WO2015045751A1 - 赤外線検査装置および赤外線検査方法 - Google Patents

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WO2015045751A1
WO2015045751A1 PCT/JP2014/072972 JP2014072972W WO2015045751A1 WO 2015045751 A1 WO2015045751 A1 WO 2015045751A1 JP 2014072972 W JP2014072972 W JP 2014072972W WO 2015045751 A1 WO2015045751 A1 WO 2015045751A1
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WO
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infrared
inspection
irradiation
laser
inspection apparatus
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PCT/JP2014/072972
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English (en)
French (fr)
Inventor
秀明 笹澤
吉武　康裕
秀和 手塚
佳大 斎藤
Original Assignee
株式会社日立ハイテクノロジーズ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/72—Investigating presence of flaws

Definitions

  • the present invention relates to a measurement and inspection technique using infrared rays.
  • the present invention is an apparatus for inspecting defects and bonding states by measuring the temperature or stress state on the surface or inside of an object such as a welded part or bonded part of a structural member or part by detecting infrared rays. And methods.
  • Patent Document 1 JP 2013-122414 A (Patent Document 1).
  • a laser beam having a predetermined waveform is irradiated onto the surface of the overlapped joint portion, photographed by an infrared camera, and an infrared image is acquired by a data processing device. Based on the acquired infrared image, the data processing device The Fourier transform is performed for each pixel of the infrared image acquired in step S1, and the phase image is generated by the console device. The quality of the joint is determined based on the generated phase image (see summary).
  • Patent Document 2 Another background art is International Publication WO2013 / 080459 (Patent Document 2).
  • the prepared sample was used to measure the tensile strength by the measuring method shown in the figure. Specifically, a universal testing machine was prepared, and the lower fixture was melted at the end of the negative electrode plate. The end of the negative electrode lead is fixed to the upper fixing jig on the opposite side of the end where the melted portion is formed. It was fixed with the end portion interposed therebetween ”(see (Test Example 1)).
  • Patent Document 3 JP-A-2-278148 “Patent Document 3”). According to this publication, “instead of performing heating measurement for each soldered part one by one, after scanning the optical axis and continuously heating a plurality of soldered parts, the first measurement is continuously performed. Is performed, and then the second measurement is continuously performed ”(see the effect of the invention).
  • JP 2013-122414 A International Publication WO2013 / 080459 JP-A-2-278148
  • a workpiece inspection unit is irradiated with laser light having a rectangular wave output intensity with a time width T1
  • radiation energy from the workpiece inspection unit is imaged with an infrared camera to radiate heat transferred from the workpiece inspection unit. It is supposed to observe the time change of energy.
  • the imaging rate of the infrared camera needs to be sufficiently high with respect to the time change of the radiant energy.
  • metal workpieces have high heat transfer properties, the radiant energy changes rapidly over time, requiring high-speed imaging, which has led to high costs for measuring devices, particularly infrared cameras.
  • the heat capacity is also small, so that a higher-speed infrared camera is required.
  • Patent Document 2 discloses a method of manufacturing an electrode for a lithium ion battery, but tensile strength measurement is used as an evaluation test for a welded portion of the electrode. Since the tensile strength test is a destructive test, it is a sampling test when used in a mass production process and does not inspect all products. For this reason, it was impossible to deal with sudden joint failure, and the soundness of the welding process could only be estimated from the performance test results in the subsequent process. Further, the technique of Patent Document 2 is not a technique in which the imaging rate of the infrared camera is a problem as in the case of capturing a transient time change of radiant energy.
  • Patent Document 3 discloses an inspection apparatus that continuously measures a plurality of soldered parts and then continuously measures the temperature.
  • the temperature of the soldered parts is measured by an infrared radiation thermometer. It was measured and it was not necessary to capture the transient temporal change of radiant energy. For this reason, the technique of Patent Document 3 is not a technique in which the imaging rate of the infrared camera becomes a problem as in the case of capturing a transient time change of radiant energy.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its typical purpose is to provide a relatively high-speed infrared camera even when capturing a transient time change of radiant energy.
  • An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for inspecting defects and bonding states without using them.
  • a typical infrared inspection apparatus includes a laser unit that irradiates a region to be inspected on the surface of an object with laser light, and an infrared ray that detects infrared rays generated from the region to be inspected by the laser light irradiation by the laser unit.
  • a sensor that detects an inspection area of the welded part or the adhesive part.
  • the laser unit is a laser unit that irradiates the inspection area of the welded part or the bonded part detected by the sensor with laser light.
  • a typical infrared inspection method includes an irradiation step of irradiating a region to be inspected on the surface of an object with laser light by a laser unit, and an inspection by performing irradiation of the laser light in the irradiation step with an infrared camera.
  • a detection step for detecting infrared rays generated from the region a control step for controlling the detection timing of the infrared camera and the irradiation timing of the laser beam by the control unit, and the inspection object detected in the detection step by an image generation unit Generating an image including a temperature change and a temperature distribution in the region.
  • a region to be inspected of the welded part or the adhesive part is detected by a sensor. It has a detection process to detect. And the said irradiation process becomes a process of irradiating a laser beam to the to-be-inspected area
  • a typical effect is that even when a transient time change of radiant energy is captured, a defect or a bonded state can be inspected without using a relatively high-speed infrared camera.
  • the present invention can be applied to the case where high-temperature thermal radiation energy changes with time are observed by applying thermal excitation to a joint portion having a small heat capacity such as a small component or a metal component. Even in such a case, without using an expensive and high-speed infrared camera, the temperature or stress state on the surface or inside of the joint is measured using an infrared camera with a normal detection speed to detect defects or bonding states. Can be inspected.
  • the constituent elements are not necessarily indispensable unless otherwise specified and apparently essential in principle. Needless to say.
  • the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc. when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges.
  • a typical infrared inspection apparatus includes a laser unit (pulse lasers 2, 2a, 2b) that irradiates a region to be inspected on the surface of an object with laser light, and the laser beam generated by the laser unit.
  • Infrared camera infrared cameras 8 and 8B
  • control unit synchronizing unit 10, irradiation timing
  • image generation unit 11 image generation unit 11 that generates an image including a temperature change and a temperature distribution in the inspection region detected by the infrared camera.
  • a sensor that detects an inspection area of the welded part or the adhesive part.
  • the laser unit is a laser unit that irradiates the inspection area of the welded part or the bonded part detected by the sensor with laser light.
  • a typical infrared inspection method includes an irradiation step of irradiating a region to be inspected on the surface of an object with a laser beam (pulse lasers 2, 2a, 2b), an infrared camera ( The infrared camera 8, 8 B) detects the infrared ray generated from the inspection area by the laser light irradiation in the irradiation step, and the control unit (synchronization unit 10, irradiation timing control unit 7) performs the infrared camera.
  • a laser beam pulse lasers 2, 2a, 2b
  • the infrared camera 8, 8 B detects the infrared ray generated from the inspection area by the laser light irradiation in the irradiation step
  • the control unit synchronization unit 10, irradiation timing control unit 7) performs the infrared camera.
  • a control process for controlling the detection timing of the laser beam and the irradiation timing of the laser beam, and an image including a temperature change and a temperature distribution in the inspection area detected in the detection process are generated by an image generation unit (image generation unit 11) And a generating step.
  • the sensor in the case of the infrared inspection method for inspecting the joining state of the welded part of the metal part or the bonded part of the nonmetallic part, the sensor (sensor 14) is used to detect the welded part or the bonded part.
  • the said irradiation process becomes a process of irradiating a laser beam to the to-be-inspected area
  • an infrared inspection apparatus that inspects the joining state of the welded portion of the metal part will be described as an example, but the present invention is not limited to this.
  • the present invention can also be applied to an infrared inspection apparatus that inspects the bonding state of the bonded portions of non-metallic parts.
  • the present invention can also be applied to general measurement and inspection techniques using infrared rays.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration including the infrared inspection apparatus and an object.
  • An infrared inspection apparatus 1A includes a pulse laser 2, a collimator lens 3, a beam shaping lens 4, an irradiation timing control unit 7, an infrared camera 8, a synchronization unit 10, an image generation unit 11, a defect determination unit 12, and a sensor 14.
  • the inspection object 6a and the inspection object 6b by the infrared inspection apparatus 1A are both metal parts, for example, parts to be joined by resistance welding.
  • a welded portion of a metal part is used as the inspection area as the inspection area on the surfaces of the inspection objects 6a and 6b.
  • the pulse laser 2 is a laser unit that irradiates a laser beam 5 to a region to be inspected (inspected region of a welded part of a metal part) on the surfaces of the inspection objects 6a and 6b.
  • the pulse laser 2 is connected to the irradiation timing control unit 7 and controlled by the irradiation timing control unit 7.
  • the pulse laser 2 is a laser unit that irradiates a region to be inspected of a welded part of a metal part detected by the sensor 14 and heats the region to be inspected of the welded part of the metal part. Used for use.
  • the pulse laser 2 can be realized using, for example, a near infrared laser diode.
  • the collimator lens 3 is a lens for making the laser beam 5 having a spread emitted from the pulse laser 2 into parallel light.
