喷射油墨的成像的制作方法
【专利摘要】一般来说，在一个方面中，激光器产生相干射束来照亮从喷墨机的喷孔喷射的油墨，以使被喷射的油墨成像；以及一装置用于减少在使被喷射的油墨成像时由相干射束造成的散斑效应。
【专利说明】喷射油墨的成像
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2011年5月11日提交的美国申请序列号13/105，373的优先权，该申请的全部内容引入本文。
【技术领域】
[0003]本说明书涉及喷射油墨的成像。
【背景技术】
[0004]例如，使从喷墨头的喷孔(有时也称为喷嘴)在它的途中喷射到基板的油墨成像在设计或建造所述头以及在限定或改变操作协议以喷射油墨之中可以是有用的。
【发明内容】
[0005]我们在此描述的喷射油墨的成像其特征可体现为一个或多个以下方面、特征和实现方式等。
[0006]一般情况下，在一个方面中，激光产生相干射束，以照亮从喷墨机的喷孔喷射的油墨，用于使被喷射的油墨成像；并且一种装置用于减少在使被喷射的油墨成像时由相干射束引起的散斑效应。
[0007]实现方式可包括一个或多个以下特征。用于减少散斑效应的装置包括用于使射束至少部分地不相干的装置。用于减少散斑效应的装置被构造为改变相干射束的波阵面的相位方面。被改变的波阵面的相位方面是时间的或空间的，或者既是时间的又是空间的。用于减少散斑效应的装置包括扩散器，相干射束通过该扩散器。
[0008]提供了 一种元件用于减少成像中的衍射效应。该元件包括透镜。该透镜包括柱面透镜。该透镜具有光轴，该光轴大致平行于被喷射的油墨的轴线。激光器包括Nd: YAG激光器。触发使相干射束与被喷射的油墨同步。用于减少散斑效应的装置包括扩散器。还具有柱面透镜用于减少衍射效应。柱面透镜包括菲涅耳透镜。具有用于成像的摄像机。
[0009]相干射束的闪光足够短暂，以允许在没有运动模糊的情况下使以至少10米/秒的速度移动的被喷射油墨成像。激光器以允许使具有小于3微米的所关注特征的被喷射油墨成像的亮度产生相干射束。成像包括视频。成像包括单一图像。成像包括以高达15Hz (或在某些情况下超过15Hz)的频率捕获的一连串图像。成像包括高达20倍真实生活(或在某些情况下高达35倍真实生活或更高)的光学放大率。
[0010]一般情况下，在一个方面中，油墨从喷墨机的喷孔喷射，来自激光的相干射束被施加到所喷射的油墨，同时被喷射的油墨处于运动中，在被喷射的油墨处于运动中的同时使被喷射的油墨成像，并减少由成像的所喷射油墨上的相干射束引起的散斑效应。
[0011]实现方式可包括一个或多个以下特征。减少散斑效应包括:使相干射束至少部分地不相干。减少散斑效应包括:改变相干射束的波阵面的相位方面。改变包括:改变相位的时间方面或空间方面或改变两者。相干射束的闪光与被喷射油墨的运动同步。成像包括:捕获单个图像或一系列图像或视频。成像包括:使成像时被喷射的油墨放大至少10倍的真实生活。相干射束的闪光足够短暂，以允许在没有运动模糊的情况下使以至少10米/秒的速度移动的被喷射油墨成像。以允许使具有小于3微米的所关注特征的被喷射油墨成像的亮度产生相干射束。
[0012]这些和其它的特征和方面以及它们的组合可以表达为用于执行功能、完成事物的方法以及采用其它方式的系统、部件、设备、方法、装置或步骤。
[0013]根据说明书和权利要求，其它特征、方面、实现方式和优点将是显而易见的。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是喷墨的示意性透视图。
[0015]图2A是光学装置的示意性透视图。
[0016]图2B是光学装置的示意性透视图。
[0017]图3是图像的序列。
