JPWO2017221324A1 - 欠陥検査装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a) 測定対象の物体の表面の所定の位置に、時間波形が連続的な周期関数で表される音波を与える音波付与部と、
b) 前記音波が前記所定の位置から前記表面を伝搬することにより該表面上の各位置において周期的に変化する物理量を測定する物理量測定部であって、その周期的な変化のうちの少なくとも3つの異なる位相における物理量を測定する物理量測定部と、
c) 前記少なくとも3つの異なる位相における物理量に基づいて、該物理量の周期的な変化を表す周期関数を求める周期関数取得部と
を備えることを特徴とする。
d) 前記周期関数を用いて、予め決められた位相間隔で物理量の値を求める物理量演算部と、
e) 前記物理量演算部により求められた物理量の値を用いて前記表面における音波の伝搬を映像化する映像化部と
を備えた構成を採ることができる。この態様の音波伝搬映像化装置では物理量の演算と映像化を自動的に行わせることができ、より簡便に音波の伝搬映像を得ることができる。
a) 測定対象の物体の表面の所定の位置に、時間波形が連続的な周期関数で表される音波を与え、
b) 前記音波が前記所定の位置から前記表面を伝搬することにより発生する、周期的に変化する物理量を、該周期的な変化のうちの少なくとも3つの異なる位相で測定し、
c) 前記少なくとも3つの異なる位相における物理量に基づいて、該物理量の周期的な変化を表す周期関数を求め、
d) 前記周期関数を用いて、予め決められた位相間隔で物理量の値を求め、
e) 前記物理量演算部により求められた物理量の値を用いて前記表面における音波の伝搬を映像化する
を備えることを特徴とする。
ここで、xは各点の座標、tは時刻、A(x)は座標xにおける振幅、B(x)は座標xにおける物理量の変動の中心値(DC成分)、Tは周期、Φ(x)はxにおける初期位相(t=0における位相)である。
上記実施例では、異なる3つの位相において物理量の値を測定したが、物体の表面の状態によっては、圧電素子により1つの正弦波で表される音波を与えても伝搬の過程で高調波を発生することがある。また、圧電素子により高調波成分を含む音波を与えてもよく、この場合には試料表面の物理量の変動にも高調波成分が含まれることになる。上記の例ではmmax=3としたが、mmaxを[2n+1](nは2以上の自然数)で表される数より大きく選ぶことにより、被検査物体Sに励起された物理量の変動のn次の成分(第n高調波成分)までを検出することができるようになる。すなわち、点Aと点Bの面外方向の相対的な変位が(2n+1)組以上得られることから、基本波の振幅、基本波の位相、第2高調波の振幅、第2高調波の位相、…第n高調波の振幅、第n高調波の位相、及び物理量の変動のDC成分、という(2n+1)個のパラメータの値が得られる。このように高調波成分を含む音波を与える構成は、物体内部の空洞等の欠陥部を検知する場合に好適に用いることができる。つまり、複数の周波数の音波を与えることにより、該周波数の近傍に共振周波数を持つ空洞を検知することができる。
11…測定対象物体
12…圧電素子
13…パルスレーザ光源
14…照明光レンズ
15…スペックル・シェアリング干渉計
15…物理量測定部
151…ビームスプリッタ
1521…第1反射鏡
1522…第2反射鏡
153…位相シフタ
154…集光レンズ
155…イメージセンサ
20…制御・処理部
21…記憶部
22…測定制御部
23…周期関数取得部
24…物理量演算部
25…映像化部
30…入力部
40…表示部
11…測定対象物体
12…圧電素子
13…パルスレーザ光源
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1521…第1反射鏡
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154…集光レンズ
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20…制御・処理部
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22…測定制御部
23…周期関数取得部
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25…映像化部
30…入力部
40…表示部
Claims (6)
- a) 測定対象の物体の表面の所定の位置に、時間波形が連続的な周期関数で表される音波を与える音波付与部と、
b) 前記音波が前記所定の位置から前記表面を伝搬することにより発生する、周期的に変化する物理量を測定する物理量測定部であって、その周期的な変化のうちの少なくとも3つの異なる位相における物理量を測定する物理量測定部と、
c) 前記少なくとも3つの異なる位相における物理量に基づいて、該物理量の周期的な変化を表す周期関数を求める周期関数取得部と
を備えることを特徴とする音波伝搬映像化装置。 - d) 前記周期関数を用いて、予め決められた位相間隔で物理量の値を求める物理量演算部と、
e) 前記物理量演算部により求められた物理量の値を用いて前記表面における音波の伝搬を映像化する映像化部と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の音波伝搬映像化装置。 - 前記物理量測定部において測定される位相が、2n+1(nは2以上の整数)個以上の異なる位相であり、周期的に変化する物理量の第n次高調波成分を取得することを特徴とする請求項1に記載の音波伝搬映像化装置。
- 前記物理量測定部が、前記音波の周期と同期したタイミングで前記測定対象の物体の表面を照明する照明手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の音波伝搬映像化装置。
- 前記物理量測定部が、前記対象物体の表面からの光を2分割して位相差を与えた後に干渉させる干渉光学系を備えることを特徴とする請求項1に記載の音波伝搬映像化装置。
- a) 測定対象の物体の表面の所定の位置に、時間波形が連続的な周期関数で表される音波を与え、
b) 前記音波が前記所定の位置から前記表面を伝搬することにより発生する、周期的に変化する物理量を、該周期的な変化のうちの少なくとも3つの異なる位相で測定し、
c) 前記少なくとも3つの異なる位相における物理量に基づいて、該物理量の周期的な変化を表す周期関数を求め、
d) 前記周期関数を用いて、予め決められた位相間隔で物理量の値を求め、
e) 前記物理量演算部により求められた物理量の値を用いて前記表面における音波の伝搬を映像化する
ことを特徴とする音波伝搬映像化方法。
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