  • the beam shaping lens 4 is a lens for shaping the laser light 5 made parallel by the collimator lens 3 so as to have a desired luminance distribution on the inspection objects 6a and 6b.
  • the beam shaping lens 4 can be realized using, for example, a diffractive optical element (DOE).
  • DOE diffractive optical element
  • the collimator lens 3 and the beam shaping lens 4 are disposed on the same optical axis as the laser beam 5 irradiated from the pulse laser 2 toward the inspection regions of the inspection objects 6a and 6b.
  • the irradiation timing control unit 7 is an irradiation timing control unit that is connected to the pulse laser 2 and controls the irradiation timing of the laser beam 5 by the pulse laser 2.
  • This irradiation timing control part 7 is realizable using an electrical circuit etc., for example.
  • the infrared camera 8 is an imaging means for detecting infrared rays 9 generated from the inspection regions (inspection regions of the welded parts of the metal parts) on the surfaces of the inspection objects 6a and 6b by the irradiation of the laser beam 5 by the pulse laser 2.
  • the infrared camera 8 is connected to the synchronization unit 10 and controlled by the synchronization unit 10.
  • the infrared camera 8 is installed in an oblique direction with respect to the inspection objects 6a and 6b.
  • the infrared camera 8 can be realized using, for example, a raster scan type area sensor camera.
  • the synchronization unit 10 is a synchronization unit that is connected to the infrared camera 8 and the irradiation timing control unit 7 and synchronizes the imaging cycle of the infrared camera 8 and the irradiation timing of the laser beam 5 by the pulse laser 2 with an arbitrary delay time.
  • the synchronization unit 10 can be realized using, for example, an electric circuit.
  • the synchronization unit 10 and the irradiation timing control unit 7 described above are referred to as a control unit that controls the detection timing of the infrared camera 8 and the irradiation timing of the laser beam 5. By this control unit, control is performed so that the thermal transient response of the temperature change in the inspected region of the welded part of the metal parts as the inspection objects 6a and 6b is manifested and imaged.
  • the image generation unit 11 is connected to the infrared camera 8 and generates an image including a temperature change and a temperature distribution in the inspection region of the welded part of the metal part as the inspection objects 6a and 6b detected by the infrared camera 8. It is a generation means.
  • the image generation unit 11 can be realized using, for example, computer software.
  • the defect determination unit 12 is connected to the image generation unit 11 and uses an image including a temperature change and a temperature distribution in a region to be inspected in a welded part of a metal part as the inspection objects 6a and 6b generated by the image generation unit 11. Thus, it is a defect determination means for determining a defect in the welded part of the metal part.
  • the defect determination unit 12 determines the defect of the welded part by comparing the attenuation rate or change rate of the temperature change for each pixel of the image with a normal welded part.
  • the defect determination unit 12 can be realized using, for example, computer software.
  • the sensor 14 is a detection means for detecting an inspection area of a welded part of a metal part as the inspection objects 6a and 6b.
  • the sensor 14 is installed in an oblique direction with respect to the inspection objects 6a and 6b.
  • the sensor 14 can be realized using, for example, a television camera.
  • the inspection method by the infrared inspection apparatus 1A having the above configuration is as follows.
  • the laser beam 5 is irradiated from the heating pulse laser 2 (irradiation process).
  • the inspected areas of the inspection objects 6a and 6b are detected by the sensor 14 (detection process), and the laser beam 5 from the pulse laser 2 is directed toward the detected inspected areas of the inspection objects 6a and 6b. Is irradiated.
  • the spread laser beam 5 emitted from the pulse laser 2 is converted into parallel light by the collimator lens 3 and further shaped by the beam shaping lens 4 so as to have a desired luminance distribution on the inspection objects 6a and 6b. The In this way, the laser beam 5 is applied to the inspection area of the welded part of the metal part as the inspection objects 6a and 6b.
  • the thermal radiation energy from the inspection region of the welded part of the metal parts as the inspection objects 6a and 6b is imaged by the infrared camera 8 as the infrared ray 9 (detection step).
  • the irradiation timing by the pulse laser 2 and the imaging timing by the infrared camera 8 are appropriately controlled by the synchronization unit 10 and the irradiation timing control unit 7 as described later (FIGS. 2 and 3) (synchronization process, irradiation). Timing control step).
  • the image generation unit 11 reconstructs the image data captured by the infrared camera 8 for each pixel in time series, and generates a determination image (generation process). Based on this determination image, the defect determination unit 12 determines the joining state of the welded portion between the inspection object 6a and the inspection object 6b (determination step). An example of determining the joining state of the welded portions of the inspection objects 6a and 6b will be described later (FIG. 4).
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of control timing by the infrared inspection apparatus.
  • the irradiation timing by the pulse laser 2 and the imaging timing by the infrared camera 8 are shown.
  • a camera scanning area 211 indicates the imaging scanning order of the infrared camera 8, and is a two-dimensional raster scan.
  • this two-dimensional raster scan pixels in the scanning region are scanned from the upper left pixel 202 to the right as the scanning line 201a, and sequentially scanned toward the scanning lines 201b, 201c, 201d and the lower right.
  • the scanning time per frame is 16.7 ms if the scanning rate of a general infrared camera 8 is 60 fps.
  • the timing chart of FIG. 2 shows the imaging timing of 5 times (frames 1 to 3, 4 to 6, 7 to 9, 10 to 12, and 13 to 15) every three frames of the camera scanning areas 211, 212, and 213. ing.
  • the temperature change waveforms 231 to 235 of the inspection objects 6a and 6b at the laser irradiation timings 221 to 225 are generated every three frames, and the temperature change is reproduced every time and converges in about two frames (for example, 33 ms).
  • laser irradiation timing 221 is performed at a time of the pulse width Tw at a time delayed by 4 Td time.
  • Td is 3.3 ms (300 Hz) of 1/5 frame time.
  • Laser irradiation is performed on the entire surface in the camera scanning region 211.
  • the temperature change measurement value 231a at the time immediately after the laser irradiation timing 221 is detected at the detection time Tp. Further, in the next frame 3, the temperature change measurement value 231b at the time of one frame scanning time (for example, 16.7 ms (60 Hz)) from the laser irradiation timing 221 is detected.
  • laser irradiation (laser irradiation timing 222) is performed for a time of the pulse width Tw at a time delayed by 3 Td time from the frame scanning start signal 200.
  • the temperature change measurement value 232a of the temperature change waveform 232 according to the laser irradiation timing 222 is detected in the frame 5
  • the temperature change measurement value 232b of the temperature change waveform 232 is detected in the frame 6.
  • laser irradiation with a delay time 2Td (laser irradiation timing 223) is performed, and in the subsequent frames 8 and 9, the temperature change measured values 233a and 233b of the temperature change waveform 233 are detected.
  • laser irradiation (laser irradiation timing 224) with delay time Td is performed, and in subsequent frames 11 and 12, temperature change measured values 234 a and 234 b of temperature change waveform 234 are detected, respectively.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a detected temperature change in an infrared image by the infrared inspection apparatus.
  • FIG. 3 shows a detected temperature change at each pixel of the infrared image.
  • FIG. 3 is an example in which attention is paid to the upper left pixel 301, the middle position pixel 302, and the lower right pixel 303 of the camera scanning area 300.
  • laser irradiation laser irradiation timing 310
  • the temperature change waveform 321 in the upper left pixel 301 of the camera scanning area 300 is recorded as a temperature change measurement value 321a.
  • the temperature change waveform 322 at the intermediate position pixel 302 in the camera scanning area 300 is recorded as a temperature change measurement value 322a
  • the temperature change waveform 323 at the lower right pixel 303 in the camera scanning area 300 is recorded as a temperature change measurement value 323a. Is done.
  • the delay time is not necessarily an integral multiple of Td. For example, in a frame with a small temperature change, the delay time may be further extended to reduce the data amount.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of defect determination based on the detected temperature change in the infrared image.
  • FIG. 4 shows an example of defect determination based on the image sent from the image generation unit 11 in the defect determination unit 12.
  • a metal part 400b is connected on the metal part 400a, and the connection part is welded.
  • the image 401 when the surface and the inside of the connecting part by welding are imaged by the infrared inspection apparatus 1A the non-joining part 401a and the joining part 401b can be confirmed.
  • Temperature changes detected by laser irradiation at the observation pixels 411 and 412 on the non-joint portion 401a are shown as temperature change waveforms 411t and 412t, respectively.
  • temperature changes detected by laser irradiation at the observation pixels 413 and 414 on the junction 401b are indicated by temperature change waveforms 413t and 414t, respectively.
  • the temperature change waveforms 411t, 412t, 413t, and 414t shown in FIG. 4 the temperature rises in a mountain shape with the passage of time until the temperature peak, and the temperature becomes a bow with the passage of time from the temperature peak, and It has a waveform that attenuates more slowly than when it rises.
  • This temperature change converges at about 2 frames of the camera frame rate, but there is a difference as shown in FIG. 4 at each measurement position.
  • the temperature change waveform 414t at the observation pixel 414 on the junction 401b is attenuated earliest. I know that. Since the fast decay rate indicates that the heat capacity is small and the surrounding area and the bonding area are small, the observation pixel 414 is determined to be defective in bonding.