[0018]图4A和4B是图像。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示，在喷墨机印刷期间，从喷墨机印刷头10 (示意性地示出)的喷孔板25喷孔20喷射的油墨5开始表现为沿着喷射轴线30从喷孔产生的墨流11。射流快速(在微秒内)经历复杂的变换，以形成例如一个或多个墨滴60，随之它朝向目标基板80(例如，要在上面印刷的纸或织物或其它介质)跨过小的间隙70(在图中未按比例示出)。这种变换的详情在图3中示出，并在下面讨论。我们使用术语喷墨在广义上是指，例如液体从喷嘴或喷孔的任何推进。
[0020]在一些实现方式中，每个墨滴60的直径为几微米(例如，小于30 u m、小于20 U m、小于IOil m、小于5 ym)，且体积为10微微升(10_121)量级或以下，例如约为2微微升。在某些情况下，油墨的一个或多个卫星液滴65也形成在射流的变换中。例如，每个卫星液滴65可以拖拽或引导主墨滴60。例如，每个卫星液滴65可具有小至约2 u m的直径和若干毫微微升(I(T15I)的体积。
[0021 ] 被喷射的墨流11、液滴60和卫星液滴65都代表着我们所说的喷射油墨的特征。所喷射油墨特征的其它形状、大小、体积和量可形成在喷射油墨并将其传递到基板的过程中。
[0022]如图1示意性地示出的，喷墨由波形发生器12触发并控制，波形发生器12向一组致动器15 (通常与喷孔一对一)发送电波形或信号13。喷墨机的设计和构造(例如，喷孔、墨室和致动器的几何形状)以及施加到致动器15的波形会影响喷墨的特性。这些特性可以包括油墨离开喷孔的速度、喷墨的容积、射流的形状、在喷墨时形成的所喷射油墨的量、大小、形状和体积特征、所喷射油墨在它朝向基板行进时随时间推移而带来的变换以及其它特征。除其它事项外，可以消除卫星液滴，或者可以获得期望的墨滴轮廓。
[0023]在设计、制造和操作喷墨头及相关装备中，选择和设计油墨来实现喷墨时期望的特性，并在理解喷墨故障模式(如卫星液滴的生成、喷射方向性问题、液滴形成的不稳定性、作为喷射频率函数的液滴输出的变化和/或射流发出、射流消亡等的量)中，非常有用的是生成、存储、分析、跟踪并使用所喷射油墨的图像、图像序列和视频以及其从它开始喷射时到它到达基板时的非常短的时间周期以上的演化细节。射流消亡是指完全停止运作的射流。从运作到非运作射流的过渡有时可观察到，并提供了与故障模式有关的信息。
[0024]例如，我们使用术语成像非常广泛地包括任何技术或装备，只要它在一瞬间、在紧密间隔的相继时刻或者在间隔开的时间内捕获图像、图像序列、视频或任何其它种类的可视化或图形表示，并分析、跟踪、操纵、处理、重放、存储、组合或者分离这样的可视化或图形表不。
[0025]除其它事项外，使被喷射的油墨成像有助于喷墨机印刷头性能的最优化、液滴行为的研究、波形的设计、喷射故障模式的理解、不同喷墨机设计的研究、喷墨机响应输入波形的评估。(除其它事项外，我们使用术语喷墨机来包括例如具有使液体从中喷射的喷孔和响应波形以导致液体从喷孔中喷射的元件的装置。)
[0026]被喷射的油墨的成像也有助于研究喷孔处的液滴形成(如尾部解体(tailbreakup)、卫星成形(satellite formation))和弯月面成形。例如,尾部解体是指在墨流尾端(该部分更靠近喷嘴)的截断点处截断墨流，借此墨流(位于从喷嘴起的截断点的另一侦U的部分聚结以形成基本球形的墨滴。例如，卫星成形是指形成比(主)墨滴更小(例如，小于20倍以上、小于10倍以上、小于5倍以上、小于2倍以上)的一个或多个墨滴。由于被喷射的油墨可能移动得非常迅速(在25米/秒的数量级)，并且由于在被喷射的油墨移向目标基板时形成的墨滴和其它特征可能很微小(在毫微微升的数量级)，因此使被喷射的油墨和特征形成图像需要大量的光。
[0027]微小油墨特征(具有微米数量级的大小和若干毫微升到微微升的体积)的成功成像需要高的放大率，反过来需要较高的光强度。
