JP2007139653A

JP2007139653A - 非接触式欠陥検査装置及び非接触式欠陥検査方法

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Publication number: JP2007139653A
Application number: JP2005336010A
Authority: JP
Inventors: Junji Baba; 淳史馬場; Tetsuya Matsui; 哲也松井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-11-21
Filing date: 2005-11-21
Publication date: 2007-06-07

Abstract

【課題】シェアログラフィー法による非破壊検査を迅速かつ高精度に実施可能な非接触式欠陥検査装置及び方法を提供する。
【解決手段】非接触式欠陥検査装置には、検査対象物Ａに熱歪みを付与する誘導加熱器１０１と、検査対象物Ａにレーザ光を照射するレーザ発振器１０２と、検査対象物Ａからの反射画像を特定の方向にずらして二重露光計測する画像計測手段１０４と、当該画像計測手段１０４で得られた微分画像から検査画像を生成する画像解析手段２０４と、検査対象物Ａを冷却する冷却風送風手段１０６とを備える。二重露光計測を行う際、冷却風送風手段１０６の駆動を停止するか、冷却風送風手段１０６から送風される冷却風１０６ａの流れ方向と反射画像のずらし方向とを合致又は近似させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、シェアログラフィ法と呼ばれる非接触式欠陥検査方法及び当該欠陥検査方法を実行する装置に係り、特に、検査対象物に熱歪みを付与する場合におけるこの種の欠陥検査装置及び方法の検査効率の改善手段に関する。

従来より、各種構造材を対象とした非破壊検査では、検査対象物の欠陥の有無を検査するために、ＶＴ（目視検査法）やＰＴ（浸透探傷法）などが広く用いられている。ＶＴは非常に簡単かつ迅速な非破壊検査法であるが、判断が人間の目視に委ねられているため、判断結果に個人差があり、信頼性の高い非破壊検査方法であるとは言い難い。なお、かかる欠点に対処するため、近年では、デジタルカメラなどの撮影手段を利用したＶＴが用いられているが、検査対象物の表面状態によっては欠陥を見逃しやすいという問題点が指摘されている。また、この方法は、原理的に表面下の内部欠陥を検出することができないので、実用上十分な欠陥データを得ることができないという問題もある。

一方、ＰＴは、検査対象物に浸透液を塗布して欠陥に浸透させた後、余分な浸透液を拭き取り、その後、現像液と塗布して欠陥を見やすくする技術であり、欠陥の検出精度が非常に高いという利点を有するが、その反面、浸透液及び現像液の塗布と拭き取りに多大な労力を要し、検査に長時間を要するという問題点がある。また、この方法も、ＶＴと同様に、原理的に表面下の内部欠陥を検出することができない。

このような理由から、近年では、迅速かつ信頼性の高い非破壊検査を実現するため、光学的な非破壊検査技術の開発が進められている。

光学的な非破壊検査技術としては、シェアログラフィ法が従来より知られている。シェアログラフィ法の検査原理は次の通りである。まず、レーザ光を計測対象領域に拡大照射する。計測対象領域からの反射光は、使用している光が干渉性の高いレーザ光であり、かつ計測対象物の表面が拡散性であるため、スペックルパターンとなる。この計測対象領域からの反射画像を撮像素子の手前に設置した分光素子で２つに分け、これら２つの反射画像を計測対象物の表面方向に僅かにずらしてＣＣＤなどの撮像素子で撮影する。この撮像素子の二重露光により、撮像された反射画像は微分画像となる。また、レーザ光は干渉性が高いため、二重露光される２つの画像は互いに干渉し、二重露光されたパターンは干渉パターンとなる。この操作を外部応力の変化の過程で２度行うことにより、外部応力による歪みの微分値の経時変化が、干渉パターンの位相変化として得られ、使用するレーザ光の波長レベルの微小な表面歪みが計測される。欠陥が存在する部位では周囲と異なる局所的な歪みを生じるため、微分画像とすることで外部応力による低周波な歪みを除去し、欠陥部での局所的な歪みのみを画像化することにより、欠陥を抽出することができる（例えば、非特許文献１参照）。