  • the temperature change waveform 414t at the observation pixel 414 on the junction 401b is compared with the temperature change waveform 413t at the observation pixel 413. According to this comparison, the temperature change waveform 414t determined to be defective is faster than the temperature change waveform 413t which is a non-defective product, and the temperature decay rate from the temperature peak is also faster.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a setting screen for the laser irradiation parameter and the defect determination parameter.
  • a laser irradiation parameter input unit 502 and a laser irradiation graph display unit 501 that graphs the laser irradiation parameter are provided to set the laser irradiation timing.
  • the laser irradiation parameter input unit 502 has input fields for setting the output Pw, timing (delay time Td, irradiation time Tw), period F, and the like of the heating laser irradiation by the pulse laser 2 shown in FIG. Based on the set value set from this input column, laser irradiation is controlled in the irradiation timing control section 7 shown in FIG.
  • the thermal excitation applied to the joint between parts increases as the output Pw of the laser irradiation increases and as the irradiation time Tw increases. For this reason, it is desirable to set each parameter of laser irradiation in consideration of the material and size of the component.
  • the timing of the laser irradiation delay time Td and the irradiation time Tw is set so as to be synchronized with the imaging cycle of the infrared camera 8.
  • a defect determination parameter input unit 504 and a defect determination graph display unit 503 that displays the threshold value on a graph are provided, and defect determination conditions are set.
  • the defect determination parameter input unit 504 has an input field for setting a defect determination attenuation rate Dt, a temperature change rate Tt, a limit area St, and the like by the defect determination unit 12 illustrated in FIG.
  • the defect determination unit 12 determines the defect of the joint to be inspected.
  • each parameter may be determined based on the temperature change waveform of the joint between a good product and a defective product that are known in advance.
  • the temperature change attenuation rate Dt or change rate Tt for each pixel of the image is compared with a known good welded portion to determine a defect in the joint that is the welded portion. Will do.
  • Embodiment 1 As described above, according to the infrared inspection apparatus 1A and the infrared inspection method of the present embodiment, even in a metal part that generates a temperature change faster than the frame rate of the infrared camera 8, it is nondestructive. It becomes possible to detect the defect. That is, this embodiment can be applied even in the case of observing a temporal change in high-speed thermal radiation energy by applying thermal excitation to a joint portion having a small heat capacity such as a metal part. Even in such a case, it is possible to inspect defects in the joint by measuring the temperature state of the joint using the infrared camera 8 having a normal detection speed without using an expensive and high-speed infrared camera. it can. More details are as follows.
  • the detection timing of the infrared camera 8 and the irradiation timing of the laser beam 5 by the pulse laser 2 can be controlled. Then, an image including a temperature change in the inspection area detected by the infrared camera 8 is generated by the image generation unit 11, and the defect determination unit 12 can determine the defect of the welded part using this image.
  • the synchronization unit 10 can synchronize the imaging period of the infrared camera 8 and the irradiation timing of the laser beam 5 with an arbitrary delay time, and the irradiation timing control unit 7 sets the irradiation timing of the laser beam 5. Can be controlled. As a result, it is possible to perform control so that the thermal transient response of the temperature change in the region to be inspected becomes obvious and images are taken.
  • the defect determination unit 12 can determine the defect of the welded part by comparing the attenuation rate or change rate of the temperature change for each pixel of the image with a normal welded part.
  • a laser irradiation parameter input unit 502 having input fields such as an output for laser irradiation, a delay time, an irradiation time, and a cycle can be displayed. Further, the laser irradiation graph set by the laser irradiation parameter input unit 502 can be displayed on the laser irradiation graph display unit 501.
  • a defect determination parameter input unit 504 having input fields such as an attenuation rate for defect determination, a temperature change rate, and a limit area can be displayed. Furthermore, the defect determination graph set by the defect determination parameter input unit 504 can be displayed on the defect determination graph display unit 503.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a configuration including the infrared inspection apparatus and an object.
  • the infrared camera 8B that images the inspection objects 6a and 6b is an imaging camera of an all-pixel simultaneous sampling method. For this reason, when detecting a temperature change at a time equal to or less than the frame rate of the infrared camera 8B, the shooting timing of the infrared camera 8B is controlled using the high-speed shutter 13 installed in front of the infrared camera 8B. This control method will be described below.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the control timing by the infrared inspection apparatus and the detected temperature change in the infrared image.
  • laser irradiation timing 710 laser irradiation timing 710
  • the delay time T does not need to be an integral multiple of Td, and the data amount may be reduced by further extending the delay time T in a frame with little temperature change.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a configuration including the infrared inspection apparatus and an object.
  • the infrared camera 8 is installed in a direction perpendicular to the inspection objects 6a and 6b, so that the distortion of the detected image is eliminated and a uniform temperature distribution image can be acquired. It becomes possible.
  • an image of a temperature distribution is acquired instead of the temperature change as in the above-described embodiment, and a defect is determined based on the image of the temperature distribution.
  • the image generation unit 11 generates an image including a temperature distribution in the inspection region of the welded portion.
  • the defect determination part 12 determines the defect of a welding part using the image containing this temperature distribution. For example, when the temperature distribution is large, it can be determined as a non-defective product at the joint, and when it is small, it can be determined as a defective product at the joint.
  • the pulse lasers 2a and 2b for heating are arranged at positions symmetrical to the inspection objects 6a and 6b.
  • the laser beams 5a and 5b from the respective pulse lasers 2a and 2b generate uniform irradiation patterns on the inspection objects 6a and 6b by the collimator lenses 3a and 3b and the beam shaping lenses 4a and 4b.
  • these two types of pulse lasers 2 a and 2 b are controlled in synchronization by the irradiation timing control section 7.
  • the following processing and determination method are the same as those in the first embodiment.
  • the sensor 14 is arranged in the same manner as in FIG. 8, it goes without saying that the sensor 14 is arranged in the same manner as in FIG.
  • the sensor 14 is arranged outside the infrared inspection apparatus 1C, and the detection data of the inspection objects 6a and 6b is received from the external sensor by the infrared inspection apparatus 1C and used for the detection data of the inspection area. Form may be sufficient.
  • the infrared inspection apparatus 1C and the infrared inspection method of the present embodiment the following different effects can be obtained in addition to the effects similar to those of the first embodiment.
  • the infrared camera 8 is installed in a direction perpendicular to the inspection objects 6a and 6b, and the pulse lasers 2a and 2b are arranged at target positions with respect to the inspection objects 6a and 6b. It is possible to eliminate image distortion and obtain a uniform temperature distribution image. Further, the laser beams 5a and 5b from the pulse lasers 2a and 2b can be generated on the inspection objects 6a and 6b with a uniform irradiation pattern.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
  • the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described.
  • a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. .
  • the infrared inspection apparatus that inspects the joining state of the welded part of the metal part has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and the following Application is also possible.
  • the present invention can also be applied to an infrared inspection apparatus that inspects the bonding state of the bonded portions of non-metallic parts.
  • the sensor is a sensor that detects the inspection area of the bonded portion
  • the laser section is a laser portion that irradiates the inspection area of the bonded portion with laser light. Even when applying thermal excitation to this bonded part and observing time-dependent changes in thermal radiation energy, the temperature state of the bonded part is measured using an infrared camera with a normal detection speed without using an expensive and high-speed infrared camera. Thus, it is possible to inspect for defects in the bonded portion.
  • the infrared inspection apparatus of the present invention can also measure the state of stress instead of temperature using an infrared camera. In this case as well, without using an expensive and high-speed infrared camera, measure the state of stress on the surface or inside of the welded part or bonded part using an infrared camera with a normal detection speed, and Defects can be inspected.
  • the infrared inspection apparatus of the present invention can be applied to general measurement and inspection techniques using infrared rays. In this case as well, without using an expensive and high-speed infrared camera, measure the temperature or stress state on the surface or inside of the welded part or bonded part using an infrared camera with a normal detection speed to determine the defect or bonding state. Can be inspected.
  • the present invention can be applied to measurement and inspection techniques using infrared rays.
  • the present invention is an apparatus for inspecting defects and bonding states by measuring the temperature or stress state on the surface or inside of an object such as a welded part or bonded part of a structural member or part by detecting infrared rays. And applicable to methods.