[0028]另外，高速(例如，高于10m/s、或15m/s、或20m/s、或25m/s)的被喷射的油墨可以在使用太久曝光期而捕获的图像中产生运动模糊。例如，如果曝光跨越了使墨滴行进距离等于其直径的时间，则所得到的图像将表现出在多个位置由墨滴的图像重叠所引起的运动模糊(即，模糊不清的图像)。这表明，需要短暂的曝光时间。
[0029]另一方面，当被喷射的油墨的连续帧的高速动画或视频要被捕获时，相机将以较高的快门速度(每秒快门的周期数，例如50MHz或以上)操作。然后，为了在每一帧中使被喷射的油墨令人满意地成像，用于每一帧的“快门打开”周期可能过于简短，至少在使用较低强度的光源时如此。
[0030]图像的曝光时间可受以下条件影响:成像装置(如数码摄像机)的快门保持打开状态有多久、或者在快门打开同时曝光所使用的闪光的持续时间、或者它们的组合。限制还在于，动画或摄像机的机械或电子快门在打开后可以以多快的速度关闭。
[0031]即使为了防止运动模糊致使最短的快门打开时间过长，运动模糊也可以通过使用能够传递比快门打开周期更简短的脉冲或光闪烁的光源来减少或消除。光源与连续快门打开同步地重复脉冲化，以例如依次生成多个图像。通过使用光的强烈的短暂闪烁，于是，可以减少运动模糊，但提供足够的照明使放大率达到需要的程度。以25m/s行进的I μ m直径的墨滴移动的距离等于其在40ns下的直径。为了消除所产生的图像的运动模糊，光源应能够脉冲持续小于40ns的时间。
[0032]发光二极管(LED)可以是脉冲的，以获得具有小于40ns的脉冲持续时间的光脉冲，但其处于相对较低的输出强度。氩或氙闪光灯提供高强度的光，处于200 μ s数量级的相对较长的脉冲持续时间(但是至少一个供应商使氩闪光灯具有标称40ns的脉冲持续时间)。
[0033]脉冲激光源可以同时提供高强度光和短脉冲持续时间。在相干激光(其相干之处在于，它在空间和/或时间上与自身或与另一光源具有特定的相位关系)下，相干光的不同部分可以干涉而生成干涉图案，诸如随机强度的所谓的散斑图案，其通过一组波阵面相互干涉而产生。减少散斑的方法之一是分裂相干光、平行发送分裂的相干光通过具有不同光路长度的光学元件、然后重新准直通过光学元件的光。
[0034]在使被喷射的油墨成像的一些示例中，含有荧光染料元素的扩散器被放置在相干激光的射束路径中，以减少或消除其相干性。在一般情况下，我们使用术语扩散器是指例如使光扩散或散开或散射以产生可以被称为柔光的任何装置。在一些示例中，荧光染料扩散器吸收入射于扩散器上的相干激光，并发射特定颜色的非相干光的二次脉冲串，特定颜色的光具有相对于入射光移位的波长。
[0035]在一些实施方式中，LaVision高效率扩散器光学器件(部件编号1108417)用作扩散器。由于扩散器的效率高，(从532nm到550_600nm有30%的转换效率)，到达被喷射的油墨的光量仍然很高，且成像放大率可以例如高达已知系统放大率的10倍。来自LaVision高效率扩散器光学器件的输出光的直径为120mm。放大率的可能上限基于记录在成像检测器处的最小图像对比度来确定，成像检测器需要用于观察和分析图像。
[0036]在图2中，照明系统300用于照明从喷墨机印刷头10的喷孔(例如，喷嘴20)喷射的油墨，照明系统300包括激光放大器和控制器310，控制器310连接311为驱动和控制NdiYAG激光器320。激光器将射束321传递到荧光染料扩散器330。光纤340在一端341连接到扩散器330，在另一端343连接到射束准直器350。我们使用术语射束准直器来包括，例如，导致射束的传播方向在一(例如，准直或平行)方向上变得更一致的任何装置。准直的光束具有例如几乎平行的射线，因此将随着射束传播而慢慢散开。
