JP2020129011A - 亀裂検出装置及び亀裂検出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。
式(1)において、S=0の条件を満たすとき、すなわち、光検出器26の受光面26a、26bで受光される光量が一致するとき、集光レンズ20の集光点と亀裂下端位置(又は亀裂上端位置)とが一致した状態を示す。
まず、図示しない操作部により亀裂検出処理の開始が指示されると、制御部30は、アライメント機構29を制御にして、集光レンズ20を水平方向に移動させることにより被加工物Wと集光レンズ20との相対的な位置合わせ(アライメント)を行う(アライメント工程)。
次に、制御部30は、変数iを1に設定する(i=1)。
次に、制御部30は、フォーカス調整機構28のレンズ駆動部を制御して、集光レンズ20の集光点をZiに設定する。例えば、1回目の走査が行われる場合(i=1の場合)には、集光レンズ20の集光点を走査開始位置Z1に設定する。2回目以降の走査が行われる場合(i≧2の場合)には、集光レンズ20の集光点の深さ位置(Z方向位置)をZi=Zi-1+Δzに設定する(集光点変更工程)。
次に、制御部30は、光源部14の光源32を制御して、光源32から検出光L1を出射する(検出光出射工程)。光源32からの検出光L1は、照明光学系16、ハーフミラー22、フォーカス調整機構28、ダイクロイックミラー18を経由して集光レンズ20に導かれる。そして、集光レンズ20に導かれた検出光L1は、集光レンズ20により被加工物Wの内部に集光する(集光工程)。
次に、制御部30は、光検出器26の受光面26a、26bから出力された検出信号D1、D2をそれぞれ取得する。
次に、制御部30は、ステップS18で取得した検出信号D1、D2に基づき、現在の走査位置(集光レンズ20の集光点)Ziに対応する評価値Siを算出する。なお、評価値Siは、次式(2)によって算出される。なお、制御部30は、算出した評価値Siを図示しない記憶部に記憶する。
(ステップS22)
次に、制御部30は、変数i=nであるか否かを判断する。i=nでない場合(すなわち、変数iがn未満である場合)にはステップS24に進み、i=nである場合にはステップS26に進む。
ステップS22においてi=nでない場合には、制御部30は、iを1つインクリメントして(i=i+1)、ステップS14に戻り、ステップS14からステップS22までの処理を繰り返し行う。
ステップS22においてi=nである場合には、制御部30は、ステップS20において走査位置Zi毎に算出した評価値Siに基づき、被加工物Wの内部に形成された亀裂Kの亀裂深さを検出する(亀裂検出工程)。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。以下、第1の実施形態と共通する部分については説明を省略し、本実施形態の特徴的部分を中心に説明する。
まず、制御部30は、アライメント機構29により被加工物Wと集光レンズ20との相対的な位置合わせ(アライメント)を行う。
次に、制御部30は、変数kを1に設定する(i=1)。
次に、制御部30は、変数iを1に設定した後(ステップS12)、集光レンズ20の集光点の深さ位置(Z方向位置)をZiに設定し(ステップS14)、被加工物Wに対して偏射照明を実行する(ステップS16)。例えば、k=1である場合には、制御部30は、第1光源32及び第2光源34のうち第1光源32のみをONにして、第1光源32から被加工物Wに対して検出光L1Aの偏射照明を行う(第1検出光出射工程)。また、k=2である場合には、制御部30は、第1光源32及び第2光源34のうち第2光源34のみをONにして、第2光源34から被加工物Wに対して検出光L1Bの偏射照明を行う(第2検出光出射工程)。
次に、制御部30は、k=2であるか否かを判断する。k=2でない場合にはステップS28に進み、k=2である場合にはステップS30に進む。
ステップS27においてk=2でない場合には、kを1つインクリメントして(k=k+1)、ステップS12に戻り、ステップS12からステップS26までの処理を繰り返し行う。