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Abstract

　放射エネルギーの過渡的な時間変化を捉える場合であっても、比較的に高速な赤外線カメラを用いずに、欠陥や接合状態を検査する装置および方法である。赤外線検査装置１Ａは、対象物の表面の被検査領域にレーザ光を照射するパルスレーザ２と、パルスレーザ２によるレーザ光の照射により対象物の表面の被検査領域から生じる赤外線を検出する赤外線カメラ８と、赤外線カメラ８の検出タイミングとレーザ光の照射タイミングとを制御する同期部１０および照射タイミング制御部７と、赤外線カメラ８で検出した被検査領域における温度変化および温度分布を含む画像を生成する画像生成部１１と、を有する。さらに、画像生成部１１で生成した被検査領域における温度変化および温度分布を含む画像を用いて、溶接部の欠陥を判定する欠陥判定部１２を有する。

Description

赤外線検査装置および赤外線検査方法
　本発明は、赤外線を用いた計測および検査の技術に関する。また、本発明は、赤外線の検出により、構造物の部材や部品の溶接部や接着部などの対象物の表面や内部における温度または応力の状態を計測して、欠陥や接合状態を検査する装置および方法に関する。
　本技術分野の背景技術として、特開２０１３－１２２４１４号公報（特許文献１）がある。この公報には、「所定の波形のレーザ光を重ね接合部の表面に照射し、赤外線カメラにより撮影し、データ処理装置に赤外線画像を取得する。取得された赤外線画像に基づいて、データ処理装置で取得された赤外線画像の画素ごとにフーリエ変換し、コンソール装置にて位相画像を生成する。生成された位相画像に基づいて接合の良否を判定する。」と記載されている（要約参照）。
　また、別の背景技術として、国際公開ＷＯ２０１３／０８０４５９号公報（特許文献２）がある。この公報には、「作製した試料を用い、図に示す測定方法により引張強度を測定した。具体的には、万能試験機を用意し、下部固定治具に、負極板の端部のうち溶融部が形成されている端部とは反対側の端部を挟んで固定した。又、上部固定治具に、負極リードの端部のうち溶融部が形成されている端部とは反対側の端部を挟んで固定した。」と記載されている（（試験例１）参照）。
　また、別の背景技術として、特開平２－２７８１４８号公報（特許文献３）がある。この公報には、「ハンダ付部１個ずつ加熱計測を行なう代わりに、光軸を走査して複数個のハンダ付部に対し連続して加熱を行なった後、連続して１回目の計測を行ない、次に連続して２回目の計測を行なう」と記載されている（発明の効果参照）。
特開２０１３－１２２４１４号公報 国際公開ＷＯ２０１３／０８０４５９号公報 特開平２－２７８１４８号公報
　前記特許文献１は、時間幅Ｔ１の矩形波状の出力強度を持つレーザ光をワーク検査部に照射し、ワーク検査部からの放射エネルギーを赤外線カメラで撮像することでワーク検査部の伝熱による放射エネルギーの時間変化を観察するとしている。このような過渡的な時間変化を捉える場合、赤外線カメラの撮影レートは、放射エネルギーの時間変化に対して十分高速である必要がある。しかしながら、金属ワークでは伝熱性が高いため、放射エネルギーの時間変化も速く、高速な撮影が必要となり、計測装置、特に赤外線カメラの高コストを招いていた。また、ワークが小型部品の場合には、熱容量も小さくなるため、より高速な赤外線カメラが必要となっていた。
　前記特許文献２には、リチウムイオン電池用の電極の製造方法が開示されているが、電極の溶接部の評価試験として、引張強度測定が用いられている。引張強度試験は、破壊試験であるため、量産プロセスで利用する場合には抜き取り試験となり、全製品を検査するものではない。このため、突発的な接合不良に対しては対処できず、後工程での性能試験結果によって溶接プロセスの健全性を推定するしかなかった。また、特許文献２の技術は、放射エネルギーの過渡的な時間変化を捉える場合のように、赤外線カメラの撮影レートが問題となる技術ではない。
　前記特許文献３には、複数個のハンダ付部に対し連続して加熱を行なった後、連続して計測を行なう検査装置が開示されているが、ハンダ付部の温度を赤外線放射温度計で計測しており、放射エネルギーの過渡的な時間変化を捉える必要がなかった。このため、特許文献３の技術は、放射エネルギーの過渡的な時間変化を捉える場合のように、赤外線カメラの撮影レートが問題となる技術ではない。
　また、前記特許文献１のように放射エネルギーを赤外線カメラで撮像する場合、材質や大きさが異なる検査対象によって放射エネルギーの変化時間は様々である。このため、様々な対象に適合させるためには、最も高速に変化する対象物に合わせて高速な撮影レートとする必要があった。
　そこで、本発明は上記のような課題に鑑みてなされたものであり、その代表的な目的は、放射エネルギーの過渡的な時間変化を捉える場合であっても、比較的に高速な赤外線カメラを用いずに、欠陥や接合状態を検査する装置および方法を提供することにある。
　本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
　本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
　（１）代表的な赤外線検査装置は、対象物の表面の被検査領域にレーザ光を照射するレーザ部と、前記レーザ部による前記レーザ光の照射により前記被検査領域から生じる赤外線を検出する赤外線カメラと、前記赤外線カメラの検出タイミングと前記レーザ光の照射タイミングとを制御する制御部と、前記赤外線カメラで検出した前記被検査領域における温度変化および温度分布を含む画像を生成する画像生成部と、を有する。
　また、前記赤外線検査装置において、金属部品の溶接部あるいは、非金属部品の接着部の接合状態を検査する赤外線検査装置の場合には、前記溶接部あるいは前記接着部の被検査領域を検知するセンサを有する。そして、前記レーザ部は、前記センサで検知した前記溶接部あるいは前記接着部の被検査領域にレーザ光を照射するレーザ部となる。
　（２）代表的な赤外線検査方法は、レーザ部により、対象物の表面の被検査領域にレーザ光を照射する照射工程と、赤外線カメラにより、前記照射工程による前記レーザ光の照射により前記被検査領域から生じる赤外線を検出する検出工程と、制御部により、前記赤外線カメラの検出タイミングと前記レーザ光の照射タイミングとを制御する制御工程と、画像生成部により、前記検出工程で検出した前記被検査領域における温度変化および温度分布を含む画像を生成する生成工程と、を有する。
　また、前記赤外線検査方法において、金属部品の溶接部あるいは、非金属部品の接着部の接合状態を検査する赤外線検査方法の場合には、センサにより、前記溶接部あるいは前記接着部の被検査領域を検知する検知工程を有する。そして、前記照射工程は、前記検知工程で検知した前記溶接部あるいは前記接着部の被検査領域にレーザ光を照射する工程となる。
　本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
　すなわち、代表的な効果は、放射エネルギーの過渡的な時間変化を捉える場合であっても、比較的に高速な赤外線カメラを用いずに、欠陥や接合状態を検査することができる。より詳細には、小型部品や金属部品などの熱容量が小さい部位の接合部に熱励起を加えて高速な熱放射エネルギーの時間変化を観察する場合でも適用可能である。このような場合であっても、高価で高速な赤外線カメラを用いずに、通常検出速度の赤外線カメラを用いて接合部の表面や内部における温度または応力の状態を計測して、欠陥や接合状態を検査することができる。
本発明の実施の形態１の赤外線検査装置および対象物を含む構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１の赤外線検査装置による制御タイミングの一例を示す図である。 本発明の実施の形態１の赤外線検査装置による赤外線画像での検出温度変化の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１の赤外線検査装置による赤外線画像での検出温度変化に基づく欠陥判定の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１の赤外線検査装置によるレーザ照射パラメータおよび欠陥判定パラメータの設定画面の一例を示す図である。 本発明の実施の形態２の赤外線検査装置および対象物を含む構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態２の赤外線検査装置による制御タイミングおよび赤外線画像での検出温度変化の一例を示す図である。 本発明の実施の形態３の赤外線検査装置および対象物を含む構成の一例を示す図である。
　以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
　さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
　［実施の形態の概要］
　まず、実施の形態の概要について説明する。本実施の形態の概要では、一例として、括弧内に実施の形態の対応する構成要素、符号等を付して説明する。
