WO2020110197A1 - 欠陥検査装置および欠陥検査方法 - Google Patents

欠陥検査装置および欠陥検査方法 Download PDF

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inspection target
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control unit
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康紀 吉田
貴秀 畠堀
田窪　健二
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株式会社島津製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a defect inspection device and a defect inspection method.
  • defect inspection apparatus is known.
  • the defect inspection apparatus is disclosed in, for example, WO 2017/221324.
  • a sound wave applying unit for applying sound waves (including all elastic waves propagating in gas, liquid, and solid) to the surface of the measurement target, and a pulse laser for irradiating the measurement target with pulsed laser light.
  • the light source the speckle-sharing interferometer that interferes with the reflected light of the pulsed laser light coming from different positions of the measurement object that is subjected to acoustic vibration (hereinafter simply referred to as vibration) by the sound wave applying unit, and the reflected interference
  • a sound wave propagation imaging device that includes an image sensor that captures light, and a control/processing unit that generates a moving image related to the propagation of vibration of a measurement target based on the reflected light that is interfered and captured by the image sensor. Apparatus) is disclosed.
  • the defect of the measurement target is acquired based on the moving image relating to the propagation of the vibration generated by the sound wave propagation visualization device.
  • the sound wave propagation imaging device detects a portion where vibration propagation is discontinuous as a defect.
  • the discontinuity of vibration propagation also occurs in a portion having a discontinuous shape or structure in a defect-free object, it is necessary to determine whether or not the discontinuity of vibration propagation is actually a defect. , It is necessary to compare the information of vibration propagation with the information of the shape and structure of the object.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to easily grasp the position where the propagation of the vibration to the inspection target is discontinuous and to perform the inspection.
  • An object of the present invention is to provide a defect inspection device and a defect inspection method capable of easily distinguishing a target shape and structure from a defect.
  • the defect inspection apparatus includes an excitation unit that excites acoustic wave vibration on an inspection target, a laser illumination that irradiates the inspection target with laser light, and an excitation unit. Based on the interference light that interferes with the reflected light of the laser light coming from different positions of the inspection target, the imaging unit that captures the reflected light that has been interfered with, and the reflected light that has been captured by the imaging unit, the inspection target And a control unit that measures a spatial distribution of a physical quantity that changes periodically and that is generated by the propagation of the vibration of the physical quantity, and extracts a discontinuous portion of the vibration based on the spatial distribution of the physical quantity. It is configured to perform control to emphasize and display the discontinuous portion of the extracted vibration on the still image of the inspection target captured by.
  • the control unit that performs control to emphasize and display the discontinuous portion of the extracted vibration on the still image of the inspection target captured by the image capturing unit.
  • the control unit that performs control to emphasize and display the discontinuous portion of the extracted vibration on the still image of the inspection target captured by the image capturing unit.
  • the defect inspection method is that the inspection object is excited by sonic vibration, the inspection object is irradiated with laser light, and the excited inspection object comes from different positions.
  • the reflected light of the laser light is interfered, the interfered reflected light is imaged, and the spatial distribution of the periodically changing physical quantity caused by the propagation of the vibration of the inspection target is measured based on the imaged reflected reflected light.
  • the vibration discontinuity is extracted based on the spatial distribution of the physical quantity, and the extracted vibration discontinuity is emphasized and displayed on the captured still image of the inspection target.
  • the extracted discontinuous portion is emphasized and displayed on the captured still image of the inspection target in an overlapping manner. Accordingly, it is possible to confirm the discontinuous portion of the vibration extracted from the spatial distribution of the physical quantity while confirming the shape and structure of the inspection target with the still image. With this, it is possible to easily compare the still image of the inspection target with the highlighted display of the discontinuous vibration portion, and thus it is possible to easily grasp the position where the vibration is discontinuous with respect to the inspection target. Further, the shape of the inspection target can be confirmed from the still image of the inspection target. As a result, there is provided a defect inspection method capable of easily grasping the position where the vibration propagation to the inspection target is discontinuous and easily distinguishing the shape and structure of the inspection target from the defect. You can
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a defect inspection device according to an embodiment of the present invention. It is a figure for explaining a display of a defect of a defect inspection device by one embodiment of the present invention. It is the figure which showed an example of the display of the defect inspection apparatus by one Embodiment of this invention.
  • 6 is a flowchart illustrating a defect display process performed by the control unit of the defect inspection apparatus according to the embodiment of the present invention. It is a block diagram showing composition of a defective inspection device by a modification of one embodiment of the present invention.
  • the defect inspection apparatus 100 is an apparatus for inspecting the inspection object 7 for defects.
  • the defect inspection apparatus 100 includes a vibrator 1, a laser illumination 2, a speckle sharing interferometer 3, a control unit 4, a signal generator 5, and a display unit 6. ..
  • the vibrator 1 is an example of an “excitation unit” in the claims
  • the speckle-sharing interferometer 3 is an example of an “interference unit” in the claims.
  • the oscillator 1 and the laser illumination 2 are connected to the signal generator 5 via a cable.
  • the vibrator 1 excites vibration (sound wave vibration) on the inspection target 7. Specifically, the vibrator 1 is arranged so as to be in contact with the inspection target 7, converts the AC electric signal from the signal generator 5 into mechanical vibration, and excites vibration (sound wave vibration) in the inspection target 7. ..
  • the laser illumination 2 irradiates the inspection target 7 with laser light.
  • the laser illumination 2 includes a laser light source and an illumination light lens (not shown).
  • the illumination light lens spreads the laser light emitted from the laser light source over the entire measurement region of the surface of the inspection target 7 and irradiates it.
  • the laser illumination 2 irradiates laser light at a predetermined timing based on the electric signal from the signal generator 5. That is, the laser illumination 2 irradiates the inspection target 7 with laser light in response to the vibration of the vibrator 1.
  • the speckle-sharing interferometer 3 is configured to cause the reflected lights of the laser beams, which are excited by the vibrator 1 and come from different positions of the inspection target 7, to interfere with each other.
  • the speckle sharing interferometer 3 also includes a beam splitter 31, a phase shifter 32, a first reflecting mirror 331, a second reflecting mirror 332, a condenser lens 34, and an image sensor 35.