なお、シェアログラフィ法を実行する際の検査対象物への歪み付与手段としては、検査対象物を減圧室に入れる、検査対象物を機械的に押圧するなどの方法のほか、検査対象物を加熱するという方法も従来から提案されている（例えば、特許文献１参照）。
早川峰之、「シェアログラフィーによる非破壊内部欠陥検査」、検査技術、日本工業出版、２００４年６月１日発行、ＶＯｌ．９、ＮＯ．６、第２１頁から第２６頁特開平７−２１８４４９号公報

検査対象物への歪み付与手段として加熱手段を用いると、減圧室や機械的な押圧装置を備える場合に比べて検査設備を小型、簡単かつ安価なものにすることができるが、従来のこの種の欠陥検査装置においては、検査対象物の冷却手段が備えられておらず、検査対象物の冷却が自然放熱により行われているため、検査対象物の放熱に長時間を要し、検査を迅速に行うことができないという不都合がある。

また、本願発明者等の研究によると、欠陥検査装置に強制冷却装置として冷却風送風装置を備えた場合、冷却風送風装置からの冷却風の送風方向と二重露光測定する際のスペックルパターンのずらし方向との関係が不適切であると、検出画像のＳ／Ｎが低下し、高精度の欠陥検査を迅速に行うことができない。

本発明は、かかる研究成果に基づいてなされたものであり、その目的は、シェアログラフィー法による非破壊検査を迅速かつ高精度に実施可能な非接触式欠陥検査装置及び方法を提供することにある。

前記課題を解決するため、非接触式欠陥検査装置に関して、本発明は、第１に、検査対象物を加熱し当該検査対象物に熱歪みを付与する加熱手段と、前記検査対象物にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、前記検査対象物からの反射画像を前記検査対象物の表面方向にずらして二重露光計測する画像計測手段と、当該画像計測手段で得られた微分画像から熱歪みの時間変化を解析し検査画像を生成する画像解析手段と、前記各手段を制御する制御手段とを備えた非接触式欠陥検査装置において、前記加熱手段にて加熱された前記検査対象物を冷却する冷却風送風手段を備え、当該冷却風送風手段の駆動を前記制御手段にて制御することを特徴とする。

第２に、前記第１の構成の非接触式欠陥検査装置において、前記画像計測手段による二重露光計測を行う際、前記冷却風送風手段の駆動を停止することを特徴とする。

第３に、前記第１の構成の非接触式欠陥検査装置において、前記冷却風送風手段を駆動した状態で前記画像計測手段による二重露光計測を行う際、前記冷却風送風手段から送風される冷却風の流れ方向と前記画像計測手段により二重露光計測される前記反射画像のずらし方向とを合致又は近似させることを特徴とする。

第４に、前記第３の構成の非接触式欠陥検査装置において、前記冷却風の流れ方向及び前記反射画像のずらし方向が少なくとも２方向以上の多方向に切り替え可能に構成されていることを特徴とする。

第５に、前記第１乃至第４の構成の非接触式欠陥検査装置において、前記加熱手段として、誘導加熱器を備えたことを特徴とする。

第６に、前記第１乃至第５の構成の非接触式欠陥検査装置において、前記制御手段に、前記加熱手段による前記検査対象物の加熱時間と、前記冷却風送風手段による前記検査対象物の冷却速度と、前記画像計測手段による二重露光計測の時間タイミングとの関係が予め記憶されたデータベースを備えることを特徴とする。

一方、非接触式欠陥検査方法に関して、本発明は、第１に、検査対象物を加熱して当該検査対象物に熱歪みを付与する過程と、前記検査対象物にレーザ光を照射する過程と、前記検査対象物からの反射画像を前記検査対象物の表面方向にずらして二重露光計測する操作を前記熱歪みの大きさが異なる状態で複数回行う過程と、得られた複数の微分画像から熱歪みの時間変化を解析し検査画像を生成する過程とを含む非接触式欠陥検査方法において、前記検査対象物を加熱した後、前記検査対象物に冷却風を送風して前記検査対象物を冷却する過程を有することを特徴とする。