次に、制御部30は、第1光源32からの検出光L1Aを用いて検出された亀裂Kの亀裂深さ(第1亀裂深さ)dAと、第2光源34からの検出光L1Bを用いて検出された亀裂Kの亀裂深さ(第2亀裂深さ)dBとの平均値dM(=(dA+dB)/2)を真の亀裂深さ(亀裂下端位置)として算出する。なお、制御部30は、被加工物Wの内部に形成された亀裂Kの亀裂深さの検出結果として、上述のようにして算出した真の亀裂深さdMを図示しない表示装置(モニタ)に表示する。
上述した各実施形態では、被加工物Wの内部に照射される検出光L1は集光レンズ20により集光された集光光束となっているが、例えば、被加工物Wの内部に照射する光束を集光光束とせず、平行光束(細い平行ビーム)とし、その平行光束を瞳位置で検出し、光量比のみで亀裂深さ(亀裂下端位置や亀裂上端位置)を検出するようにしてもよい。
Claims (6)
- 被加工物に対して互いに異なる斜め方向から第1検出光及び第2検出光を照射する偏射照明手段と、
前記第1検出光及び前記第2検出光の前記被加工物からの反射光に基づき、前記被加工物の内部に形成された亀裂の亀裂深さを検出する亀裂検出手段と、
を備える、亀裂検出装置。 - 前記亀裂検出手段は、前記第1検出光に基づいて検出される前記亀裂の亀裂深さを第1亀裂深さとし、前記第2検出光に基づいて検出される前記亀裂の亀裂深さを第2亀裂深さとしたとき、前記第1亀裂深さと前記第2亀裂深さとの平均値を前記亀裂の亀裂深さとして検出する、
請求項1に記載の亀裂検出装置。 - 主光軸に対して平行であって前記主光軸から偏心した光源光軸に沿って検出光を出射する光源部と、
前記主光軸と同軸のレンズ光軸を有し、前記光源部から出射した前記検出光を被加工物の内部に集光させる集光レンズと、
前記検出光の前記被加工物からの反射光を検出し、検出した光に対応する検出信号を発生する光検出手段と、
前記検出信号に基づき、前記被加工物の内部に形成された亀裂の亀裂深さを検出する亀裂検出手段とを備え、
前記光源部は、
前記主光軸に対して平行であって前記主光軸に対して一方向に偏心した位置に配置された第1光源光軸に沿って第1検出光を出射する第1光源と、
前記主光軸に対して平行であって前記主光軸に対して前記一方向とは反対側の他方向に偏心した位置に配置された第2光源光軸に沿って第2検出光を出射する第2光源と、を備え、
前記亀裂検出手段は、前記第1検出光に基づいて検出される前記亀裂の亀裂深さを第1亀裂深さとし、前記第2検出光に基づいて検出される前記亀裂の亀裂深さを第2亀裂深さとしたとき、前記第1亀裂深さと前記第2亀裂深さとの平均値を前記亀裂の亀裂深さとして検出する、亀裂検出装置。 - 被加工物に対して互いに異なる斜め方向から第1検出光及び第2検出光を照射する偏射照明工程と、
前記第1検出光及び前記第2検出光の前記被加工物からの反射光に基づき、前記被加工物の内部に形成された亀裂の亀裂深さを検出する亀裂検出工程と、
を備える、亀裂検出方法。 - 前記亀裂検出工程は、前記第1検出光に基づいて検出される前記亀裂の亀裂深さを第1亀裂深さとし、前記第2検出光に基づいて検出される前記亀裂の亀裂深さを第2亀裂深さとしたとき、前記第1亀裂深さと前記第2亀裂深さとの平均値を前記亀裂の亀裂深さとして検出する、
請求項4に記載の亀裂検出方法。 - 主光軸に対して平行であって前記主光軸から偏心した光源光軸の方向に沿って検出光を出射する検出光出射工程と、
前記主光軸と同軸のレンズ光軸を有する集光レンズにより前記検出光を被加工物の内部に集光させる集光工程と、
前記検出光の前記被加工物からの反射光を検出し、検出した光に対応する検出信号を発生する光検出工程と、
前記検出信号に基づき、前記被加工物の内部に形成された亀裂の亀裂深さを検出する亀裂検出工程とを備え、
前記検出光出射工程は、
前記主光軸に対して平行であって前記主光軸に対して一方向に偏心した位置に配置された第1光源光軸に沿って第1検出光を出射する第1検出光出射工程と、
前記主光軸に対して平行であって前記主光軸に対して前記一方向とは反対側の他方向に偏心した位置に配置された第2光源光軸に沿って第2検出光を出射する第2検出光出射工程と、を備え、
前記亀裂検出工程は、前記第1検出光に基づいて検出される前記亀裂の亀裂深さを第1亀裂深さとし、前記第2検出光に基づいて検出される前記亀裂の亀裂深さを第2亀裂深さとしたとき、前記第1亀裂深さと前記第2亀裂深さとの平均値を前記亀裂の亀裂深さとして検出する、亀裂検出方法。
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