  • the image sensor 35 is an example of the “imaging unit” in the claims.
  • Beam splitter 31 includes a half mirror. Further, the beam splitter 31 is arranged at a position where the laser light reflected on the surface of the inspection target 7 is incident. Further, the beam splitter 31 reflects the incident laser light to the phase shifter 32 side and transmits it to the second reflecting mirror 332. The beam splitter 31 reflects the laser light reflected by the second reflecting mirror 332 and incident on the condenser lens 34 side, and reflects the laser light reflected by the first reflecting mirror 331 and incident on the condenser lens 34 side. To penetrate.
  • the first reflecting mirror 331 is arranged at an angle of 45 degrees with respect to the reflecting surface of the beam splitter 31 on the optical path of the laser light reflected by the beam splitter 31.
  • the first reflecting mirror 331 reflects the laser light reflected by the beam splitter 31 and incident on the beam splitter 31 side.
  • the second reflecting mirror 332 is arranged on the optical path of the laser light passing through the beam splitter 31 so as to form an angle slightly inclined from the angle of 45 degrees with respect to the reflecting surface of the beam splitter 31.
  • the second reflecting mirror 332 reflects the laser light reflected by the beam splitter 31 and incident on the beam splitter 31 side.
  • the phase shifter 32 is arranged between the beam splitter 31 and the first reflecting mirror 331, and changes (shifts) the phase of the laser beam that is transmitted under the control of the control unit 4. Specifically, the phase shifter 32 is configured to change the optical path length of the transmitted laser light.
  • the image sensor 35 has a large number of detection elements, and the laser light (the straight line in FIG. 1) that is reflected by the beam splitter 31 and then reflected by the first reflecting mirror 331 and transmitted through the beam splitter 31 and the beam splitter 31 is transmitted. After that, it is arranged on the optical path of the laser light (broken line in FIG. 1) reflected by the second reflecting mirror 332.
  • the image sensor 35 includes, for example, a CMOS image sensor or a CCD image sensor.
  • the image sensor 35 is configured to capture the incident laser light. Further, the image sensor 35 is configured to image the reflected light interfered by the speckle sharing interferometer 3.
  • the condenser lens 34 is arranged between the beam splitter 31 and the image sensor 35, and the laser light transmitted through the beam splitter 31 (straight line in FIG. 1) and the laser light reflected by the beam splitter 31 (broken line in FIG. 1). ) And focus.
  • the lights (broken line in FIG. 1) interfere with each other and enter the same position of the image sensor 35.
  • the position 741 and the position 742 are positions separated from each other by a minute distance.
  • the reflected lights of the laser light coming from different positions at the positions of the respective regions of the inspection target 7 are guided by the speckle-sharing interferometer 3 and are incident on the image sensor 35, respectively. To do.
  • the control unit 4 operates the phase shifter 32 arranged in the speckle-sharing interferometer 3 with an actuator (not shown) to change the phase of the transmitted laser light. As a result, the phase difference between the laser light reflected at the position 741 and the laser light reflected at the position 742 changes.
  • Each detection element of the image sensor 35 detects the intensity of the interference light that these two laser lights interfere with each other.
  • the control unit 4 controls the vibration of the vibrator 1 and the irradiation timing of the laser light of the laser illumination 2 via the signal generator 5 to capture an image while changing the phase shift amount.
  • the control unit 4 processes the detection signal from each detection element according to the following procedure, and acquires a moving image showing the state of vibration.
  • the control unit 4 measures the spatially varying spatial distribution of the physical quantity, which is caused by the propagation of the vibration of the inspection target 7, based on the reflected light that has been interfered and is captured by the image sensor 35.
  • the control unit 4 generates a moving image relating to the propagation of vibration of the inspection target 7 based on the reflected light that has been interfered and is captured by the image sensor 35.
  • B is a complex amplitude and is represented as in Expression (3).
  • B Aexp(i ⁇ ): complex amplitude (3)
  • the control unit 4 uses the approximate expression in which the constant term C is removed from the expression (3) to display a moving image (30 to 60 frames) that displays the optical phase change at each phase time ⁇ (0 ⁇ 2 ⁇ ) of vibration. And output.
  • a spatial filter is appropriately applied to the complex amplitude B to remove noise.
  • the steps of the phase shift amount and the laser irradiation timing ( ⁇ /4 and T/8 in the above example, respectively, where T is the vibration cycle) are not limited to this. In this case, the calculation formula is different from the above formulas (1) to (3).
  • the control unit 4 applies a spatial filter and detects a discontinuous region in the vibration state as the defective portion 73 of the inspection target 7 from the above moving image. That is, the control unit 4 extracts the discontinuous portion of vibration based on the spatial distribution of the physical quantity.
  • the shape of the inspection target 7 itself includes irregularities, discontinuity of the vibration state may occur at the boundary between the flat surface portion and the irregularity portion, and the control unit 4 prevents the inspection target 7 from detecting them as defects.
  • the defect portion 73 may be detected by considering the shape information of the above.
  • the control unit 4 controls the still image of the inspection target 7 captured by the image sensor 35 so as to emphasize and display the discontinuous portion of the extracted vibration. Is configured to do.
  • the control unit 4 is configured to acquire one still image based on the plurality of still images captured by the image capturing unit. Specifically, the control unit 4 is configured to obtain a single still image by averaging a plurality of still images captured to generate a moving image regarding the propagation of vibration of the inspection target 7. .. In this still image, the changed portion 75 in the structure of the inspection object 7 can be confirmed.
  • the control unit 4 is configured to perform control to emphasize and display the discontinuous portion of the extracted vibration on one still image acquired by arithmetic averaging.
  • the control unit 4 is also configured to perform control to change the color to be displayed overlaid on the still image and emphasize it in accordance with the change in the physical quantity of the discontinuous portion of the extracted vibration. Specifically, the control unit 4 is configured to perform a control of changing the color to be displayed superimposed on the still image and emphasizing the display in accordance with the change at each phase time of the discontinuous portion of the extracted vibration. There is. Specifically, the control unit 4 changes the highlighted color according to the change in the discontinuous portion of the vibration at each phase time, and displays it by superimposing it on the still image, as in the display example shown in FIG. Is configured to. It should be noted that the frame interval of the actual moving images that are displayed in an overlapping manner is different from ⁇ /4 shown in FIG.
