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公開番号2024127001
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023035817
出願日2023-03-08
発明の名称検査装置及び検査方法
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人弁理士法人iX
主分類G01N 29/32 20060101AFI20240912BHJP(測定;試験)
要約【課題】検出精度を向上できる検査装置及び検査方法を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、検査装置は、素子部及び搬送部を含む。素子部は、第1周期Tpを有する複数の第1バースト波を含む第1超音波を送信可能な第1送信素子と、第1周期Tpを有する複数の第2バースト波を含む第2超音波を送信可能な第2送信素子と、第1超音波が入射する第1受信素子と、第2超音波が入射する第2受信素子と、を含む。第1受信素子と第2受信素子との間の第1距離L1(m)、複数の第1信号の1つと、複数の第2信号の1つと、の第1時間差Δt1(s)、空間における第1超音波及び第2超音波の伝搬速度vx(m/s)、第1周期Tp(s)、及び、第1時間幅Tw(s)は、n×Tp+Tw/4 < Δt1+L1/vx < (n+1)×Tp-Tw/4を満たす。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１周期Ｔｐを有する複数の第１バースト波を含む第１超音波を送信可能な第１送信素子と、
前記第１周期Ｔｐを有する複数の第２バースト波を含む第２超音波を送信可能な第２送信素子と、
前記第１超音波が入射する第１受信素子と、
前記第２超音波が入射する第２受信素子と、
を含む素子部と、
前記第１送信素子と前記第１受信素子との間、及び、前記第２送信素子と前記第２受信素子との間の空間中を第１方向に沿って検査対象を搬送可能な搬送部と、
を備え、
前記第１送信素子から前記第１受信素子への第２方向は、前記第１方向と交差し、
前記第１受信素子は、前記第１超音波に応じた第１受信信号を出力可能であり、
前記第２受信素子は、前記第２超音波に応じた第２受信信号を出力可能であり、
前記第１受信信号は、前記複数の第１バースト波にそれぞれ対応する複数の第１信号を含み、前記複数の第１信号の１つは、第１時間幅Ｔｗを有し、
前記第２受信信号は、前記複数の第２バースト波にそれぞれ対応する複数の第２信号を含み、前記複数の第２信号の１つは、前記第１時間幅Ｔｗを有し、
前記第１受信素子と前記第２受信素子との間の第１距離Ｌ１（ｍ）、前記複数の第１信号の１つと、前記複数の第２信号の１つと、の第１時間差Δｔ１（ｓ）、前記空間における前記第１超音波及び前記第２超音波の伝搬速度ｖｘ（ｍ／ｓ）、前記第１周期Ｔｐ（ｓ）、及び、前記第１時間幅Ｔｗ（ｓ）は、
ｎ×Ｔｐ＋Ｔｗ／４＜ Δｔ１＋Ｌ１／ｖｘ＜（ｎ＋１）×Ｔｐ－Ｔｗ／４
を満たし、
前記ｎは、０以上の整数である、検査装置。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記ｎは、０または１である、請求項１記載の検査装置。
【請求項３】
前記第１送信素子から前記第２送信素子への第３方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差した、請求項１に記載の検査装置。
【請求項４】
前記第１送信素子の前記第１方向における位置は、前記第２送信素子の前記第１方向における位置と異なる、請求項１～３のいずれか１つに記載の検査装置。
【請求項５】
前記素子部は、複数の前記第２送信素子、及び、複数の前記第２受信素子を含み、
前記複数の第２受信素子の１つは、前記複数の第２受信素子のうちで前記第１受信素子に最も近く、
前記第１距離Ｌ１は、前記第１受信素子と、前記複数の第２受信素子の前記１つと、の間の距離であり、
前記複数の第２受信素子の前記１つに、前記複数の第２送信素子の１つから送信された前記第２超音波が入射する、請求項１または２に記載の検査装置。
【請求項６】
前記素子部は、第１列を含み、
前記第１列は、前記第１送信素子及び前記複数の第２送信素子を含み、
前記複数の第２送信素子は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向に沿って並ぶ、請求項５に記載の検査装置。
【請求項７】
前記素子部は、第１列及び第２列を含み、
前記第１列から前記第２列への方向は、前記第１方向に沿い、
前記第１列は、前記第１受信素子、及び、前記複数の第２受信素子の一部を含み、
前記複数の第２受信素子の前記一部は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向に沿って並び、
前記第２列は、前記複数の第２受信素子の別の一部を含み、
前記複数の第２受信素子の前記別の一部は、前記第３方向に沿って並ぶ、請求項５に記載の検査装置。
【請求項８】
前記素子部は、
前記第１周期Ｔｐを有する複数の第３バースト波を含む第３超音波を送信可能な第３送信素子と、
前記第３超音波が入射する第３受信素子と、
をさらに含み、
前記第３受信素子は、前記第３超音波に応じた第３受信信号を出力可能であり、
前記第３受信信号は、前記複数の第３バースト波にそれぞれ対応する複数の第３信号を含み、前記複数の第３信号の１つは、前記第１時間幅Ｔｗを有し、
前記第２受信素子と前記第３受信素子との間の第２距離Ｌ２（ｍ）、前記複数の第２信号の１つと、前記複数の第３信号の１つと、の第２時間差Δｔ２（ｓ）、前記伝搬速度ｖｘ（ｍ／ｓ）、前記第１周期Ｔｐ（ｓ）、及び、前記第１時間幅Ｔｗ（ｓ）は、
ｍ×Ｔｐ＋Ｔｗ／４＜ Δｔ２＋Ｌ２／ｖｘ＜（ｍ＋１）×Ｔｐ－Ｔｗ／４
を満たし、
前記ｍは、０以上の整数である、請求項１に記載の検査装置。
【請求項９】
第１周期Ｔｐを有する複数の第１バースト波を含む第１超音波を送信可能な複数の第１送信素子と、
前記第１超音波が入射する複数の第１受信素子と、
を含む素子部と、
前記複数の第１送信素子と前記複数の第１受信素子との間の空間中を第１方向に沿って検査対象を搬送可能な搬送部と、
を備え、
前記複数の第１受信素子のそれぞれは、前記第１超音波に応じた第１受信信号を出力可能であり、
前記第１受信信号は、前記複数の第１バースト波にそれぞれ対応する複数の第１信号を含み、
前記複数の第１信号の１つは、第１時間幅Ｔｗを有し、
前記複数の第１送信素子の１つと、前記複数の第１送信素子の別の１つと、の間の第１距離Ｌ１（ｍ）、前記空間における前記第１超音波の伝搬速度ｖｘ（ｍ／ｓ）、前記第１周期Ｔｐ（ｓ）、及び、前記第１時間幅Ｔｗ（ｓ）は、
ｎ×Ｔｐ＋Ｔｗ／４＜Ｌ１／ｖｘ＜（ｎ＋１）×Ｔｐ－Ｔｗ／４