　（１）本実施の形態の代表的な赤外線検査装置は、対象物の表面の被検査領域にレーザ光を照射するレーザ部（パルスレーザ２，２ａ，２ｂ）と、前記レーザ部による前記レーザ光の照射により前記被検査領域から生じる赤外線を検出する赤外線カメラ（赤外線カメラ８，８Ｂ）と、前記赤外線カメラの検出タイミングと前記レーザ光の照射タイミングとを制御する制御部（同期部１０、照射タイミング制御部７）と、前記赤外線カメラで検出した前記被検査領域における温度変化および温度分布を含む画像を生成する画像生成部（画像生成部１１）と、を有する。
　また、前記赤外線検査装置において、金属部品の溶接部あるいは、非金属部品の接着部の接合状態を検査する赤外線検査装置の場合には、前記溶接部あるいは前記接着部の被検査領域を検知するセンサ（センサ１４）を有する。そして、前記レーザ部は、前記センサで検知した前記溶接部あるいは前記接着部の被検査領域にレーザ光を照射するレーザ部となる。
　（２）本実施の形態の代表的な赤外線検査方法は、レーザ部（パルスレーザ２，２ａ，２ｂ）により、対象物の表面の被検査領域にレーザ光を照射する照射工程と、赤外線カメラ（赤外線カメラ８，８Ｂ）により、前記照射工程による前記レーザ光の照射により前記被検査領域から生じる赤外線を検出する検出工程と、制御部（同期部１０、照射タイミング制御部７）により、前記赤外線カメラの検出タイミングと前記レーザ光の照射タイミングとを制御する制御工程と、画像生成部（画像生成部１１）により、前記検出工程で検出した前記被検査領域における温度変化および温度分布を含む画像を生成する生成工程と、を有する。
　また、前記赤外線検査方法において、金属部品の溶接部あるいは、非金属部品の接着部の接合状態を検査する赤外線検査方法の場合には、センサ（センサ１４）により、前記溶接部あるいは前記接着部の被検査領域を検知する検知工程を有する。そして、前記照射工程は、前記検知工程で検知した前記溶接部あるいは前記接着部の被検査領域にレーザ光を照射する工程となる。
　以下、上述した実施の形態の概要に基づいた各実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、各実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号または関連する符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
　また、以下の各実施の形態においては、金属部品の溶接部の接合状態を検査する赤外線検査装置を例に説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、非金属部品の接着部の接合状態を検査する赤外線検査装置にも適用可能である。さらに、本発明は、赤外線を用いた計測および検査の技術全般にも適用できるものである。
　［実施の形態１］
　本実施の形態１の赤外線検査装置および赤外線検査方法について、図１～図５を用いて説明する。
　＜赤外線検査装置および対象物を含む構成＞
　まず、図１を用いて、本実施の形態の赤外線検査装置および対象物を含む構成について説明する。図１は、この赤外線検査装置および対象物を含む構成の一例を示す図である。
　本実施の形態の赤外線検査装置１Ａは、パルスレーザ２、コリメータレンズ３、ビーム成形レンズ４、照射タイミング制御部７、赤外線カメラ８、同期部１０、画像生成部１１、欠陥判定部１２、センサ１４を有する。
　この赤外線検査装置１Ａによる検査対象物６ａと検査対象物６ｂは、ともに金属部品であり、例えば、抵抗溶接にて接合されるべき部品である。本実施の形態では、検査対象物６ａ，６ｂの表面の被検査領域として、金属部品の溶接部を被検査領域とする。
　パルスレーザ２は、検査対象物６ａ，６ｂの表面の被検査領域（金属部品の溶接部の被検査領域）にレーザ光５を照射するレーザ部である。このパルスレーザ２は、照射タイミング制御部７に接続され、この照射タイミング制御部７により制御される。本実施の形態では、パルスレーザ２は、センサ１４で検知した金属部品の溶接部の被検査領域にレーザ光を照射するレーザ部であり、この金属部品の溶接部の被検査領域を加熱する加熱用として用いる。このパルスレーザ２は、例えば、近赤外線のレーザダイオードなどを用いて実現可能である。
　コリメータレンズ３は、パルスレーザ２から出射された広がりを持つレーザ光５を平行光にするレンズである。ビーム成形レンズ４は、コリメータレンズ３で平行光にされたレーザ光５を検査対象物６ａ，６ｂ上で所望の輝度分布となるように成形するレンズである。このビーム成形レンズ４は、例えば、回折光学素子（ＤＯＥ）などを用いて実現可能である。これらのコリメータレンズ３およびビーム成形レンズ４は、パルスレーザ２から検査対象物６ａ，６ｂの被検査領域に向けて照射されるレーザ光５と同一光軸上に配置されている。
　照射タイミング制御部７は、パルスレーザ２に接続され、このパルスレーザ２によるレーザ光５の照射タイミングを制御する照射タイミング制御手段である。この照射タイミング制御部７は、例えば、電気回路などを用いて実現可能である。
　赤外線カメラ８は、パルスレーザ２によるレーザ光５の照射により検査対象物６ａ，６ｂの表面の被検査領域（金属部品の溶接部の被検査領域）から生じる赤外線９を検出する撮像手段である。この赤外線カメラ８は、同期部１０に接続され、この同期部１０により制御される。この赤外線カメラ８は、検査対象物６ａ，６ｂに対して斜め方向に設置されている。この赤外線カメラ８は、例えば、ラスタースキャン方式のエリアセンサカメラなどを用いて実現可能である。
　同期部１０は、赤外線カメラ８と照射タイミング制御部７に接続され、赤外線カメラ８の撮像周期とパルスレーザ２によるレーザ光５の照射タイミングとを任意の遅延時間によって同期する同期手段である。この同期部１０は、例えば、電気回路などを用いて実現可能である。この同期部１０と前述した照射タイミング制御部７とを含めて、赤外線カメラ８の検出タイミングとレーザ光５の照射タイミングとを制御する制御部と呼ぶ。この制御部により、検査対象物６ａ，６ｂとしての金属部品の溶接部の被検査領域における温度変化の熱過渡応答を顕在化して撮像するように制御する。
　画像生成部１１は、赤外線カメラ８に接続され、この赤外線カメラ８で検出した検査対象物６ａ，６ｂとしての金属部品の溶接部の被検査領域における温度変化および温度分布を含む画像を生成する画像生成手段である。この画像生成部１１は、例えば、コンピュータソフトウェアなどを用いて実現可能である。
　欠陥判定部１２は、画像生成部１１に接続され、この画像生成部１１で生成した検査対象物６ａ，６ｂとしての金属部品の溶接部の被検査領域における温度変化および温度分布を含む画像を用いて、金属部品の溶接部の欠陥を判定する欠陥判定手段である。この欠陥判定部１２は、画像の画素毎の温度変化の減衰率あるいは変化率などを、正常な溶接部と比較して、溶接部の欠陥を判定する。この欠陥判定部１２は、例えば、コンピュータソフトウェアなどを用いて実現可能である。
　センサ１４は、検査対象物６ａ，６ｂとしての金属部品の溶接部の被検査領域を検知する検知手段である。このセンサ１４は、検査対象物６ａ，６ｂに対して斜め方向に設置されている。このセンサ１４は、例えば、テレビカメラなどを用いて実現可能である。
　以上の構成を有する赤外線検査装置１Ａによる検査方法は、以下の処理手順となる。
　まず、加熱用のパルスレーザ２からレーザ光５を照射する（照射工程）。この際に、センサ１４で検査対象物６ａ，６ｂの被検査領域を検知し（検知工程）、パルスレーザ２からのレーザ光５は、この検知した検査対象物６ａ，６ｂの被検査領域に向けて照射される。このパルスレーザ２から出射された広がりを持つレーザ光５はコリメータレンズ３で平行光とされ、さらにビーム成形レンズ４にて、検査対象物６ａ，６ｂ上で所望の輝度分布となるように成形される。このようにして、レーザ光５は、検査対象物６ａ，６ｂとしての金属部品の溶接部の被検査領域に照射される。
　さらに、検査対象物６ａ，６ｂとしての金属部品の溶接部の被検査領域からの熱放射エネルギーは、赤外線９として赤外線カメラ８にて撮像される（検出工程）。この際に、パルスレーザ２による照射タイミングと赤外線カメラ８による撮像タイミングは、同期部１０と照射タイミング制御部７によって後述（図２、図３）するように適切に制御される（同期工程、照射タイミング制御工程）。これにより、数１００ｆｐｓの高速撮像ではない安価な赤外線カメラ８であっても、過渡的な放熱状態を観察することができる。
　そして、画像生成部１１において、赤外線カメラ８にて撮像した画像データを画素毎に時系列に再構成し、判定画像を生成する（生成工程）。この判定画像を元に、欠陥判定部１２では、検査対象物６ａと検査対象物６ｂとの溶接部における接合状態を判定する（判定工程）。この検査対象物６ａ，６ｂの溶接部における接合状態の判定例については、後述（図４）する。
　＜赤外線検査装置による制御タイミング＞
　次に、図２を用いて、図１に示した赤外線検査装置による制御タイミングについて説明する。図２は、この赤外線検査装置による制御タイミングの一例を示す図である。図２では、パルスレーザ２による照射タイミングと赤外線カメラ８による撮像タイミングを示している。