  • control unit 4 performs control so that there is a timing to eliminate the tint when changing the color to be displayed superimposed on the still image according to the change in the physical quantity of the extracted discontinuous portion of vibration. It is configured. That is, the tint of the highlighted portion disappears at the timing of ⁇ /2 and 3 ⁇ /2 in the example of FIG. In this case, the still image makes it possible to easily visually confirm the structure in the discontinuous vibration portion of the inspection target 7. Moreover, the discontinuous portion of the extracted vibration changes periodically. As a result, the highlighting of the discontinuous vibration portion is displayed so as to blink while changing the color of the still image. For example, 0, ⁇ /4, 7 ⁇ /4 and ⁇ , 5 ⁇ /4, 3 ⁇ /4 in the example of FIG. 3 are displayed with highlighted tints reversed. In addition, in the example of FIG. 3, the display phase of a plurality of discontinuous vibration portions is the same, but the changing phase may be different depending on the portion.
  • the display unit 6 displays a moving image representing the vibration state of the inspection target 7 created by the control unit 4, and an image in which the extracted discontinuous portions of vibration are emphasized and superimposed on the still image.
  • the display unit 6 includes a liquid crystal display or an organic EL display.
  • the inspection target 7 is a coated steel sheet having a coating film 72 coated on the surface of the steel sheet 71.
  • the defective portion 73 includes cracks, peeling, and the like.
  • defect display processing Next, with reference to FIG. 4, the defect display processing by the defect inspection apparatus 100 of the present embodiment will be described based on a flowchart.
  • the defect display process is performed by the control unit 4.
  • step 101 of FIG. 4 application of vibration from the vibrator 1 to the inspection target 7 is started. As a result, vibration is excited in the inspection target 7.
  • step 102 the laser illumination 2 irradiates the measurement region of the inspection target 7 with laser light.
  • step 103 the interference data is acquired while changing the shift amount of the phase shifter 32. That is, a plurality of images having different phases and causing interference are captured.
  • the phase shifter 32 of the speckle sharing interferometer 3 is operated so that the phase of the laser light changes by ⁇ /4, and the intensity of the interference light of the laser light at each phase is detected by the image sensor 35. It is detected (imaged).
  • step 104 the vibration application from the vibrator 1 to the inspection target 7 is completed.
  • step 105 a moving image regarding the propagation of vibration of the inspection target 7 is created.
  • the discontinuous portion of the vibration is extracted based on the moving image regarding the propagation of the vibration of the inspection target 7.
  • a still image is acquired based on the plurality of still images.
  • step 108 the discontinuous vibration portion extracted in the still image is emphasized and displayed in an overlapping manner.
  • the defect display processing is ended by inputting an end instruction from the user (operator).
  • the control unit 4 is provided to perform control to emphasize and display the discontinuous portion of the extracted vibration on the still image of the inspection target 7 imaged by the image sensor 35.
  • the discontinuous portion of the vibration extracted from the spatial distribution of the physical quantity can be confirmed.
  • the still image of the inspection target 7 and the highlighted display of the discontinuous vibration portion can be easily compared, so that the position where the propagation of the vibration is discontinuous with respect to the inspection target 7 can be easily grasped.
  • the shape of the inspection target 7 can be confirmed by the still image of the inspection target 7. As a result, it is possible to easily grasp the position where the propagation of the vibration with respect to the inspection target 7 is discontinuous, and it is possible to easily distinguish the shape and structure of the inspection target 7 from the defect.
  • control unit 4 is configured to perform control to display the physical quantity that periodically changes in the extracted discontinuous portion of the vibration as a moving image by superimposing it on the still image. With this, it is possible to easily confirm the state of the change of the physical quantity that changes periodically by the moving image superimposed on the still image.
  • control unit 4 performs control to change the color displayed on the still image and highlight it according to the change in the physical quantity of the extracted discontinuous portion of vibration. To configure. As a result, the color of the vibration discontinuity changes according to the change in the physical quantity of the vibration discontinuity, so that the vibration discontinuity can be easily confirmed.
  • control unit 4 eliminates the tint when changing the color displayed on the still image in accordance with the change in the physical quantity of the extracted discontinuous vibration portion. Is configured to be controlled to exist. This eliminates the tint of the vibration discontinuity, so that it is possible to confirm in a state where the highlighted display is not superimposed on the vibration discontinuity in the still image. It can be easily confirmed visually.
  • control unit 4 emphasizes the extracted discontinuous portion of the vibration on one still image acquired based on the plurality of still images captured by the image sensor 35. It is configured so as to perform control to display in an overlapping manner. As a result, since it is possible to commonly perform the image capturing for generating the moving image related to the propagation of the vibration of the inspection target 7 and the still image capturing, the image capturing time becomes longer, unlike the case where the image capturing is performed separately. Can be suppressed.
  • a plurality of still images captured to generate a moving image related to the propagation of vibration of the inspection target are added and averaged to obtain one still image, and the vibration extracted in the obtained still image is acquired.
  • an incoherent illumination 21 that irradiates the inspection target 7 with incoherent light may be provided.
  • the control unit 4 performs control to emphasize and display the discontinuous portion of the extracted vibration on the still image captured by the image sensor 35 (imaging unit) in a state where light is emitted from the incoherent illumination 21.
  • incoherent light is light whose amplitude and phase are not uniform, and light in which interference cannot be observed.
  • the extracted discontinuous portion of the vibration may be emphasized and displayed on one still image out of a plurality of still images taken to generate a moving image relating to the propagation of the vibration of the inspection object.
  • a plurality of still images captured to generate a moving image related to the propagation of vibration of the inspection target are captured separately, and the discontinuous portions of the vibration extracted in the separately captured still images are emphasized. You may overlap and display.
  • the signal generator may be wirelessly connected to the excitation unit and the laser illumination.
  • a speckle sharing interferometer is used as the interference unit
  • the present invention is not limited to this.