[0037]射出射束准直器350的光349是不相干的，并具有例如120mm的直径。该输出光通过线性透镜360 (例如，柱面透镜)聚焦在由喷孔之一喷射的油墨347上。在一般情况下，透镜是转送和折射光使光束会聚或发散的光学装置。线性透镜(例如，柱面透镜)仅在一个维度上使光会聚或发散，在本情况下为维度C。在图2所示的示例中，聚焦的光的垂直跨距仅沿着喷射轴线30覆盖所喷射油墨的一部分长度。在其它布置中，整个长度可通过来自长的线性透镜的聚焦照明来点亮。
[0038]被描绘为照明光40的从线性透镜360出来的光照亮了被喷射的油墨特征60。从聚焦照明场反射和转送的光由光检测器50 (例如，具有传感器51的数字相机或数字摄像机，传感器51捕获被喷射的油墨的图像)进行检测。除了记录单一图像，检测器50还可以记录一连串图像或动画。
[0039]在一些实施方式中，在各具有5ns脉冲持续时间的30毫焦耳脉冲中，532nm激光束以15Hz的重复率从LaVision Nd: YAG双腔脉冲激光器(部件编号1103032)传递到扩散器。LaVision激光器包括激光器头320以及具有集成控制面板305的单个电源306。
[0040]中央定时器模块(CTM) 201协调(同步化)触发信号205和发送到检测器50的触发信号210。分出去的信号212被发送到激光放大器和控制器310。在激光脉冲闪光从激光器头320发射之前200 ii S，触发信号210导致检测器50打开其快门。200 y s这一延迟考虑到与激光放大器310相关联的Q开关延迟。Q开关是通过它使激光可以产生脉冲式输出射束的技术。激光放大器和控制器310 (例如，LaVision激光器)可以基于从CTM201得到的输入(例如，分路信号212)而发出每个脉冲。CTM201生成三个信号(202、205和210)，其关系由软件控制，并且这些信号驱动检测器50和激光器电源306的输入。触发信号205( “选通”输出)相对于信号202( “发出”输出)延迟了在启动信号202( “发出”脉冲)之后人们想要观察液滴的时间量。触发信号210 ( “摄像机”输出)触发检测器50的快门，也启动激光发出一这是因为Q开关的最佳时间相对固定，这发生在激光以“选通”输出(?200 μ s) Q开关化之前的固定时间。
[0041]图2Β与图2Α不同之处在于LED频闪211，LED频闪211以与激光放大器和控制器310相同的方式连接到触发信号205 ( “选通”输出)。在一些实施方式中，LED频闪211用于不包括激光的系统中。在一些实现方式中，在适当的时候，激光系统和LED频闪211两者一起使用。利用LED频闪，有利于稍微在因信号传播在检测器50中几μ s的延迟而使闪光从LED频闪211射出之前打开检测器50的快门。CTM201也向印刷头放大器17发送信号202，其包括波形发生器12(图1)。印刷头放大器17将信号203发送到印刷头10，导致致动器从喷嘴20喷墨。
[0042]在无散斑图案的情况下，在由于生成高强度短脉冲时扩散器330的高效率而成为可能的高放大率下，成像光学器件作用在图像上的衍射效应变得更加突出。衍射效应可以包括位于所喷射油墨特征周围的光晕。在成像光路中加入柱面透镜360 (例如，在图2中)基本上减少了所观察到的衍射效应。通过对准柱面透镜聚光的轴线362使之平行于所喷射油墨移动的方向30，沿液滴或其它喷射油墨特征的长度的衍射可以大大减小。
[0043]可能的是，在使用柱面透镜时，来自准直器350边缘的光(具有光路351和352，其更加远离光束的中心路径353)将降低图像55的边缘56的锐度。在一般情况下，照明源的数值孔径(NA)应匹配(例如，等于)位于检测器50处的相机50透镜的NA。
[0044]在一些实施方式中，可使用适当的聚光器透镜(例如球面透镜)来代替柱面透镜。在一些实施方式中，柱面透镜是菲涅耳透镜。在一些实施方式中，可以使用Edmunds光学器件NT46-114菲涅耳透镜，焦距为6英寸。