第２に、前記第１の構成の非接触式欠陥検査方法において、前記反射画像を二重露光計測する際、前記検査対象物への前記冷却風の送風を停止することを特徴とする。

第３に、前記第１の構成の非接触式欠陥検査方法において、前記反射画像を二重露光計測する際に前記検査対象物への前記冷却風の送風を行い、前記冷却風の流れ方向と前記二重露光計測される各反射画像のずらし方向とを合致又は近似させることを特徴とする。

第４に、前記第３の構成の非接触式欠陥検査方法において、前記検査対象物上の１つの検査対象領域について、前記冷却風の流れ方向及び前記反射画像のずらし方向を少なくとも２方向以上の多方向に切り替え、各切り換え方向ごとに前記二重露光計測を行うことを特徴とする。

第５に、前記第１乃至第４の構成の非接触式欠陥検査方法において、前記検査対象物の加熱時間と、前記冷却風送風手段による前記検査対象物の冷却速度と、前記二重露光計測の時間タイミングとを、データベースに予め記憶されたデータに基づいて決定することを特徴とする。

本発明は、検査対象物に歪みを付与する手段として加熱器を備えた非接触式欠陥検査装置に、検査対象物冷却用の冷却風送風手段を備えるので、加熱後の検査対象物を迅速に冷却することができ、欠陥検査の迅速性を高めることができる。

以下、本発明の第１実施形態を図１乃至図６を用いて説明する。図１は第１実施形態に係る非接触式欠陥検査装置の構成図、図２は第１実施形態に係る探傷部と検査対象物の側面図、図３は第１実施形態に係る画像計測手段の構成図、図４は第１実施形態に係る解析・制御手段で行われる加熱時間の決定方法及び計測タイミングの決定方法を示す図、図５は第１実施形態に係る非接触式欠陥検査装置で実行される欠陥検査の手順を示す図、図６は欠陥検査時における第１実施形態に係る探傷部の動作を示す図である。

図１及び図２に示すように、本例の非接触式欠陥検査装置は、探傷部１００と、解析・制御部２００と、表示部３００とから主に構成されている。

探傷部１００は、検査対象物Ａ上に移動可能に設置されるもので、検査対象物Ａを加熱して所望の検査対象領域Ｂに熱歪みを付与する誘導加熱器１０１と、照明用のレーザ光１０２ａを発振するレーザ発振器１０２と、レーザ発振器１０２から発振されたレーザ光１０２ａを拡大して検査対象領域Ｂに照射する拡大照射光学系１０３と、検査対象領域Ｂからの反射光（反射画像）１０２ｂを二重露光する画像計測手段１０４と、検査対象領域Ｂからの反射画像１０２ｂを画像計測手段１０４に導く反射鏡１０５と、検査対象領域に冷却風１０６ａを供給するファンなどの冷却風送風手段１０６と、移動機構としての車輪１０７とが備えられている。

画像計測手段１０４は、図３（ａ）に示すように、検査対象領域Ｂからの反射画像（スペックルパターン）１０２ｂを集光する集光レンズ１１１と、当該集光レンズ１１１により集光された反射画像１０２ｂを２つの反射画像１１２ａ，１１２ｂに分岐する分光素子１１２と、当該分光素子１１２にて分岐された２つの反射画像のうち、一方の反射画像１１２ａを反射する第１の反射鏡１１３と、他方の反射画像１１２ｂを反射する第２の反射鏡１１４と、これら第１及び第２の反射鏡１１３，１１４にて反射された２つの反射画像１１２ａ，１１２ｂを受光するＣＣＤなどの画像計測素子１１５とを備えて構成されている。第１の反射鏡１１３は、画像計測素子１１５のほぼ中央領域に一方の反射画像１１２ａを入射するように、光軸に対してほぼ垂直に設定されており、第２の反射鏡１１４は、画像計測素子１１５の受光面における前記一方の反射画像１１２ａの入射位置からやや離れた位置に他方の反射画像１１２ｂが入射されるように、光軸に対してやや傾斜した状態で設定されている。したがって、画像計測素子１１５の受光面には、図３（ｂ）に模式的に示すように、２つの反射画像１１２ａ，１１２ｂが干渉することにより得られる微分画像１１６が入射される。微分画像の微分幅は、反射光１１２ａ，１１２ｂのずらし量ΔＸにより決定される。