  • another optical interferometer may be used as the interference section.
  • the excitation unit may be used apart from the surface of the inspection target.
  • a powerful speaker or the like may be used as the excitation unit.
  • a window and various optical filters are arranged on the optical path until the reflected light from the inspection object is incident on the imaging unit for the purpose of protecting optical components and improving the SN ratio of the device. May be.
  • the processing operation of the control unit of the present invention has been described using the flow-driven flowchart that sequentially performs processing along the processing flow, but the present invention is not limited to this. ..
  • the processing operation by the control unit may be performed by an event driven type (event driven type) processing for executing processing on an event-by-event basis.
  • the event driving may be performed completely, or the event driving and the flow driving may be combined.

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Abstract

この欠陥検査装置（１００）は、励振部（１）と、レーザ照明（２）と、レーザ光を干渉させる干渉部（３）と、干渉された反射光を撮像する撮像部（３５）と、撮像部により撮像した干渉された反射光に基づいて、検査対象の振動の伝播により生じる、周期的に変化する物理量の空間分布を測定するとともに、物理量の空間分布に基づいて、振動の不連続部分を抽出する制御部（４）と、を備える。制御部は、撮像部により撮像した検査対象の静止画像に、抽出した振動の不連続部分を強調して重ねて表示する制御を行うように構成されている。

Description

欠陥検査装置および欠陥検査方法
　この発明は、欠陥検査装置および欠陥検査方法に関する。
　従来、欠陥検査装置が知られている。欠陥検査装置は、たとえば、国際公開第２０１７／２２１３２４号に開示されている。
　上記国際公開第２０１７／２２１３２４号には、測定対象の表面に音波（気体、液体、固体を伝播するあらゆる弾性波を含む）を与える音波付与部と、測定対象にパルスレーザ光を照射するパルスレーザ光源と、音波付与部により音波振動（以下単に振動という）が与えられた測定対象の互いに異なる位置から到来するパルスレーザ光の反射光を干渉させるスペックル・シェアリング干渉計と、干渉された反射光を撮像するイメージセンサと、イメージセンサにより撮像した干渉された反射光に基づいて、測定対象の振動の伝播に関する動画像を生成する制御・処理部とを備える、音波伝搬映像化装置（欠陥検査装置）が開示されている。この音波伝搬映像化装置により生成された振動の伝播に関する動画像に基づいて測定対象の欠陥が取得される。
国際公開第２０１７／２２１３２４号
　上記国際公開第２０１７／２２１３２４号の音波伝搬映像化装置（欠陥検査装置）では、振動の伝播が不連続な箇所を欠陥として検知することが記載されている。しかし、振動の伝播の不連続は欠陥の無い対象物において不連続な形状や構造を有している部分にも生じるので、振動の伝播の不連続が実際に欠陥であるか判別するためには、振動の伝播の情報と対象の形状や構造の情報を対比させる必要がある。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、検査対象に対する振動の伝播が不連続な位置を容易に把握することができるとともに、検査対象の形状および構造と、欠陥とを容易に区別することが可能な欠陥検査装置および欠陥検査方法を提供することである。
　上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における欠陥検査装置は、検査対象に音波振動を励起する励振部と、検査対象にレーザ光を照射するレーザ照明と、励振部により励振された検査対象の互いに異なる位置から到来するレーザ光の反射光を干渉させる干渉部と、干渉された反射光を撮像する撮像部と、撮像部により撮像した干渉された反射光に基づいて、検査対象の振動の伝播により生じる、周期的に変化する物理量の空間分布を測定するとともに、物理量の空間分布に基づいて、振動の不連続部分を抽出する制御部と、を備え、制御部は、撮像部により撮像した検査対象の静止画像に、抽出した振動の不連続部分を強調して重ねて表示する制御を行うように構成されている。
　この発明の第１の局面による欠陥検査装置では、上記のように、撮像部により撮像した検査対象の静止画像に、抽出した振動の不連続部分を強調して重ねて表示する制御を行う制御部を設ける。これにより、検査対象の形状や構造を静止画像により確認しながら、物理量の空間分布から抽出される振動の不連続部分を確認することができる。これにより、検査対象の静止画像と振動の不連続部分の強調表示とを容易に見比べることができるので、検査対象に対する振動の伝播が不連続な位置を容易に把握することができる。また、検査対象の静止画像により検査対象の形状を確認することができる。その結果、検査対象に対する振動の伝播が不連続な位置を容易に把握することができるとともに、検査対象の形状および構造と、欠陥とを容易に区別することができる。
　上記目的を達成するために、この発明の第２の局面における欠陥検査方法は、検査対象に音波振動を励起し、検査対象にレーザ光を照射し、励振された検査対象の互いに異なる位置から到来するレーザ光の反射光を干渉させ、干渉された反射光を撮像し、撮像した干渉された反射光に基づいて、検査対象の振動の伝播により生じる、周期的に変化する物理量の空間分布を測定し、物理量の空間分布に基づいて、振動の不連続部分を抽出し、撮像した検査対象の静止画像に、抽出した振動の不連続部分を強調して重ねて表示する。
　この発明の第２の局面による欠陥検査方法では、上記のように、撮像した検査対象の静止画像に、抽出した不連続部分を強調して重ねて表示する。これにより、検査対象の形状や構造を静止画像により確認しながら、物理量の空間分布から抽出される振動の不連続部分を確認することができる。これにより、検査対象の静止画像と振動の不連続部分の強調表示とを容易に見比べることができるので、検査対象に対する振動の伝播が不連続な位置を容易に把握することができる。また、検査対象の静止画像により検査対象の形状を確認することができる。その結果、検査対象に対する振動の伝播が不連続な位置を容易に把握することができるとともに、検査対象の形状および構造と、欠陥とを容易に区別することが可能な欠陥検査方法を提供することができる。