　図２において、カメラ走査領域２１１は、赤外線カメラ８での撮像走査順序を示しており、２次元ラスタースキャンとしている。この２次元ラスタースキャンでは、走査領域中の画素を左上画素２０２から右方向に走査ライン２０１ａとして走査し、順次、走査ライン２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄと右下に向かって走査する。例えば、カメラ走査領域２１１を１フレームとすると、一般的な赤外線カメラ８の走査レートを６０ｆｐｓとすれば、１フレーム当たりの走査時間は１６．７ｍｓである。
　図２のタイミングチャートには、カメラ走査領域２１１，２１２，２１３の３フレーム毎、５回分（フレーム１～３，４～６，７～９，１０～１２，１３～１５）の撮像タイミングを示している。３フレーム毎に、レーザ照射タイミング２２１～２２５による検査対象物６ａ，６ｂのそれぞれの温度変化波形２３１～２３５が生じており、温度変化は毎回再現し、２フレーム程度（例えば３３ｍｓ）で収束する。
　始めに、フレーム走査開始信号２００（＝カメラ走査開始信号（例えば６０Ｈｚ））に対して、フレーム１では、４Ｔｄ時間だけ遅れた時間でレーザ照射（レーザ照射タイミング２２１）をパルス幅Ｔｗの時間で照射する。例えば、Ｔｄは１／５フレーム時間の３．３ｍｓ（３００Ｈｚ）とする。レーザ照射は、カメラ走査領域２１１内の全面に照射されている。
　説明のため、左上画素２０２での温度変化波形２３１を見ると、フレーム２では、レーザ照射タイミング２２１の直後の時間での温度変化測定値２３１ａを検出時間Ｔｐで検出する。さらに次のフレーム３では、レーザ照射タイミング２２１から１フレーム走査時間（例えば１６．７ｍｓ（６０Ｈｚ））の時点での温度変化測定値２３１ｂを検出する。
　次のフレーム４では、フレーム走査開始信号２００から３Ｔｄ時間だけ遅れた時間でレーザ照射（レーザ照射タイミング２２２）をパルス幅Ｔｗの時間で照射する。同様に、フレーム５ではレーザ照射タイミング２２２による温度変化波形２３２の温度変化測定値２３２ａを検出し、フレーム６では温度変化波形２３２の温度変化測定値２３２ｂを検出する。
　同様にして、フレーム７では遅延時間２Ｔｄのレーザ照射（レーザ照射タイミング２２３）を行い、続くフレーム８，９で温度変化波形２３３の温度変化測定値２３３ａ，２３３ｂをそれぞれ検出する。フレーム１０では遅延時間Ｔｄのレーザ照射（レーザ照射タイミング２２４）を行い、続くフレーム１１，１２で温度変化波形２３４の温度変化測定値２３４ａ，２３４ｂをそれぞれ検出する。フレーム１３では遅延時間なし（Ｔｄ＝０）のレーザ照射（レーザ照射タイミング２２５）を行い、続くフレーム１４，１５で温度変化波形２３５の温度変化測定値２３５ａ，２３５ｂをそれぞれ検出する。
　このようにして、フレーム１～１５において、各レーザ照射タイミングに応じた画素２０２での温度変化を、フレームレート（＝例えば１６．７ｍｓ）以下のＴｄ（＝例えば３．３ｍｓ）時間で取得する。
　＜赤外線検査装置による赤外線画像での検出温度変化＞
　次に、図３を用いて、図１に示した赤外線検査装置による赤外線画像での検出温度変化について説明する。図３は、この赤外線検査装置による赤外線画像での検出温度変化の一例を示す図である。図３では、赤外線画像の各画素での検出温度変化を示している。
　図３においては、カメラ走査領域３００の左上画素３０１、中間位置画素３０２、右下画素３０３に着目した例である。カメラ走査領域３００内の全面にレーザ照射（レーザ照射タイミング３１０）を行った際に、カメラ走査領域３００の左上画素３０１での温度変化波形３２１は温度変化測定値３２１ａとして記録される。また、カメラ走査領域３００の中間位置画素３０２での温度変化波形３２２は温度変化測定値３２２ａとして記録され、カメラ走査領域３００の右下画素３０３での温度変化波形３２３は温度変化測定値３２３ａとして記録される。ただし、１走査画像内でもレーザ照射遅延間隔Ｔｄ（＝例えば３．３ｍｓ）の時間ずれは残留する。
　それぞれのフレームで取得した各画素の測定値は、図１に示した画像生成部１１において、レーザ照射タイミングを基準とした時間順に再配置される。このようにして、全画素でのフレームレート（＝例えば１６．７ｍｓ）以下の時間での温度変化を取得する。なお、遅延時間は必ずしもＴｄの整数倍である必要はなく、例えば、温度変化の少ないフレームでは遅延時間をさらに延ばして、データ量を低減しても良い。
　＜赤外線画像での検出温度変化に基づく欠陥判定＞
　次に、図４を用いて、赤外線画像での検出温度変化に基づく欠陥判定について説明する。図４は、この赤外線画像での検出温度変化に基づく欠陥判定の一例を示す図である。
　図１に示した画像生成部１１において、レーザ照射タイミングを基準とした時間順に赤外線カメラ８で取得した各画素の測定値を再配置し、この再配置した画像は図１に示した欠陥判定部１２に送られる。図４では、この欠陥判定部１２において、画像生成部１１から送られた画像に基づく欠陥判定の例を示している。
　図１に示した検査対象物６ａ，６ｂとして、図４の例では、金属部品４００ａ上に金属部品４００ｂが接続され、この接続部が溶接されている。この溶接による接続部の表面や内部を、赤外線検査装置１Ａにて撮像した際の画像４０１において、非接合部４０１ａと接合部４０１ｂが確認できる。非接合部４０１ａ上の観測画素４１１，４１２でのレーザ照射により検出した温度変化をそれぞれ、温度変化波形４１１ｔ，４１２ｔで示す。また、接合部４０１ｂ上の観測画素４１３，４１４でのレーザ照射により検出した温度変化をそれぞれ、温度変化波形４１３ｔ，４１４ｔで示す。
　図４に示した温度変化波形４１１ｔ，４１２ｔ，４１３ｔ，４１４ｔでは、いずれも、温度ピークまでは時間の経過と共に温度が山なりに上昇し、温度ピークからは時間の経過と共に温度が弓なりで、かつ上昇時に比べて緩やかに減衰する波形となっている。この温度変化は、カメラフレームレートの２フレーム程度で収束するが、各測定位置で図４のような違いが見られる。
　このような温度変化波形において、各測定位置での温度変化を比較すると、例えば、温度減衰速度を指標にすれば、接合部４０１ｂ上の観測画素４１４での温度変化波形４１４ｔが最も早く減衰していることが判る。減衰速度が速いことは、熱容量が小さく、周囲と接合面積が少ないことを示しているため、観測画素４１４は接合不良であると判定する。
　具体的に、接合部４０１ｂ上における観測画素４１４での温度変化波形４１４ｔと、観測画素４１３での温度変化波形４１３ｔとを比較する。この比較によれば、良品となる温度変化波形４１３ｔに対して、不良品と判定される温度変化波形４１４ｔは、温度ピークまでの温度上昇速度が速く、かつ、温度ピークからの温度減衰速度も速くなっていることが判る。
　なお、温度減衰速度を指標にした際に、減衰速度が遅すぎる場合も、接合不良となることも考えられる。また、不良品と判定される場合でも、測定位置の違いによってそれぞれの間にばらつきが生じることもある。そこで、この欠陥判定では、部品の材質や大きさなどによるばらつきや相関なども考慮して、接合部の不良品と良品の区別が可能な統計的データを用いて判定することが望ましい。
　＜レーザ照射パラメータおよび欠陥判定パラメータの設定画面＞
　次に、図５を用いて、レーザ照射パラメータおよび欠陥判定パラメータの設定画面について説明する。図５は、このレーザ照射パラメータおよび欠陥判定パラメータの設定画面の一例を示す図である。
　図５に示す赤外線検査装置１Ａでのパラメータ設定画面５００では、レーザ照射パラメータ入力部５０２と、それをグラフ化したレーザ照射グラフ表示部５０１を設け、レーザ照射タイミングの設定を行う。レーザ照射パラメータ入力部５０２には、図１に示したパルスレーザ２による加熱用レーザ照射の出力Ｐｗ、タイミング（遅延時間Ｔｄ、照射時間Ｔｗ）、周期Ｆなどを設定する入力欄がある。この入力欄から設定した設定値に基づき、図１に示した照射タイミング制御部７においてレーザ照射を制御する。
　例えば、部品同士の接合部に加える熱励起は、レーザ照射の出力Ｐｗを大きくする程、また、照射時間Ｔｗを長くする程、大きくなる。このため、レーザ照射の各パラメータは、部品の材質や大きさなどを考慮して設定することが望ましい。特に、本実施の形態においては、レーザ照射の遅延時間Ｔｄおよび照射時間Ｔｗのタイミングが赤外線カメラ８の撮像周期と同期するように設定される。
　また、パラメータ設定画面５００では、欠陥判定パラメータ入力部５０４と、そのしきい値をグラフ上に表示した欠陥判定グラフ表示部５０３を設け、欠陥判定条件の設定を行う。欠陥判定パラメータ入力部５０４には、図１に示した欠陥判定部１２による欠陥判定の減衰率Ｄｔ、温度変化率Ｔｔ、限界面積Ｓｔなどを設定する入力欄がある。
　例えば、温度変動が収束する単位時間での仮想的な温度変化５０３ａにおいて、温度ピークの半分の温度に到達して減衰するまでの時間Ｔｔ（温度変化率）、温度ピークから半分の温度まで減衰する時間Ｄｔ（減衰率）などのしきい値を設定する。さらに、検査対象中で接合不良と判定した領域の合計面積の限界値Ｓｔ（限界面積）を設定する。この設定値に基づき、欠陥判定部１２において、検査対象の接合部の欠陥判定を行う。
　なお、欠陥判定パラメータの決定においては、予め判明している良品と不良品の接合部の温度変化波形を元に各パラメータを決定しても良い。この場合には、画像の画素毎の温度変化の減衰率Ｄｔあるいは変化率Ｔｔなどを、予め判明している良品の正常な溶接部と比較して、この溶接部である接合部の欠陥を判定することになる。
　＜実施の形態１の効果＞