なお、２つの反射画像１１２ａ，１１２ｂのずらし方向は、冷却風送風手段１０６から送風される冷却風１０６ａの流れ方向と合致又は近似するように設定される。即ち、検査対象領域Ｂに沿って流れる冷却風送風手段１０６からの冷却風１０６ａは、流速及び温度分布が不均一であることから光の屈折率も不均一であり、その不均一の程度は、冷却風１０６ａの流れ方向で小さく、冷却風１０６ａの流れ方向と直交する方向で大きくなる。したがって、冷却風１０６ａの流れ方向と直交する方向に２つの反射画像１１２ａ，１１２ｂをずらすと、その微分効果によって光の屈折率の不均一が強調され、ノイズが大きくなるのに対して、冷却風１０６ａの流れ方向に２つの反射光１１２ａ，１１２ｂをずらすと、その微分効果によって光の屈折率の不均一が軽減され、ほとんどノイズを生じないからである。

解析・制御部２００は、図１に示すように、誘導加熱器１０１を制御する誘導加熱手段２０１、画像計測手段１０４で取得した画像を取り込む画像取り込み手段２０２、冷却風送風手段１０６を制御する冷却制御手段２０３と、これらに制御開始のタイミング信号を送ると共に計測した微分画像の解析を行う解析・制御手段２０４と、画像計測の時間タイミングを決定するデータベース２０５とが備えられている。データベース２０５には、検査対象物Ａの材質、厚さ、温度に応じた欠陥部の局所歪み量のデータが保存されており、これらのデータに基づいて解析・制御手段２０４にて加熱時間の決定と計測タイミングの決定とが行われる。なお、解析・制御手段２０４としてコンピュータが用いられる場合には、当該コンピュータの内部にデータベース２０５を備えることもできる。

解析・制御手段２０４における加熱時間の決定と計測タイミングの決定は、データベース２０５の保存データ及び図４に示す検査対象物Ａの加熱冷却特性に基づいて、以下のようにして行われる。即ち、まず、誘導加熱器１０１を所望の検査対象領域Ｂに位置付けた後にこれを起動し、検査対象領域Ｂを誘導加熱により昇温する。これが図４の加熱過程であり、加熱時間は、データベース２０５に保存されている検査対象物Ａの材質、厚さ、温度に応じた欠陥部Ｃの局所歪む量のデータに基づき決定する。その後、加熱をやめて冷却過程に入り、シェアログラフィ計測を行う。この際も材質、厚さ、温度に応じた欠陥部Ｃの局所歪む量のデータに基づき計測のタイミングを決定する。前述のように、シェアログラフィ計測では歪み付与の前後或いは歪み付与の途中段階で２回の計測を行う必要があるため、図４の例では、まず、高温状態で参照画像の画像計測（１）を行い、その後、低温状態で２回目の画像計測（２）を行う。画像計測（１），（２）の時間間隔Ｓは、データベース２０５に保存された温度変化量Ｔに対する歪み量のデータから、検出しなければならない最小の欠陥寸法の局所歪み量を十分に高いＳ／Ｎで計測できる時間間隔となるように設定する。

表示部３００は、画像計測手段１０４により計測された反射画像３０１及びシェアログラフィ計測により得られた微分画像や画像解析を行った後の微分画像等の検査画像３０２を必要に応じて適宜表示する。検査対象領域Ｂ内に欠陥がある場合には、検査画像３０２中に欠陥信号３０３が表示される。この欠陥信号の有無、大きさ、形状及び方位により、検査対象領域Ｂ内における欠陥の有無、大きさ、形状、方位及び種別を判別する。

