの像の像間距離に基づいて第１パルス光と第２パルス光との発光間隔を演算できる。従って、第１パルス光と第２パルス光との発光間隔を容易に測定できる。
【０１１６】
また、本実施形態に係る発光間隔測定装置によれば、回転保持機構２は、回転軸を中心にマークを回転運動させるので、マークを移動させるための装置を小型化することができる。
【０１１７】
また、本実施形態に係る発光間隔測定装置によれば、マークは、回転軸を中心に回転可能な板状部材に設けられているので、板状部材を含みマークを回転させるための装置を小型化することができる。
【０１１８】
また、本実施形態に係る発光間隔測定装置によれば、板状部材は、回転軸を中心軸とし、回転軸を中心に回転可能な円板Ｗであるので、マークを回転させるための装置を小型化することができる。
【０１１９】
また、本実施形態に係る発光間隔測定装置によれば、板状部材は、ＬＥＤ光源６１が照射する光を透す透光性材料により形成されており、マークは、当該光を遮断する遮光性材料により形成されている。従って、カメラ６５は、撮像した画像Ｇ１のうち小さい光量に対応した部分によって、当該光で照射されたマークの像を特定できる。
【０１２０】
また、本実施形態に係る発光間隔測定装置によれば、板状部材は、ＬＥＤ光源６１が照射する光を遮断する遮光性材料により形成されており、マークは、光を透す透光性材料または孔により形成されている。従って、カメラ６５は、撮像した画像Ｇ１のうち大きい光量に対応した部分によって、当該光で照射されたマークの像を特定できる。
【０１２１】
また、本実施形態に係る発光間隔測定装置によれば、エンコーダは板状部材の回転に同期した信号を出力し、ＬＥＤ光源６１は、当該エンコーダの出力信号に同期して、第１パルス光と第２パルス光とを順次に照射する。従って、カメラ６５が第１パルス光と第２パルス光とを順次に照射されたマークを撮像するタイミングを容易に調整することができる。
【０１２２】
また、以上のような本実施形態に係る発光間隔測定方法によれば、撮像工程は、移動経路２０１に沿って所定の速度で移動される過程で第１パルス光と第２パルス光とをそれぞれ照射されたマークを、移動経路２０１の方向と異なる方向から同視野にて撮像して、第１パルス光を照射されたマークの像と、第２パルス光を照射されたマークの像との各像を含む一画像Ｇ１を生成する。演算工程は、当該画像Ｇ１に対応する画像領域においてマークの各像の位置を特定し、特定した各像の位置に基づいて、第１パルス光と第２パルス光との発光間隔を演算する。マークは所定の速度で移動されているので、特定したマークの各像の位置に基づいて測定される第１パルス光と第２パルス光との発光間隔の測定精度を改善できる。
【０１２３】
また、本実施形態に係る発光間隔測定方法によれば、撮像工程は、第１パルス光をそれぞれ照射された２つのマークと、第２パルス光をそれぞれ照射された当該２つのマークとを、移動経路２０１の方向と異なる方向から同視野にて一画像Ｇ１に撮像する。当該２つのマークの間隔は、２つのマークのうち移動経路２０１の上流側の第１マーク９１と下流側の第２マーク９２とについて、第１パルス光と第２パルス光との発光間隔に第１マーク９１が移動する第１距離Ｄ１が、第２パルス光を照射されたときの第１マーク９１と第１パルス光を照射されたときの第２マーク９２との間の第２距離Ｄ２よりも短くなる距離関係が満たされるように設定されている。このため、当該画像Ｇ１に対応する画像領域において、第１パルス光と第２パルス光との発光間隔における第１マーク９１（第２マーク９２）の像の移動距離は、第２パルス光を照射された第１マーク９１の像と第１パルス光を照射された第２マーク９２の像との間の距離よりも短くなる。これにより、第１パルス光と第２パルス光とをそれぞれ照射された第１マーク９１（第２マーク９２）の２つの像を容易に特定し、当該２つの像の像間距離に基づいて第１パルス光と第２パルス光との発光間隔を演算できる。従って、第１パルス光と第２パルス光との発光間隔を容易に測定できる。
【０１２４】
本発明は詳細に示され記述されたが、上記の記述は全ての態様において例示であって限定的ではない。したがって、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【０１２５】
１  発光間隔測定装置
２  回転保持機構（移動機構）
２６  エンコーダ
６０  撮像ヘッド
６１  ＬＥＤ光源（投光部）
６５  カメラ（撮像部）
９１  第１マーク
９２  第２マーク
１３０  制御部
Ｗ  円板（板状部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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