　上記のように、本発明によれば、検査対象に対する振動の伝播が不連続な位置を容易に把握することができるとともに、検査対象の形状および構造と、欠陥とを容易に区別することができる。
本発明の一実施形態による欠陥検査装置の構成を示したブロック図である。 本発明の一実施形態による欠陥検査装置の欠陥の表示を説明するための図である。 本発明の一実施形態による欠陥検査装置の表示の一例を示した図である。 本発明の一実施形態による欠陥検査装置の制御部による欠陥表示処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態の変形例による欠陥検査装置の構成を示したブロック図である。
　以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
（欠陥検査装置の構成）
　図１および図２を参照して、本発明の一実施形態による欠陥検査装置１００の構成について説明する。欠陥検査装置１００は、検査対象７の欠陥を検査する装置である。
　本実施形態による欠陥検査装置１００は、振動子１と、レーザ照明２と、スペックル・シェアリング干渉計３と、制御部４と、信号発生器５と、表示部６と、を備えている。なお、振動子１は、請求の範囲の「励振部」の一例であり、スペックル・シェアリング干渉計３は、請求の範囲の「干渉部」の一例である。
　振動子１およびレーザ照明２は、信号発生器５にケーブルを介して接続されている。
　振動子１は、検査対象７に振動（音波振動）を励起する。具体的には、振動子１は、検査対象７に接触するように配置され、信号発生器５からの交流電気信号を機械的振動に変換し、検査対象７に振動（音波振動）を励起する。
　レーザ照明２は、検査対象７にレーザ光を照射する。レーザ照明２は、図示しないレーザ光源と照明光レンズを含んでいる。照明光レンズは、レーザ光源から照射されたレーザ光を検査対象７の表面の測定領域全体に拡げて照射する。また、レーザ照明２は、信号発生器５からの電気信号に基づいて、所定のタイミングにおいてレーザ光を照射する。つまり、レーザ照明２は、振動子１による振動に対応して、レーザ光を検査対象７に照射する。
　スペックル・シェアリング干渉計３は、振動子１により励振された検査対象７の互いに異なる位置から到来するレーザ光の反射光を干渉させるように構成されている。また、スペックル・シェアリング干渉計３はビームスプリッタ３１、位相シフタ３２、第１反射鏡３３１、第２反射鏡３３２、集光レンズ３４およびイメージセンサ３５を含む。なお、イメージセンサ３５は、請求の範囲の「撮像部」の一例である。
　ビームスプリッタ３１はハーフミラーを含む。また、ビームスプリッタ３１は、検査対象７の表面で反射されたレーザ光が入射される位置に配置されている。また、ビームスプリッタ３１は、入射するレーザ光を位相シフタ３２側に反射させるとともに、第２反射鏡３３２側に透過させる。また、ビームスプリッタ３１は、第２反射鏡３３２により反射されて入射するレーザ光を集光レンズ３４側に反射させるとともに、第１反射鏡３３１により反射されて入射するレーザ光を集光レンズ３４側に透過させる。
　第１反射鏡３３１は、ビームスプリッタ３１で反射されるレーザ光の光路上において、ビームスプリッタ３１の反射面に対して、４５度の角度となるように配置されている。第１反射鏡３３１は、ビームスプリッタ３１により反射されて入射するレーザ光をビームスプリッタ３１側に反射させる。
　第２反射鏡３３２は、ビームスプリッタ３１を透過するレーザ光の光路上において、ビームスプリッタ３１の反射面に対して、４５度の角度からわずかに傾斜した角度になるように配置されている。第２反射鏡３３２は、ビームスプリッタ３１により反射されて入射するレーザ光をビームスプリッタ３１側に反射させる。
　位相シフタ３２は、ビームスプリッタ３１と第１反射鏡３３１との間に配置され、制御部４の制御により、透過するレーザ光の位相を変化（シフト）させる。具体的には、位相シフタ３２は、透過するレーザ光の光路長を変化させるように構成されている。
　イメージセンサ３５は検出素子を多数有し、ビームスプリッタ３１で反射された後に第１反射鏡３３１で反射されてビームスプリッタ３１を透過するレーザ光（図１中の直線）、およびビームスプリッタ３１を透過した後に第２反射鏡３３２で反射されてビームスプリッタ３１で反射されるレーザ光（図１中の破線）の光路上に配置される。イメージセンサ３５は、たとえば、ＣＭＯＳイメージセンサ、または、ＣＣＤイメージセンサなどを含む。イメージセンサ３５は、入射するレーザ光を撮像するように構成されている。また、イメージセンサ３５は、スペックル・シェアリング干渉計３により干渉された反射光を撮像するように構成されている。
　集光レンズ３４は、ビームスプリッタ３１とイメージセンサ３５の間に配置され、ビームスプリッタ３１を透過したレーザ光（図１中の直線）とビームスプリッタ３１で反射されたレーザ光（図１中の破線）とを集光させる。
　検査対象７の表面上の位置７４１および第１反射鏡３３１で反射されるレーザ光（図１中の直線）と、検査対象７の表面上の位置７４２および第２反射鏡３３２で反射されるレーザ光は（図１中の破線）は、互いに干渉し、イメージセンサ３５の同一箇所に入射する。位置７４１および位置７４２は、微小距離分だけ互いに離間した位置である。また、同様にして、検査対象７の各領域の位置における、互いに異なる位置から到来するレーザ光の反射光は、スペックル・シェアリング干渉計３により導光されて、それぞれ、イメージセンサ３５に入射する。
　制御部４は、スペックル・シェアリング干渉計３内に配置された位相シフタ３２を図示しないアクチュエータで稼働させ、透過するレーザ光の位相を変化させる。これにより、位置７４１で反射されたレーザ光と位置７４２で反射されたレーザ光の位相差が変化する。これら２つのレーザ光が干渉した干渉光の強度をイメージセンサ３５の各検出素子は検出する。
　制御部４は、信号発生器５を介して、振動子１の振動とレーザ照明２のレーザ光の照射のタイミングとを制御し、位相シフト量を変化させながら、画像を撮影する。位相シフト量はλ／４ずつ変化させ、各位相シフト量（０、λ／４、λ／２、３λ／４）において、レーザ照射のタイミング ｊ（ｊ＝０～７）分の３２枚の画像と各位相シフト量（０、λ／４、λ／２、３λ／４）前後の５枚の消灯時の画像との合計３７枚の画像を撮影する。なお、λは、レーザ光の波長である。
　制御部４は、各検出素子からの検出信号を下記の手順で処理し、振動の状態を表す動画像を取得する。制御部４は、イメージセンサ３５により撮像した干渉された反射光に基づいて、検査対象７の振動の伝播により生じる、周期的に変化する物理量の空間分布を測定する。たとえば、制御部４は、イメージセンサ３５により撮像した干渉された反射光に基づいて、検査対象７の振動の伝播に関する動画像を生成する。
　制御部４は、レーザ照射のタイミング ｊ（ｊ＝０～７）が同じで位相シフト量がλ／４ずつ異なる画像（４枚ずつ）の輝度値Ｉj0～Ｉj3から、式（１）により、光位相（位相シフト量ゼロの時の、２光路間の位相差）Φjを求める。
Φj＝－ａｒｃｔａｎ｛（Ｉj3－Ｉj1）／（Ｉj2－Ｉj0）｝・・・（１）
また、制御部４は、光位相Φjに対して、最小二乗法により正弦波近似を行い、式（２）における近似係数Ａ、θ、Ｃを求める。
Φj＝Ａｃｏｓ（θ＋ｊπ／４）＋Ｃ＝Ｂｅｘｐ（ｊπ／４）＋Ｃ・・・（２）
ただし、Ｂは、複素振幅であり、式（３）のように、表される。
Ｂ＝Ａｅｘｐ（ｉθ）：複素振幅・・・（３）