[0045]再次参照图1的示意性示例，成像光40沿着光路45照射到卫星液滴65和墨滴60，与喷嘴板25的平面26呈Θ角。轴线30标记油墨喷射的方向(我们有时说，由于通常喷墨头这样取向使得喷射发生在朝向基板的向下方向上，所以油墨沿着轴线30标记的方向下降)。轴线30垂直于喷嘴板20的平面25。成像光40从喷嘴表面反射，并被检测器50捕获。可替代地，光路可大致平行于喷嘴表面，使得光直接从光源行进到检测器。检测器50可以包括成像光学器件，诸如变焦透镜和物镜。所喷射的油墨特征60中断了照明光40，使得它的影子投射到检测器50上。可替代地，同轴照明可以反射离开所喷射的油墨特征60，并由检测器50进行成像。同轴照明涉及将分束器放置在附接至检测器50的光学器件中，使得可沿着当返回到检测器时光遵循的相同路径但在相反方向上引导光。
[0046]在图1中，喷嘴布置在喷嘴板20的网格图案21中。然而，其它布置也是可行的。在一些实施方式中，每个喷嘴20具有22 μ m的尺寸。在一些实施方案中，角Θ可约为15°。取决于成像光学器件的焦深和照射光入射的角度，从多个喷嘴喷射的油墨可捕获在图像中，无论是无意地还是故意地均如此。在一些实施方式中，检测器50是以外部触发模式进行操作的索尼X⑶-X710摄像机。外部触发模式允许摄像机与油墨的喷射同步。检测器50可以包括Optem Zoom70XL变焦透镜和Mitutoyo M Plan APOlOX物镜。
[0047]如前面参考图2所述，为了将喷射与摄像机同步，从波形发生器12发送到致动器25以触发喷墨的信号13也被馈送到摄像机。在接收每个信号13之后的一段固定时间内，这些信号13导致相机(例如，通过打开相机的快门以捕获用于成像的光)开始获取用于每个连续图像帧的图像数据。相同的信号或相关的信号也可以用来触发激光以发出脉冲。
[0048]在一些实施方式中，激光脉冲具有5ns的脉冲持续时间，并且相机的曝光时间可设定为大于20ns或大于200ns，以允许Q开关延迟。在实践中，在一些实现方式中，曝光时间可以是I/帧的速率，可以是1/5秒或者?200ms。在同步化操作模式下，每次可以选择性地发出激光脉冲，以在油墨离开喷嘴20时照亮被喷射的油墨，并且计时摄像机来捕获该图像。曝光时间至少部分由激光脉冲的长度来确定。例如，为了捕捉由来自全激光脉冲的光所生成的图像，曝光时间设定为比激光脉冲的闪光更长。然而，在非常短的激光脉冲(例如，约5ns)的情况下，由于对快门速度的限制，相机的曝光时间比激光脉冲更长。相机相比于激光脉冲持续时间更长的曝光时间某种程度上与图像捕捉无关，除非在相机的较长曝光时间导致捕获到杂散光的情况下才相关。
[0049]在图3中，从喷嘴20喷射的油墨图像A-S的序列每次以约20倍的光学放大率和小于20ns的曝光进行记录。成像的巾贞速率为5Hz。在这个成像巾贞速率下，当直接在视频显示器上观察时，液滴的图像并没有通过人类视觉系统(例如，眼或大脑)中的图像延时而平均化。序列中的每个图像是由不同的发出脉冲生成的不同液滴。这样，即使连续图像不是同一液滴的图像，人们也可以依靠液滴形成的可重复性来研究被喷射的油墨的特征。在一些实施方式中，其中油墨以15kHz喷射并且成像的帧速率是5Hz，在图像之间发出3000个液滴。所喷射油墨从一次发射到另一次的这种可重复性是压电喷墨技术的属性。
[0050]在这个示例序列中，油墨5最初作为墨流11从喷嘴20喷射而出。然后例如在射流11的下部16形成一个或多个墨滴。一旦墨流11的顶端304 (也描述为墨流的“尾部”)在截断点305处截断，则球状液滴331形成在被截断的墨流307的上部306。一个或多个卫星液滴65也形成在墨流的尾端308。由于图像的比例和它相对于触发脉冲所占用的时间是已知的，所以液滴大小和液滴速率可以在单一图像中加以确定。