を満たし、
前記複数の第１送信素子の前記別の１つは、前記複数の第１送信素子のうちで、前記複数の第１送信素子の前記１つの隣であり、
前記ｎは、０以上の整数である、検査装置。
【請求項１０】
前記複数の第２送信素子の１つから前記複数の第２送信素子の別の１つへの第３方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差し、
前記複数の第２送信素子の前記別の１つは、前記複数の第２送信素子の前記１つの隣であり、
前記複数の第２送信素子の前記１つに供給される第２駆動信号の位相は、前記複数の第２送信素子の前記別の１つに供給される別の第２駆動信号の位相に対してシフトしている、請求項１に記載の検査装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、検査装置及び検査方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば超音波などを用いた検査装置がある。検出精度の向上が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－４２６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、検出精度を向上できる検査装置及び検査方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、検査装置は、素子部及び搬送部を含む。前記素子部は、第１周期Ｔｐを有する複数の第１バースト波を含む第１超音波を送信可能な第１送信素子と、前記第１周期Ｔｐを有する複数の第２バースト波を含む第２超音波を送信可能な第２送信素子と、前記第１超音波が入射する第１受信素子と、前記第２超音波が入射する第２受信素子と、を含む。前記搬送部は、前記第１送信素子と前記第１受信素子との間、及び、前記第２送信素子と前記第２受信素子との間の空間中を第１方向に沿って検査対象を搬送可能である。前記第１送信素子から前記第１受信素子への第２方向は、前記第１方向と交差する。前記第１受信素子は、前記第１超音波に応じた第１受信信号を出力可能である。前記第２受信素子は、前記第２超音波に応じた第２受信信号を出力可能である。前記第１受信信号は、前記複数の第１バースト波にそれぞれ対応する複数の第１信号を含む。前記複数の第１信号の１つは、第１時間幅Ｔｗを有する。前記第２受信信号は、前記複数の第２バースト波にそれぞれ対応する複数の第２信号を含む。前記複数の第２信号の１つは、前記第１時間幅Ｔｗを有する。前記第１受信素子と前記第２受信素子との間の第１距離Ｌ１（ｍ）、前記複数の第１信号の１つと、前記複数の第２信号の１つと、の第１時間差Δｔ１（ｓ）、前記空間における前記第１超音波及び前記第２超音波の伝搬速度ｖｘ（ｍ／ｓ）、前記第１周期Ｔｐ（ｓ）、及び、前記第１時間幅Ｔｗ（ｓ）は、ｎ×Ｔｐ＋Ｔｗ／４＜ Δｔ１＋Ｌ１／ｖｘ＜（ｎ＋１）×Ｔｐ－Ｔｗ／４を満たす。前記ｎは、０以上の整数である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係る検査装置を例示する模式的平面図である。
図２は、第１実施形態に係る検査装置を例示する模式的側面図である。
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１実施形態に係る検査装置を例示する模式図である。
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１実施形態に係る検査装置を例示する模式図である。
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１実施形態に係る検査装置を例示する模式図である。
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第１実施形態に係る検査装置を例示する模式的平面図である。
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第１実施形態に係る検査装置を例示する模式図である。
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第１実施形態に係る検査装置を例示する模式図である。
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第１実施形態に係る検査装置を例示する模式的平面図である。
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、第１実施形態に係る検査装置を例示する模式的平面図である。
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、第１実施形態に係る検査装置の動作を例示する模式図である。
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、第１実施形態に係る検査装置の一部を例示する模式的断面図である。
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、第２実施形態に係る検査装置を例示する模式的平面図である。
図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、第２実施形態に係る検査装置を例示する模式的平面図である。
図１５は、第３実施形態に係る検査方法を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係る検査装置を例示する模式的平面図である。
図２は、第１実施形態に係る検査装置を例示する模式的側面図である。
図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）、図４（ｂ）、図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１実施形態に係る検査装置を例示する模式図である。
図１（ａ）、図１（ｂ）、図２に示すように、実施形態に係る検査装置１１０は、素子部１０Ｅ及び搬送部６０を含む。検査装置１１０は、制御部７０を含んで良い。
【０００９】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、素子部１０Ｅは、第１送信素子１１、第２送信素子１２、第１受信素子２１及び第２受信素子２２を含む。
【００１０】
第１送信素子１１は、第１超音波１１ｗを送信可能である。第２送信素子１２は、第２超音波１２ｗを送信可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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