また、制御部４は、式（３）から定数項Ｃを除いた近似式より、振動の各位相時刻 ξ（０≦ξ＜２π）における光位相変化を表示する動画像（３０～６０フレーム）を構成し出力する。なお、上記過程において、ノイズ除去のため複素振幅Ｂについて適宜空間フィルタが適用される。また、位相シフト量やレーザ照射タイミングのステップ（上記例ではそれぞれλ／４およびＴ／８、ただしＴは振動の周期）はこれに限らない。この場合、計算式は上記式（１）～式（３）とは異なる式になる。
　制御部４は、空間フィルタを適用し、上記の動画像から、振動状態の不連続領域を検査対象７の欠陥部分７３として、検出する。つまり、制御部４は、物理量の空間分布に基づいて、振動の不連続部分を抽出する。検査対象７自体の形状が凹凸などを含む場合、平面部と凹凸部の境界でも、振動状態の不連続が発生する場合があり、制御部４は、それらを欠陥として検出しないように検査対象７の形状情報を考えあわせて、欠陥部分７３を検出するようにしてもよい。
　ここで、本実施形態では、図２に示すように、制御部４は、イメージセンサ３５により撮像した検査対象７の静止画像に、抽出した振動の不連続部分を強調して重ねて表示する制御を行うように構成されている。制御部４は、撮像部により撮像した複数の静止画像に基づいて１枚の静止画像を取得するように構成されている。具体的には、制御部４は、検査対象７の振動の伝播に関する動画像を生成するために撮像した複数の静止画像を加算平均して１枚の静止画像を取得するように構成されている。この静止画像では、検査対象７の構造における変化部分７５を確認することが可能である。なお、検査対象７の振動の伝播に関する動画像は、振動について確認することが可能であるものの、検査対象７の構造を目視により確認することは困難である。制御部４は、加算平均して取得した１枚の静止画像に、抽出した振動の不連続部分を強調して重ねて表示する制御を行うように構成されている。
　また、制御部４は、抽出した振動の不連続部分の物理量の変化に応じて、静止画像に重ねて表示する色を変化させて強調表示する制御を行うように構成されている。具体的には、制御部４は、抽出した振動の不連続部分の各位相時刻における変化に応じて、静止画像に重ねて表示する色を変化させて強調表示する制御を行うように構成されている。具体的には、制御部４は、振動の不連続部分の各位相時刻における変化に応じて、図３に示す表示例のように、強調表示する色を変化させて、静止画像に重ねて表示するように構成されている。なお、重ねて表示する実際の動画のコマ間隔は、図３に示されるπ／４とは異なる。また、制御部４は、抽出した振動の不連続部分の物理量の変化に応じて、静止画像に重ねて表示する色を変化させる際に色味をなくすタイミングが存在するように制御を行うように構成されている。つまり、図３の例におけるπ／２および３π／２のタイミングにおいて、強調表示する部分の色味が消える。この場合、静止画像により、検査対象７の振動の不連続部分における構造を目視により容易に確認することが可能になる。また、抽出された振動の不連続部分は、周期的に変化する。その結果、振動の不連続部分の強調表示は、静止画像に対して色を変えながら、点滅するように表示される。たとえば、図３の例における０、π／４、７π／４と、π、５π／４、３π／４とは、それぞれ、強調表示の色味が反転して表示される。なお、図３の例では、複数の振動の不連続部分の表示の位相が同じ例を示しているが、部分に応じて、変化する位相は異なってもよい。
　表示部６は、制御部４で作成された検査対象７の振動状態を表す動画像、静止画像に抽出した振動の不連続部分が強調して重ねられた画像を表示する。表示部６は、液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイなどを含む。
　検査対象７は、鋼板７１に表面に塗膜７２が塗装された塗装鋼板である。欠陥部分７３は、亀裂や剥離などを含む。
（欠陥表示処理）
　次に、図４を参照して、本実施形態の欠陥検査装置１００による欠陥表示処理をフローチャートに基づいて説明する。なお、欠陥表示処理は、制御部４により、行われる。
　図４のステップ１０１において、振動子１から検査対象７への振動付与が開始される。これにより、検査対象７に振動が励起される。ステップ１０２において、レーザ照明２からレーザ光が検査対象７の測定領域に照射される。
　ステップ１０３において、位相シフタ３２のシフト量を変化させつつ、干渉データが取得される。つまり、位相を異ならせて干渉させた複数の画像が撮像される。これにより、レーザ光の位相がλ／４ずつ変化するように、スペックル・シェアリング干渉計３の位相シフタ３２が稼働させられ、各位相でのレーザ光の干渉光の強度がイメージセンサ３５で検出（撮像）される。
　ステップ１０４において、振動子１から検査対象７への振動付与が終了する。ステップ１０５において、検査対象７の振動の伝播に関する動画像が作成される。
　ステップ１０６において、検査対象７の振動の伝播に関する動画像に基づいて、振動の不連続部分が抽出される。ステップ１０７において、複数の静止画像に基づいて１つの静止画像が取得される。
　ステップ１０８において、静止画像に抽出した振動の不連続部分が強調して重ねて表示される。その後、ユーザー(操作者)からの終了指示入力などにより欠陥表示処理が終了される。
（本実施形態の効果）
　本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
　本実施形態では、上記のように、イメージセンサ３５により撮像した検査対象７の静止画像に、抽出した振動の不連続部分を強調して重ねて表示する制御を行う制御部４を設ける。これにより、検査対象７の形状や構造を静止画像により確認しながら、物理量の空間分布から抽出される振動の不連続部分を確認することができる。これにより、検査対象７の静止画像と振動の不連続部分の強調表示とを容易に見比べることができるので、検査対象７に対する振動の伝播が不連続な位置を容易に把握することができる。また、検査対象７の静止画像により検査対象７の形状を確認することができる。その結果、検査対象７に対する振動の伝播が不連続な位置を容易に把握することができるとともに、検査対象７の形状および構造と、欠陥とを容易に区別することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、制御部４を、抽出した振動の不連続部分において周期的に変化する物理量を動画像として静止画像に重ねて表示する制御を行うように構成する。これにより、周期的に変化する物理量の変化の様子を静止画像に重ねられた動画像により容易に確認することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、制御部４を、抽出した振動の不連続部分の物理量の変化に応じて、静止画像に重ねて表示する色を変化させて強調表示する制御を行うように構成する。これにより、振動の不連続部分の物理量の変化に応じて、振動の不連続部分の色が変化するので、振動の不連続部分を容易に確認することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、制御部４を、抽出した振動の不連続部分の物理量の変化に応じて、静止画像に重ねて表示する色を変化させる際に色味をなくすタイミングが存在するように制御を行うように構成する。これにより、振動の不連続部分の色味がなくなることにより、静止画像における振動の不連続部分に強調表示が重ね合わされていない状態で確認することができるので、静止画像の振動の不連続部分を目視により容易に確認することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、制御部４を、イメージセンサ３５により撮像した複数の静止画像に基づいて取得した１枚の静止画像に、抽出した振動の不連続部分を強調して重ねて表示する制御を行うように構成する。これにより、検査対象７の振動の伝播に関する動画像を生成するための画像の撮像と、静止画像の撮像とを共通に行うことができるので、別個に撮像する場合と異なり、撮像時間が長くなるのを抑制することができる。