次に、図５及び図６を用いて、本発明の非接触式欠陥検査装置を用いた欠陥検査方法と検査時の探傷部の動作について説明する。

まず、車輪１０７を利用して探傷部１００を検査対象物Ａ上で移動し、図６（ａ）に示すように探傷部１００に備えられた誘導加熱器１０１を所望の検査対象領域Ｂに位置付ける（手順Ｓ４０１）。次に、誘導加熱器１０１により、所望の検査対象領域Ｂを誘導加熱する（手順Ｓ４０２）。次に、図６（ｂ）に示すように探傷部１００に備えられた拡大照射光学系１０３の視野内に前記誘導加熱された検査対象領域Ｂが入るように探傷部１００を移動する（手順Ｓ４０３）。この際、探傷部１００に備えられたレーザ発振器１０２及び冷却風送風手段１０６は動作しておいてもかまわないし、探傷部の移動に合わせて動作を開始しても良い。次に、探傷部１００に備えられた冷却風送風手段１０６から送風される冷却風１０６ａにより検査対象領域Ｂを冷却する（手順Ｓ４０４）。そして、検査対象領域Ｂの冷却過程の高温時と低温時とで、シェアログラフィ計測を実施する（手順Ｓ４０５）。この際の計測条件は、前述したとおり、データベース２０５を用いて決定する。次に、このようにして得られた微分画像を解析して歪みの時間変化に応じた検査画像を得ると共に、表示部３００に所要の画像を表示する（手順Ｓ４０６）。前記の各過程で得られた画像は、必要に応じて解析・制御手段２００に保存しておいても良い。次に、検査対象物Ａの全範囲についての検査が終了したかどうかの判別を行い（手順Ｓ４０７）、終了している場合にはシステムを終了し（手順Ｓ４０８）、終了していない場合には探傷部１００を次の検査対象領域Ｂに移動して（手順Ｓ４０９）、手順Ｓ４０２以降の各手順を繰り返す。

本例の非接触式欠陥検査装置は、検査対象物Ａの加熱手段として誘導加熱器１０１を用いたので、他の加熱手段、例えば温風機、赤外線ランプ又はレーザ発振器を用いた場合に比べて、広範囲を迅速に加熱することができ、欠陥検査の迅速性を高めることができる。また、本例の非接触式欠陥検査装置は、冷却風送風手段１０６を備えるので、加熱後の検査対象物Ａを迅速に冷却することができ、この点からも欠陥検査の迅速性を高めることができる。さらに、本例の非接触式欠陥検査装置は、二重露光計測する際の２つの反射画像１１２ａ，１１２ｂのずらし方向と冷却風１０６ａの流れ方向とを合致又は近似させるので、二重露光計測の際に検査対象領域Ｂに冷却風１０６ａを流しても、冷却風１０６ａの局部的な温度村に起因するノイズが抑制され、高精度の検査結果を得ることができる。

なお、前記第１実施形態においては、画像計測手段１０４を誘導加熱器１０１の上方に設置しているが、装置寸法の制約がない場合には、他の配置とすることもできる。例えば、検査対象領域Ｂの真上にレーザ発振器１０２と拡大照射光学系１０３と画像計測手段１０４とを備えても良く、この場合には、反射鏡１０５は省略することができる。

また、前記第１実施形態においては、探傷部１００に車輪１０７を備え、探傷部１００自体を移動可能な構成としているが、検査の自動化のため、スキャナなどの自動走査機構を備えることもできる。

次に、図７及び図８を用いて、本発明の第２実施形態を説明する。図７は第２実施形態に係る非接触式欠陥検査装置の構成図、図８は第２実施形態に係る非接触式欠陥検査装置で実行される欠陥検査の手順を示す図である。

本例の非接触式欠陥検査装置は、図７に示すように、探傷部１００に、検査対象領域Ｂに対して第１の方向から冷却風１０６ａを送風する第１の冷却風送風手段１０６と、検査対象領域Ｂに対して第２の方向から冷却風１０８ａを送風する第１の冷却風送風手段１０８とを備えたことを特徴とする。その他の部分は、図１及び図２に示した第１実施形態に係る非接触式欠陥検査装置と同じであるので、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。