　以上説明したように、本実施の形態の赤外線検査装置１Ａおよび赤外線検査方法によれば、赤外線カメラ８のフレームレートより速い温度変化を生じる金属部品においても、非破壊で、この金属部品の接合部の欠陥を検出することが可能となる。すなわち、本実施の形態は、金属部品などの熱容量が小さい部位の接合部に熱励起を加えて高速な熱放射エネルギーの時間変化を観察する場合でも適用可能である。このような場合であっても、高価で高速な赤外線カメラを用いずに、通常検出速度の赤外線カメラ８を用いて接合部の温度状態を計測して、この接合部の欠陥を検査することができる。より詳細には、以下の通りである。
　（１）制御部としての同期部１０および照射タイミング制御部７を有することで、赤外線カメラ８の検出タイミングとパルスレーザ２によるレーザ光５の照射タイミングとを制御することができる。そして、赤外線カメラ８で検出した被検査領域における温度変化を含む画像を画像生成部１１で生成し、この画像を用いて、欠陥判定部１２において、溶接部の欠陥を判定することができる。
　（２）同期部１０により、赤外線カメラ８の撮像周期とレーザ光５の照射タイミングとを任意の遅延時間によって同期することができ、かつ、照射タイミング制御部７により、レーザ光５の照射タイミングを制御することができる。この結果、被検査領域における温度変化の熱過渡応答を顕在化して撮像するように制御することができる。
　（３）欠陥判定部１２により、画像の画素毎の温度変化の減衰率あるいは変化率を、正常な溶接部と比較して、溶接部の欠陥を判定することができる。
　（４）赤外線検査装置１Ａの画面には、レーザ照射のための出力、遅延時間、照射時間、周期などの入力欄を有するレーザ照射パラメータ入力部５０２を表示することができる。さらに、このレーザ照射パラメータ入力部５０２で設定したレーザ照射のグラフをレーザ照射グラフ表示部５０１に表示することができる。
　（５）赤外線検査装置１Ａの画面には、欠陥判定のための減衰率、温度変化率、限界面積などの入力欄を有する欠陥判定パラメータ入力部５０４を表示することができる。さらに、この欠陥判定パラメータ入力部５０４で設定した欠陥判定のグラフを欠陥判定グラフ表示部５０３に表示することができる。
　［実施の形態２］
　本実施の形態２の赤外線検査装置および赤外線検査方法について、図６～図７を用いて説明する。
　＜赤外線検査装置および対象物を含む構成＞
　図６を用いて、本実施の形態の赤外線検査装置および対象物を含む構成について説明する。図６は、この赤外線検査装置および対象物を含む構成の一例を示す図である。
　本実施の形態の赤外線検査装置１Ｂの説明においては、前述した実施の形態１の赤外線検査装置１Ａとの差異のみを説明する。
　本実施の形態の赤外線検査装置１Ｂにおいて、検査対象物６ａ，６ｂを撮像する赤外線カメラ８Ｂは、全画素同時サンプリング方式の撮像カメラである。このため、赤外線カメラ８Ｂのフレームレート以下の時間での温度変化を検出する場合には、この赤外線カメラ８Ｂの撮影タイミングを、赤外線カメラ８Ｂの前に設置した高速シャッタ１３を用いて制御する。この制御方法を以下に説明する。
　＜赤外線検査装置による制御タイミングおよび赤外線画像での検出温度変化＞
　図７を用いて、赤外線検査装置による制御タイミングおよび赤外線画像での検出温度変化について説明する。図７は、この赤外線検査装置による制御タイミングおよび赤外線画像での検出温度変化の一例を示す図である。
　赤外線カメラ８Ｂによる検出画像７００上での左上画素７０１、中間位置画素７０２、右下画素７０３の各画素の検出タイミングは同時であり、それぞれの画素での温度変化を温度変化波形７２１，７２２，７２３で示す。それぞれの温度変化の様子は異なるが、２フレーム時間以内に収束する。そこで、レーザ照射（レーザ照射タイミング７１０）から、時刻Ｔ＝０だけ遅延させたタイミングで高速シャッタ１３を開き、時間Ｔｓ分の撮像を行う。これにより、左上画素７０１での温度変化測定値７２１ａ、中間位置画素７０２での温度変化測定値７２２ａ、および右下画素７０３での温度変化測定値７２３ａが検出できる。
　次に、温度変化が収束する２フレーム時間以降のタイミングで、再度、レーザ照射（レーザ照射タイミング７１０）を行い、時刻Ｔ＝Ｔｄだけ遅延させたタイミングで高速シャッタ１３を開き、時間Ｔｓ分の撮像を行う。同様にして、時刻Ｔ＝２Ｔｄだけ遅延させたタイミングで高速シャッタ１３を開き、時間Ｔｓ分の撮像を行う。このようにして、順次、遅延タイミングＴで高速シャッタ１３での撮像を行うことで、赤外線カメラ８Ｂのフレームレート以下の時間での温度変化を検出することができる。
　以下の処理および判定方法は、前述した実施の形態１と同様である。本実施の形態においても、遅延時間ＴはＴｄの整数倍である必要はなく、温度変化の少ないフレームにおいては遅延時間Ｔをさらに延ばしてデータ量の低減を行っても良い。
　このような構成とすることでも、高速な赤外線カメラを用いることなく、高速な温度変化を検出することができる。
　＜実施の形態２の効果＞
　以上説明したように、本実施の形態の赤外線検査装置１Ｂおよび赤外線検査方法によれば、前述した実施の形態１と同様の効果に加えて、以下のような異なる効果を得ることができる。例えば、赤外線カメラ８Ｂとして全画素同時サンプリング方式の撮像カメラを用い、この赤外線カメラ８Ｂの撮影タイミングを高速シャッタ１３で制御することで、赤外線カメラ８Ｂのフレームレート以下の時間での温度変化を検出することができる。この結果、赤外線カメラ８Ｂのフレームレートより速い温度変化を生じる金属部品においても、非破壊で、この金属部品の接合部の欠陥を検出することが可能となる。
　［実施の形態３］
　本実施の形態３の赤外線検査装置および赤外線検査方法について、図８を用いて説明する。
　＜赤外線検査装置および対象物を含む構成＞
　図８を用いて、本実施の形態の赤外線検査装置および対象物を含む構成について説明する。図８は、この赤外線検査装置および対象物を含む構成の一例を示す図である。
　本実施の形態の赤外線検査装置１Ｃの説明においては、前述した実施の形態１の赤外線検査装置１Ａとの差異のみを説明する。
　本実施の形態の赤外線検査装置１Ｃにおいては、赤外線カメラ８を検査対象物６ａ，６ｂに対して垂直方向に設置することで、検出画像の歪みをなくし、均一な温度分布画像を取得することが可能となる。このように、本実施の形態では、前述した実施の形態のような温度変化に代えて温度分布の画像を取得することで、この温度分布の画像に基づいて欠陥を判定する。
　この場合に、画像生成部１１は、溶接部の被検査領域における温度分布を含む画像を生成する。そして、欠陥判定部１２は、この温度分布を含む画像を用いて、溶接部の欠陥を判定することになる。例えば、温度分布が大きい場合は接合部の良品と判定し、小さい場合には接合部の不良品と判定することができる。
　また、加熱のためのパルスレーザ２ａ，２ｂを、検査対象物６ａ，６ｂに対して対称な位置に配置する。それぞれのパルスレーザ２ａ，２ｂからのレーザ光５ａ，５ｂは、コリメータレンズ３ａ，３ｂおよびビーム成形レンズ４ａ，４ｂによって検査対象物６ａ，６ｂ上に均一な照射パターンを生成する。これらの２式のパルスレーザ２ａ，２ｂは、照射タイミング制御部７によって同期して制御されることは言うまでもない。以下の処理および判定方法は、前述した実施の形態１と同様である。
　なお、図８においては、センサ１４の図示を省略しているが、図１と同様に配置されていることは言うまでもない。また、このセンサ１４は、赤外線検査装置１Ｃの外部に配置し、外部のセンサから検査対象物６ａ，６ｂの検知データを赤外線検査装置１Ｃで受信して、被検査領域の検知データに用いるような形態でも良い。
　＜実施の形態３の効果＞
　以上説明したように、本実施の形態の赤外線検査装置１Ｃおよび赤外線検査方法によれば、前述した実施の形態１と同様の効果に加えて、以下のような異なる効果を得ることができる。例えば、赤外線カメラ８を検査対象物６ａ，６ｂに対して垂直方向に設置し、パルスレーザ２ａ，２ｂを検査対象物６ａ，６ｂに対して対象な位置に配置することで、赤外線カメラ８による検出画像の歪みをなくし、均一な温度分布画像を取得することが可能となる。また、パルスレーザ２ａ，２ｂからのレーザ光５ａ，５ｂを、検査対象物６ａ，６ｂ上に均一な照射パターンで生成することができる。
　以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態１～３に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記した実施の形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　例えば、前記実施の形態１～３においては、金属部品の溶接部の接合状態を検査する赤外線検査装置を例に説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、以下のような適用も可能である。
　（１）本発明は、非金属部品の接着部の接合状態を検査する赤外線検査装置にも適用できる。この場合には、センサは、接着部の被検査領域を検知するセンサとなり、また、レーザ部は、接着部の被検査領域にレーザ光を照射するレーザ部となる。この接着部に熱励起を加えて高速な熱放射エネルギーの時間変化を観察する場合でも、高価で高速な赤外線カメラを用いずに、通常検出速度の赤外線カメラを用いて接着部の温度状態を計測して、この接着部の欠陥を検査することができる。