　［変形例］
　なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
　たとえば、上記実施形態では、検査対象の振動の伝播に関する動画像を生成するために撮像した複数の静止画像を加算平均して１枚の静止画像を取得して、取得した静止画像に抽出した振動の不連続部分を強調して重ねて表示する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図５に示す変形例のように、検査対象７にインコヒーレントな光を照射するインコヒーレント照明２１を設けてもよい。そして、制御部４は、インコヒーレント照明２１から光を照射した状態でイメージセンサ３５（撮像部）により撮像した静止画像に、抽出した振動の不連続部分を強調して重ねて表示する制御を行うように構成してもよい。これにより、コヒーレントな照明により静止画像を撮像する場合と異なり、検査対象７の形状や構造、チリやほこりなどに起因して、光が干渉して、部分的に暗くなったり、干渉縞が静止画像に写り込むのを抑制することができる。なお、インコヒーレントな光は、振幅や位相がそろっていない光のことであり、干渉を観測することができない光のことである。
　また、検査対象の振動の伝播に関する動画像を生成するために撮像した複数の静止画像のうちの１枚の静止画像に抽出した振動の不連続部分を強調して重ねて表示してもよい。また、検査対象の振動の伝播に関する動画像を生成するために撮像した複数の静止画像とは、別個に静止画像を撮像して、別個に撮像した静止画像に抽出した振動の不連続部分を強調して重ねて表示してもよい。
　また、上記実施形態では、信号発生器と、振動子（励振部）およびレーザ照明とをそれぞれケーブル（有線）を介して接続している構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、信号発生器と、励振部およびレーザ照明とをそれぞれ無線により接続してもよい。
　また、上記実施形態では、干渉部としてスペックル・シェアリング干渉計を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、干渉部として、他の光干渉計を用いてもよい。
　また、上記実施形態では、検査対象の表面に振動子（励振部）を接触させて用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、検査対象の表面から離間させて励振部を用いてもよい。たとえば、励振部として強力なスピーカ等を用いてもよい。
　また、本発明では、検査対象からの反射光が撮像部へ入射するまでの光路上に、光学部品の保護や装置のＳＮ比の向上等を目的として、ウィンドウや、種々の光学フィルタを配置してもよい。
　また、上記実施形態では、説明の便宜上、本発明の制御部の処理動作を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部による処理動作を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
　１　振動子（励振部）
　２　レーザ照明
　３　スペックル・シェアリング干渉計（干渉部）
　４　制御部
　７　検査対象
　２１　インコヒーレント照明
　３５　イメージセンサ（撮像部）
　７３　欠陥部分
　１００　欠陥検査装置

Claims (7)

  1. 　検査対象に音波振動を励起する励振部と、
    　前記検査対象にレーザ光を照射するレーザ照明と、
    　前記励振部により励振された前記検査対象の互いに異なる位置から到来するレーザ光の反射光を干渉させる干渉部と、
    　干渉された反射光を撮像する撮像部と、
    　前記撮像部により撮像した干渉された反射光に基づいて、前記検査対象の振動の伝播により生じる、周期的に変化する物理量の空間分布を測定するとともに、物理量の空間分布に基づいて、振動の不連続部分を抽出する制御部と、を備え、
    　前記制御部は、前記撮像部により撮像した前記検査対象の静止画像に、抽出した振動の不連続部分を強調して重ねて表示する制御を行うように構成されている、欠陥検査装置。
  2. 　前記制御部は、抽出した振動の不連続部分において周期的に変化する物理量を動画像として静止画像に重ねて表示する制御を行うように構成されている、請求項１に記載の欠陥検査装置。
  3. 　前記制御部は、抽出した振動の不連続部分の物理量の変化に応じて、静止画像に重ねて表示する色を変化させて強調表示する制御を行うように構成されている、請求項２に記載の欠陥検査装置。
  4. 　前記制御部は、抽出した振動の不連続部分の物理量の変化に応じて、静止画像に重ねて表示する色を変化させる際に色味をなくすタイミングが存在するように制御を行うように構成されている、請求項３に記載の欠陥検査装置。
  5. 　前記制御部は、前記撮像部により撮像した複数の静止画像に基づいて取得した１枚の静止画像に、抽出した振動の不連続部分を強調して重ねて表示する制御を行うように構成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の欠陥検査装置。
  6. 　前記検査対象にインコヒーレントな光を照射するインコヒーレント照明をさらに備え、
    　前記制御部は、インコヒーレント照明から光を照射した状態で前記撮像部により撮像した静止画像に、抽出した振動の不連続部分を強調して重ねて表示する制御を行うように構成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の欠陥検査装置。
  7. 　検査対象に音波振動を励起し、
    　前記検査対象にレーザ光を照射し、
    　励振された前記検査対象の互いに異なる位置から到来するレーザ光の反射光を干渉させ、
    　干渉された反射光を撮像し、
    　撮像した干渉された反射光に基づいて、前記検査対象の振動の伝播により生じる、周期的に変化する物理量の空間分布を測定し、
    　物理量の空間分布に基づいて、振動の不連続部分を抽出し、
    　撮像した前記検査対象の静止画像に、抽出した振動の不連続部分を強調して重ねて表示する、欠陥検査方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022059710A1 (ja) * 2020-09-18 2022-03-24 株式会社島津製作所 欠陥検査装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11815493B2 (en) * 2018-12-20 2023-11-14 Shimadzu Corporation Defect inspection apparatus and defect inspection method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5146289A (en) * 1990-12-21 1992-09-08 Laser Technology, Inc. Nondestructive testing using air-coupled acoustic excitation
US5505090A (en) * 1993-11-24 1996-04-09 Holographics Inc. Method and apparatus for non-destructive inspection of composite materials and semi-monocoque structures
