位置控制装置、位置控制方法以及超声波影像系统制造方法及图纸

具备：存储部(37)，在使超声波探触部移动到n行线之前，存储超声波探触部(1)扫描试样表面的第n‑1行线时的、从发送超声波至接收到反射波的时间和基准时间的第n‑1行线的偏差；以及处理部(35)，根据该第n‑1行线的偏差，决定所述超声波探触部(1)扫描试样表面的第n行线时的所述超声波探触部(1)的位置，并且，在所述超声波探触部扫描试样表面的第n行线时，计算从发送超声波至接收到反射波的时间和基准时间的第n行线的偏差。所述处理部(35)以使所述偏差成为零的方式，决定相对所述试样表面垂直的方向上的所述超声波探触部(1)的位置。

Position control device, position control method and ultrasonic image system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】位置控制装置、位置控制方法以及超声波影像系统
本专利技术涉及位置控制装置、位置控制方法以及超声波影像系统。
技术介绍
已知通过超声波探触部，扫描试样表面，根据反射波的变位，使试样表面影像化的超声波影像装置(SAT：ScanningAcousticTomograph，扫描声波层析成象法)。在使用SAT，观察表面弯曲的试样时，为了将超声波探触部和试样表面的距离保持为大致恒定(焦距)，需要超声波探触部的位置调整。例如，在专利文献1中，公开了如下工件吸附固定装置：利用具有基部以及边缘部的多个吸盘，吸附具有可挠性的工件，在使工件浸渍到水槽的水的状态下稳定地吸附固定，从而提高缺陷的检查精度。另外，例如，在专利文献2中，公开了如下超声波影像装置：将超声波探触部的焦深设定得较宽，在通过预扫描取得试样的观察位置的深度图之后，将超声波探触部的焦深设定得较窄，通过如包括该观察位置那样的正式扫描，高分辨率地观察试样。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-170902号公报专利文献2：日本特开2016-121951号公报
技术实现思路
然而，专利文献1记载的工件吸附固定装置难以吸附固定易于破裂的工件。另外，在使用专利文献2记载的超声波影像装置时，能够高分辨率地观察具有深深地弯曲的表面、倾斜的缺陷构造的试样，但为了将超声波探触部调整到适合的位置，必须将试样整体扫描2次(预扫描和正式扫描)，测定时间和作业成本增大。即，在想要使用超声波影像装置高分辨率地观察表面弯曲的试样时，存在测定时间和作业成本增大这样的问题。本专利技术是为了解决上述课题而完成的，其课题在于提供一种使测定时间和作业成本减少的位置控制装置。为了解决所述课题，本专利技术的特征在于，具备：存储部，在使超声波探触部移动到n行线之前，存储超声波探触部扫描试样表面的第n-1行线时的、从发送超声波至接收到反射波的时间和基准时间的第n-1行线的偏差；以及处理部，根据该第n-1行线的偏差，决定所述超声波探触部扫描试样表面的第n行线时的、所述超声波探触部的位置，并且，在所述超声波探触部扫描试样表面的第n行线时，计算从发送超声波至接收到反射波的时间和基准时间的第n行线的偏差。根据本专利技术，能够提供使测定时间和作业成本减少的位置控制装置。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式所涉及的超声波影像系统的结构例的图。图2是示出本专利技术的实施方式所涉及的超声波探触部所使用的扫描方法的一个例子的图。图3是在各测定点进行本专利技术的实施方式所涉及的用于计算偏差的测定的情况的概念图。图4是示出本专利技术的实施方式所涉及的时间和反射波的变位的关系的图形。图5是示出本专利技术的实施方式所涉及的选通电路的动作的图。图6是示出本专利技术的实施方式所涉及的超声波探触部所实施的扫描的概念图。