第１及び第２の冷却風送風手段１０６，１０８は、互いにほぼ直交する方向に冷却風１０６ａ，１０８ａを送風するように配置されており、各冷却風送風手段１０６，１０８から送風される冷却風１０６ａ，１０８ａの強度を適宜調整することにより、検査対象領域Ｂに対して任意の方向の合成冷却風を送風することができる。したがって、検査対象領域Ｂに対する冷却風の送風方向と二重露光計測を実行する際の２つの反射画像１１２ａ，１１２ｂ（図３参照）のずらし方向とを合致又は近似させるように画像計測手段１０４の構成を切り換えることにより、１つの検査対象領域Ｂについて、複数の方向からの欠陥検査を実行することができ、欠陥検査の精度を格段に高めることができる。

即ち、前述の通り、シェアログラフィ法で計測した歪みの微分画像は、二重露光計測する際の２つの反射画像１１２ａ，１１２ｂのずらし方向への歪みの微分画像となるため、検査対象領域Ｂ内に存在する欠陥Ｃの形状や向きによっては、一方向からの検査では欠陥が検出されにくい場合がある。これに対して、冷却風の送風方向と二重露光計測を実行する際の２つの反射画像１１２ａ，１１２ｂのずらし方向とを切り換えて複数方向からの検査を実行すると、欠陥Ｃの形状や向きによらず、検査対象領域Ｂ内に存在する欠陥Ｃを確実に検出できるので、欠陥検査の精度を格段に高めることができる。図７の例では、画像の微分方向及び冷却風１０６ａ，１０８ａの送風方向を９０度変更して二重露光計測を２回行い、それぞれの検査画像３０４，３０５を表示部３００の表示している。

なお、本例の非接触式欠陥検査装置においては、検査対象領域Ｂに対する冷却風の送風方向と二重露光計測を実行する際の２つの反射画像１１２ａ，１１２ｂのずらし方向とを検査者に告知して正確な検査を実施できるようにするため、表示部３００にこれらの告知内容を表示することが特に望ましい。

以下、第２実施形態に係る非接触式欠陥検査装置を用いた欠陥検査方法を、図８を用いて説明する。基本的には、図５に示した第１実施形態に係る非接触式欠陥検査装置を用いた欠陥検査方法の手順と同じであるが、シェアログラフィ計測を行った後（手順Ｓ７０５）に、冷却風の送風方向と二重露光計測を実行する際の２つの反射画像１１２ａ，１１２ｂのずらし方向に関する変更指示があったか否かを判定し（手順Ｓ７０６）、変更指示があったときには、冷却風の送風方向及び反射画像１１２ａ，１１２ｂのずらし方向を変更して（手順Ｓ７０７）、手順Ｓ７０２以降の操作を繰り返す。なお、この際には、１回目の計測において、既に検査対象領域Ｂが冷却され、温度が低下しているため、この温度低下を初期の温度条件として参照画像を取得し、しかる後に検査対象領域Ｂを昇温して２回目の計測を行う。手順Ｓ７０６において変更指示がなかったときには、手順Ｓ７０８に移行して、計測された画像を解析・制御部２００に記憶する。

なお、前記第２実施形態においては、冷却風の吹き出し方向が異なる複数の冷却風送風手段１０６，１０８を備えたが、かかる構成に代えて、１台の冷却風送風手段１０６のみを備え、ダクトを切り換えることによって冷却風の吹き出し方向を切り換えるようにすることもできる。

また、前記各実施形態においては、検査対象領域Ｂに冷却風を送風した状態で反射画像の二重露光計測を行ったが、かかる構成に代えて、冷却風の送風を停止した状態で反射画像の二重露光計測を行うこともできる。このようにすると、冷却風の局所的な温度不均一に起因するノイズの発生を防止することができるので、前記各実施形態と同様に高精度な欠陥検査を実施することができる。

さらに、前記各実施形態においては、検査対象物Ａの加熱手段として誘導加熱器１０１を用いたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、温風器、赤外線ランプ又はレーザ光など、他の加熱手段を用いることもできる。