JP2004101189A (ja) * 2002-09-04 2004-04-02 Hitachi Ltd 欠陥検査装置及び欠陥検査方法
US20040149021A1 (en) * 2001-08-22 2004-08-05 Kessler Lawrence W. Acoustic micro imaging method providing improved information derivation and visualization
JP2010032434A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Hitachi Kokusai Denki Engineering:Kk 超音波探傷装置
JP2014119441A (ja) * 2012-12-19 2014-06-30 Toshiba Corp 超音波探傷装置及び方法
JP2017219318A (ja) * 2016-06-02 2017-12-14 株式会社島津製作所 欠陥検査方法及び欠陥検査装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006308338A (ja) * 2005-04-26 2006-11-09 Honda Electronic Co Ltd 超音波画像検査方法、超音波画像検査装置、超音波擬似染色方法
JP2010019618A (ja) * 2008-07-09 2010-01-28 Toshiba Corp レーザ超音波探傷装置
EP2404135A4 (en) * 2009-03-05 2013-10-09 Purdue Research Foundation DAMAGE DETECTION WITH LASER VIBROMETRY
US8483977B1 (en) * 2010-06-04 2013-07-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method of laser vibration defect analysis
US8505384B2 (en) * 2011-02-08 2013-08-13 United Technologies Corporation Rig for measuring bladed component mistuning
US8553233B2 (en) * 2011-06-30 2013-10-08 John W. Newman Method and apparatus for the remote nondestructive evaluation of an object using shearography image scale calibration
US20150215584A1 (en) * 2014-01-28 2015-07-30 The Boeing Company Non-Destructive Evaluation of Structures Using Motion Magnification Technology
US9726644B2 (en) * 2014-07-11 2017-08-08 The Boeing Company Nondestructive inspection using acousto-optics
US10151731B2 (en) * 2015-11-13 2018-12-11 The Boeing Comapny Ultrasonic system for nondestructive testing
GB2544727A (en) * 2015-11-16 2017-05-31 Optonor As Optical interferometry
CN108601583B (zh) * 2016-02-08 2021-05-11 富士胶片株式会社 声波图像生成装置及声波图像生成方法
JP6595703B2 (ja) * 2016-03-30 2019-10-23 富士フイルム株式会社 レーザ装置および光音響計測装置
WO2018042424A1 (en) * 2016-08-29 2018-03-08 Elbit Systems Land And C4I Ltd. Optical detection of vibrations
US10337969B2 (en) * 2017-06-21 2019-07-02 The Boeing Company High speed vacuum cycling excitation system for optical inspection systems
US10180403B1 (en) * 2017-06-21 2019-01-15 The Boeing Company Shearography for sub microcellular substrate nondestructive inspection
US10620051B2 (en) * 2018-09-19 2020-04-14 Bae Systems Information And Electonic Systems Integration Inc. Polarization change detection

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5146289A (en) * 1990-12-21 1992-09-08 Laser Technology, Inc. Nondestructive testing using air-coupled acoustic excitation
US5505090A (en) * 1993-11-24 1996-04-09 Holographics Inc. Method and apparatus for non-destructive inspection of composite materials and semi-monocoque structures
US20040149021A1 (en) * 2001-08-22 2004-08-05 Kessler Lawrence W. Acoustic micro imaging method providing improved information derivation and visualization
JP2004101189A (ja) * 2002-09-04 2004-04-02 Hitachi Ltd 欠陥検査装置及び欠陥検査方法
JP2010032434A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Hitachi Kokusai Denki Engineering:Kk 超音波探傷装置
JP2014119441A (ja) * 2012-12-19 2014-06-30 Toshiba Corp 超音波探傷装置及び方法
JP2017219318A (ja) * 2016-06-02 2017-12-14 株式会社島津製作所 欠陥検査方法及び欠陥検査装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022059710A1 (ja) * 2020-09-18 2022-03-24 株式会社島津製作所 欠陥検査装置

Also Published As

Publication number Publication date
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