[0051]在将电波形施加到致动器15以从喷嘴20喷墨之前，捕获图像A。当大量油墨302离开喷嘴20时，捕获图像B。油墨体积的描绘为位于喷嘴上方的部分301是位于喷嘴下方的油墨体积302的光反射。图像C-D显示了在因所喷射油墨的初始速度导致的动量的影响下使油墨延长到减薄射流11中的体积以及油墨的表面张紧。在图像E-1中，墨流继续延长。在此期间，由于油墨的表面张紧和所喷射油墨的初始速度，新生的球形液滴14开始形成在墨流的下部16。
[0052]在捕获图像I的随后时间，墨流的下部退出成像装置的视场(FOV)。我们使用术语FOV来包括可以由成像装置捕获的空间程度。在图像K中，开始终止油墨从喷嘴20的流出，并且墨流变得更薄。如图像M所示，墨流的顶部303开始获得球形。在图像N中，墨流解体，并且墨流的具有球面形状的上部从残留墨流320终止。由于油墨的表面张紧，被截断的墨流307的顶部继续变得更加类似球形。图像O显示，残留墨流320闯入液滴，其被称为卫星液滴或薄雾。图像C和D中的卫星液滴出自于之前的液滴喷射事件一小的卫星液滴行进缓慢(它们可能接近零速率)，并需要很长的时间退出FOV。卫星液滴通常在接下来的液滴喷射事件中由墨滴清扫。卫星液滴的位置在很大程度上可变，并从发出墨滴的时间内变得尤为更远。例如，如果油墨以IOkHz进行喷射，则卫星液滴可能已经以约?100 us进行漂浮。卫星的形成不如主液滴(例如，球形液滴331)的形成那么可重复，因此，卫星液滴通常不能从帧到帧地在图像O-S中进行追踪。具有IMHz帧速率的探测器将需要看起来是I U s连续间隔的同一液滴(如在图3所示的这些序列)。
[0053]使用图2和图3的装置其中包括线性透镜360 (例如，柱面透镜)，在图4A和4B中，衍射影响到所采集的图像。柱面透镜360(图2)聚集照明光40，以具有沿轴线30较窄的轮廓(图2)。图4A所示的喷嘴20具有22 的宽度。喷嘴20是正方形，但由于照明光40以小角度例如15度入射于其上而在一个方向上被缩短。由于使用柱面透镜360，被喷射的油墨500具有尖锐的轮廓。被喷射的油墨500具有由墨柱502连接到较大下部球形部503的一较小上部球形部501的形状。取决于所喷射油墨的速率及其表面张紧，上部和下部球形部501和503以及墨柱502聚结，以形成基本球形的液滴。
[0054]图4B是在没有使用柱面透镜时检测器处的图像。图4B中的放大率约为图4A中放大率的一半。顶部的矩形结构24为具有22 iim长度的同一喷嘴20。光512在墨滴510左侧的亮边是由于衍射造成的。衍射的存在表示，进一步放大该图像也不会对数据分析有用。在较高的放大率下，因衍射造成的伪影的存在将使被喷射的油墨的特征越来越模糊。
[0055]其它实现方式也在所附权利要求的范围内。
【权利要求】
1.一种设备，包括 激光器，用于产生相干射束来照亮从喷墨机的喷孔喷射的油墨，以使被喷射的油墨成像，以及 用于减少在使被喷射的油墨成像时由相干射束造成的散斑效应的装置。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述用于减少散斑效应的装置包括用于使射束至少部分地不相干的装置。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述用于减少散斑效应的装置被构造为改变相干射束的波阵面的相位方面。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，被改变的波阵面的相位方面是时间的或空间的，或者既是时间的又是空间的。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述用于减少散斑效应的装置包括扩散器，相干射束通过所述扩散器。
6.根据权利要求1所述的设备，包括用于在成像时减少衍射效应的元件。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述元件包括透镜。