第１実施形態に係る非接触式欠陥検査装置の構成図である。第１実施形態に係る探傷部と検査対象物の側面図である。第１実施形態に係る画像計測手段の構成図である。第１実施形態に係る解析・制御手段で行われる加熱時間の決定方法及び計測タイミングの決定方法を示す図である。図５は第１実施形態に係る非接触式欠陥検査装置で実行される欠陥検査の手順を示す図である。欠陥検査時における第１実施形態に係る探傷部の動作を示す図である。第２実施形態に係る非接触式欠陥検査装置の構成図である。第２実施形態に係る非接触式欠陥検査装置で実行される欠陥検査の手順を示す図である。

符号の説明

１００探傷部
１０１誘導加熱器
１０２レーザ発振器
１０４画像計測手段
１０６冷却風送風手段
２００解析・制御部
２０１誘導加熱手段
２０２画像取り込み手段
２０３冷却制御手段
２０４解析・制御手段
２０５データベース
３００表示部

Claims

検査対象物を加熱し当該検査対象物に熱歪みを付与する加熱手段と、前記検査対象物にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、前記検査対象物からの反射画像を前記検査対象物の表面方向にずらして二重露光計測する画像計測手段と、当該画像計測手段で得られた微分画像から熱歪みの時間変化を解析し検査画像を生成する画像解析手段と、前記各手段を制御する制御手段とを備えた非接触式欠陥検査装置において、
前記加熱手段にて加熱された前記検査対象物を冷却する冷却風送風手段を備え、当該冷却風送風手段の駆動を前記制御手段にて制御することを特徴とする非接触式欠陥検査装置。
前記画像計測手段による二重露光計測を行う際、前記冷却風送風手段の駆動を停止することを特徴とする請求項１に記載の非接触式欠陥検査装置。
前記冷却風送風手段を駆動した状態で前記画像計測手段による二重露光計測を行う際、前記冷却風送風手段から送風される冷却風の流れ方向と前記画像計測手段により二重露光計測される前記反射画像のずらし方向とを合致又は近似させることを特徴とする請求項１に記載の非接触式欠陥検査装置。
前記冷却風の流れ方向及び前記反射画像のずらし方向が少なくとも２方向以上の多方向に切り替え可能に構成されていることを特徴とする請求項３に記載の非接触式欠陥検査装置。
前記加熱手段として、誘導加熱器を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の非接触式欠陥検査装置。
前記制御手段に、前記加熱手段による前記検査対象物の加熱時間と、前記冷却風送風手段による前記検査対象物の冷却速度と、前記画像計測手段による二重露光計測の時間タイミングとの関係が予め記憶されたデータベースを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の非接触式欠陥検査装置。
検査対象物を加熱して当該検査対象物に熱歪みを付与する過程と、前記検査対象物にレーザ光を照射する過程と、前記検査対象物からの反射画像を前記検査対象物の表面方向にずらして二重露光計測する操作を前記熱歪みの大きさが異なる状態で複数回行う過程と、得られた複数の微分画像から熱歪みの時間変化を解析し検査画像を生成する過程とを含む非接触式欠陥検査方法において、
前記検査対象物を加熱した後、前記検査対象物に冷却風を送風して前記検査対象物を冷却する過程を有することを特徴とする非接触式欠陥検査方法。
前記反射画像を二重露光計測する際、前記検査対象物への前記冷却風の送風を停止することを特徴とする請求項７に記載の非接触式欠陥検査方法。
前記反射画像を二重露光計測する際に前記検査対象物への前記冷却風の送風を行い、前記冷却風の流れ方向と前記二重露光計測される各反射画像のずらし方向とを合致又は近似させることを特徴とする請求項７に記載の非接触式欠陥検査方法。
前記検査対象物上の１つの検査対象領域について、前記冷却風の流れ方向及び前記反射画像のずらし方向を少なくとも２方向以上の多方向に切り替え、各切り換え方向ごとに前記二重露光計測を行うことを特徴とする請求項９に記載の非接触式欠陥検査方法。
前記検査対象物の加熱時間と、前記冷却風送風手段による前記検査対象物の冷却速度と、前記二重露光計測の時間タイミングとを、データベースに予め記憶されたデータに基づいて決定することを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれか１項に記載の非接触式欠陥検査方法。