　（２）本発明の赤外線検査装置は、赤外線カメラを用いて、温度に代えて応力の状態を計測することも可能である。この場合にも、高価で高速な赤外線カメラを用いずに、通常検出速度の赤外線カメラを用いて溶接部や接着部の表面や内部における応力の状態を計測して、この溶接部や接着部の欠陥を検査することができる。
　（３）本発明の赤外線検査装置は、赤外線を用いた計測および検査の技術全般にも適用できる。この場合にも、高価で高速な赤外線カメラを用いずに、通常検出速度の赤外線カメラを用いて溶接部や接着部の表面や内部における温度または応力の状態を計測して、欠陥や接合状態を検査することができる。
　以上のように、本発明は、赤外線を用いた計測および検査の技術に適用可能である。また、本発明は、赤外線の検出により、構造物の部材や部品の溶接部や接着部などの対象物の表面や内部における温度または応力の状態を計測して、欠陥や接合状態を検査する装置および方法に適用可能である。
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ　赤外線検査装置
２，２ａ，２ｂ　パルスレーザ
３，３ａ，３ｂ　コリメータレンズ
４，４ａ，４ｂ　ビーム成形レンズ
５，５ａ，５ｂ　レーザ光
６ａ，６ｂ　検査対象物
７　照射タイミング制御部
８，８Ｂ　赤外線カメラ
９　検査対象物からの赤外線
１０　同期部
１１　画像生成部
１２　欠陥判定部
１３　高速シャッタ
１４　センサ
２００　フレーム走査開始信号
２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄ　走査ライン
２０２　左上画素
２１１，２１２，２１３　カメラ走査領域
２２１～２２５　レーザ照射タイミング
２３１～２３５　検査対象物の温度変化波形
２３１ａ～２３５ａ，２３１ｂ～２３５ｂ　温度変化測定値
３００　カメラ走査領域
３１０　レーザ照射タイミング
３０１　カメラ走査領域の左上画素
３０２　カメラ走査領域の中間位置画素
３０３　カメラ走査領域の右下画素
３２１，３２２，３２３　画素での温度変化波形
３２１ａ，３２２ａ，３２３ａ　画素での温度変化測定値
４００ａ，４００ｂ　金属部品
４０１　赤外線検査装置にて撮像した画像
４０１ａ　非接合部
４０１ｂ　接合部
４１１，４１２　非接合部上の観測画素
４１１ｔ，４１２ｔ　観測画素でのレーザ照射により検出した温度変化波形
４１３，４１４　接合部上の観測画素
４１３ｔ，４１４ｔ　観測画素でのレーザ照射により検出した温度変化波形
５００　赤外線検査装置でのパラメータ設定画面
５０１　レーザ照射グラフ表示部
５０２　レーザ照射パラメータ入力部
５０３　欠陥判定グラフ表示部
５０３ａ　仮想的な温度変化
５０４　欠陥判定パラメータ入力部
７００　赤外線カメラでの検出画像
７０１　検出画像の左上画素
７０２　検出画像の中間位置画素
７０３　検出画像の右下画素
７１０　レーザ照射タイミング
７２１，７２２，７２３　画素での温度変化波形
７２１ａ，７２２ａ，７２３ａ　画素での温度変化測定値
 

Claims (15)

  1. 　対象物の表面の被検査領域にレーザ光を照射するレーザ部と、
    　前記レーザ部による前記レーザ光の照射により前記被検査領域から生じる赤外線を検出する赤外線カメラと、
    　前記赤外線カメラの検出タイミングと前記レーザ光の照射タイミングとを制御する制御部と、
    　前記赤外線カメラで検出した前記被検査領域における温度変化および温度分布を含む画像を生成する画像生成部と、
    　を有する、赤外線検査装置。
  2. 　金属部品の溶接部あるいは、非金属部品の接着部の接合状態を検査する赤外線検査装置であって、
    　前記溶接部あるいは前記接着部の被検査領域を検知するセンサと、
    　前記センサで検知した前記溶接部あるいは前記接着部の被検査領域にレーザ光を照射するレーザ部と、
    　前記レーザ部による前記レーザ光の照射により前記被検査領域から生じる赤外線を検出する赤外線カメラと、
    　前記赤外線カメラの検出タイミングと前記レーザ光の照射タイミングとを制御する制御部と、
    　前記赤外線カメラで検出した前記被検査領域における温度変化および温度分布を含む画像を生成する画像生成部と、
    　を有する、赤外線検査装置。
  3. 　請求項１または２記載の赤外線検査装置において、
    　前記制御部は、前記赤外線カメラの撮像周期と前記レーザ光の照射タイミングとを任意の遅延時間によって同期する同期部を有し、
    　前記被検査領域における温度変化の熱過渡応答を顕在化して撮像するように制御する、赤外線検査装置。
  4. 　請求項３記載の赤外線検査装置において、
    　前記制御部は、さらに、前記レーザ光の照射タイミングを制御する照射タイミング制御部を有する、赤外線検査装置。
  5. 　請求項２記載の赤外線検査装置において、
    　さらに、前記画像生成部で生成した前記被検査領域における温度変化および温度分布を含む画像を用いて、前記溶接部あるいは前記接着部の欠陥を判定する欠陥判定部を有する、赤外線検査装置。
  6. 　請求項５記載の赤外線検査装置において、
    　前記欠陥判定部は、前記画像の画素毎の温度変化の減衰率あるいは変化率を、正常な溶接部あるいは正常な接着部と比較して、前記溶接部あるいは前記接着部の欠陥を判定する、赤外線検査装置。
  7. 　請求項６記載の赤外線検査装置において、
    　前記赤外線検査装置の画面は、
    　前記レーザ部における前記レーザ光の照射に関するレーザ照射パラメータ入力部と、
    　前記欠陥判定部における前記溶接部あるいは前記接着部の欠陥判定に関する欠陥判定パラメータ入力部と、
    　を有し、
    　前記レーザ照射パラメータ入力部は、レーザ照射のための出力、遅延時間、照射時間、および周期の少なくとも一つを設定する入力欄を有し、
    　前記欠陥判定パラメータ入力部は、欠陥判定のための減衰率、温度変化率、および限界面積の少なくとも一つを設定する入力欄を有する、赤外線検査装置。
  8. 　請求項７記載の赤外線検査装置において、
    　前記赤外線検査装置の画面は、さらに、
    　前記レーザ照射パラメータ入力部で設定したレーザ照射のグラフを表示するレーザ照射グラフ表示部と、
    　前記欠陥判定パラメータ入力部で設定した欠陥判定のグラフを表示する欠陥判定グラフ表示部と、
    　を有する、赤外線検査装置。
  9. 　請求項２または請求項５または請求項６のいずれかに記載の赤外線検査装置において、
    　前記赤外線カメラの前に設置され、前記赤外線カメラの撮影タイミングを制御するシャッタを有する、赤外線検査装置。
  10. 　請求項２または請求項５または請求項６のいずれかに記載の赤外線検査装置において、
    　前記赤外線カメラは、前記被検査領域に対して垂直方向に設置され、
    　前記レーザ部は、前記被検査領域に対して対象な位置に配置され、互いに同期して制御される２式のレーザ部を有する、赤外線検査装置。
  11. 　レーザ部により、対象物の表面の被検査領域にレーザ光を照射する照射工程と、
    　赤外線カメラにより、前記照射工程による前記レーザ光の照射により前記被検査領域から生じる赤外線を検出する検出工程と、
    　制御部により、前記赤外線カメラの検出タイミングと前記レーザ光の照射タイミングとを制御する制御工程と、
    　画像生成部により、前記検出工程で検出した前記被検査領域における温度変化および温度分布を含む画像を生成する生成工程と、
    　を有する、赤外線検査方法。
  12. 　請求項１１記載の赤外線検査方法において、
    　金属部品の溶接部あるいは、非金属部品の接着部の接合状態を検査する赤外線検査方法の場合には、
    　さらに、センサにより、前記溶接部あるいは前記接着部の被検査領域を検知する検知工程を有し、
    　前記照射工程は、前記検知工程で検知した前記溶接部あるいは前記接着部の被検査領域にレーザ光を照射する、赤外線検査方法。
  13. 　請求項１１または１２記載の赤外線検査方法において、
    　前記制御工程は、
    　同期部により、前記赤外線カメラの撮像周期と前記レーザ光の照射タイミングとを任意の遅延時間によって同期する同期工程と、
    　照射タイミング制御部により、前記レーザ光の照射タイミングを制御する照射タイミング制御工程と、
    　を有し、
    　前記被検査領域における温度変化の熱過渡応答を顕在化して撮像するように制御する、赤外線検査方法。
  14. 　請求項１２記載の赤外線検査方法において、
    　さらに、欠陥判定部により、前記生成工程で生成した前記被検査領域における温度変化および温度分布を含む画像を用いて、前記溶接部あるいは前記接着部の欠陥を判定する判定工程を有する、赤外線検査方法。
  15. 　請求項１４記載の赤外線検査方法において、
    　前記判定工程は、前記画像の画素毎の温度変化の減衰率あるいは変化率を、正常な溶接部あるいは正常な接着部と比較して、前記溶接部あるいは前記接着部の欠陥を判定する、赤外線検査方法。
     
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