8.根据权利要求5所述的设备，其中，所述透镜包括柱面透镜。
9.根据权利要求5所述的设备，其中，透镜具有与被喷射的油墨的轴线平行的光轴。
10.根据权利要求1所述 的设备，其中，所述激光器包括Nd:YAG激光器。
11.根据权利要求1所述的设备，包括触发器，用于使相干射束与被喷射的油墨同步。
12.根据权利要求1所述的设备，其中，所述用于减少散斑效应的装置包括扩散器。
13.根据权利要求1所述的设备，包括柱面透镜。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述柱面透镜包括菲涅耳透镜。
15.根据权利要求1所述的设备，包括用于成像的摄像机。
16.根据权利要求1所述的设备，其中，所述激光器被构造为提供相干射束的闪光，所述相干射束的闪光足够短暂，以允许在没有运动模糊的情况下使以至少10米/秒的速度移动的被喷射的油墨成像。
17.根据权利要求1所述的设备，其中，所述激光器被构造为以允许使具有小于3微米的所关注特征的被喷射的油墨成像的强度产生相干射束。
18.根据权利要求1所述的设备，其中，所述成像包括视频。
19.根据权利要求1所述的设备，其中，所述成像包括单个图像。
20.根据权利要求1所述的设备，其中，所述成像包括以高达15Hz的频率捕获的一系列图像。
21.根据权利要求1所述的设备，其中，所述成像包括高达20倍或更多倍真实生活的光学放大率。
22.—种设备,包括 激光器，用于产生相干射束来照亮从喷墨机的喷孔喷射的油墨，以使被喷射的油墨成像，所述相干射束具有允许使具有小于3微米的所关注特征的被喷射的油墨成像的强度， 装置，用于通过使射束至少部分地不相干来减少在使被喷射的油墨成像时由相干射束造成的散斑效应， 触发器，用于使相干射束与被喷射的油墨同步，并且用于导致所述相干射束的闪光足够短暂，以允许在没有运动模糊的情况下使以至少10米/秒的速度移动的被喷射的油墨成像，以及 相机，用于成像。
23.—种方法,包括 从喷墨机的喷孔喷射油墨， 在被喷射的油墨处于运动中的同时，从激光器到被喷射的油墨施加相干射束， 在被喷射的油墨处于运动中的同时，使被喷射的油墨成像，以及 减少由相干射束作用在成像的被喷射的油墨上而引起的散斑效应。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，减少散斑效应包括:使相干射束至少部分地不相干。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，减少散斑效应包括:改变相干射束的波阵面的相位方面。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，改变包括:改变相位的时间方面或空间方面，或者改变两者。
27.根据权利要求23所述的方法，包括:使相干射束的闪光与被喷射的油墨的运动同止/J/ o
28.根据权利要求23所述的方法，其中，成像包括:捕获单个图像、一系列图像或视频。
29.根据权利要求23所述的方法，其中，成像包括:在成像时使被喷射的油墨放大至少10倍真实生活。
30.根据权利要求23所述的方法，包括:导致相干射束的闪光足够短暂，以允许在没有运动模糊的情况下使以至少10米/秒的速度移动的被喷射的油墨成像。
31.根据权利要求23所述的方法，包括:以允许使具有小于3微米的所关注特征的被喷射的油墨成像的亮度产生相干射束。
【文档编号】B41J2/07GK103648785SQ201280034248
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年5月10日 优先权日:2011年5月11日
【发明者】S.H.巴斯 申请人:富士胶卷迪马蒂克斯股份有限公司