图7是示出本专利技术的实施方式所涉及的位置控制装置所实施的控制方法的一个例子的流程图。(符号说明)100：超声波影像系统；1：超声波探触部；2：控制装置；3：位置控制装置；35：处理部；37：存储部。具体实施方式以下，参照附图，说明本专利技术的实施方式。《超声波影像系统的结构》首先，参照图1，说明本专利技术的实施方式所涉及的超声波影像系统100的结构。如图1所示，超声波影像系统100具备超声波探触部1、控制装置2、位置控制装置3、X轴驱动部21、Y轴驱动部22、以及Z轴驱动部23。在超声波影像系统100中，超声波探触部1扫描试样4的表面整体，位置控制装置3以使超声波探触部1的焦点F对到试样4的表面的方式，决定超声波探触部1的位置，控制装置2控制超声波探触部1的位置。试样4例如是表面弯曲的圆盘形状的硅晶片。此外，在本实施方式中，作为试样4，以使用表面弯曲的圆盘形状的硅晶片的情况为一个例子进行说明，但使用超声波影像系统100观察的试样不限定于此。超声波探触部1具备编码器11和压电元件12。超声波探触部1的下部被浸渍到在水槽5中存积的水6。压电元件12以与试样4的表面相向的方式设置，包括压电膜以及形成于压电膜的两面的电极。通过对两个电极之间施加电压，压电膜振动，预定频率的超声波从压电元件12被照射到试样4的表面。在试样4的表面反射的反射波传输到压电元件12，在两个电极之间查产生电压。编码器11探测超声波探触部1的位置(±X方向的位置、±Y方向的位置、±Z方向的位置)，将表示超声波探触部1的位置的信号输出到控制装置2。控制装置2的输出侧与X轴驱动部21、Y轴驱动部22、Z轴驱动部23连接，控制装置2的输入侧与位置控制装置3、编码器11连接。控制装置2根据从编码器11输入的信号，探测超声波探触部1的位置(±X方向的位置、±Y方向的位置、±Z方向的位置)，将表示超声波探触部1的位置的信号输出到位置控制装置3。控制装置2将超声波探触部1的位置控制为位置控制装置3决定的位置。即，控制装置2根据从位置控制装置3输入的位置信号，将用于使超声波探触部1在±X方向上驱动的控制信号输出到X轴驱动部21。另外，控制装置2根据从位置控制装置3输入的位置信号，将用于使超声波探触部1在±Y方向上驱动的控制信号输出到Y轴驱动部22。另外，控制装置2根据从位置控制装置3输入的位置信号，将用于使超声波探触部1在±Z方向上驱动的控制信号输出到Y轴驱动部22。例如，如图2所示，通过X轴驱动部21在箭头方向上驱动，超声波探触部1在±X方向上移动，通过Y轴驱动部22在箭头方向上驱动，超声波探触部1在±Y方向上移动，通过Z轴驱动部23在箭头方向上驱动，超声波探触部1在±Z方向上移动。位置控制装置3具备扫描控制部31、定时控制部32、振荡器33、输入部34、处理部35、图像生成部36、以及存储部37。扫描控制部31将用于控制装置2控制±X方向上的超声波探触部1的位置的位置信号输出到控制装置2。另外，扫描控制部31将用于控制装置2控制±Y方向上的超声波探触部1的位置的位置信号输出到控制装置2。另外，扫描控制部31将用于控制装置2控制±Z方向上的超声波探触部1的位置的位置信号输出到控制装置2。扫描控制部31根据从控制装置2输入的信号，探测超声波探触部1的位置(±X方向的位置、±Y方向的位置、±Z方向的位置)，将表示超声波探触部1的位置的信号输出到定时控制部32。定时控制部32根据从扫描控制部31输入的信号，生成控制超声波探触部1向试样4的表面发送超声波的定时的定时信号，输出到振荡器33。另外，定时控制部32生成控制位置控制装置3接收从试样4的表面反射的反射波的反射信号的定时的定时信号，输出到输入部34。另外，定时控制部32生成控制处理部35对反射信号进行选通处理的定时的定时信号，输出到处理部35。振荡器33根据从定时控制部32输入的定时信号，将脉冲信号发送到超声波探触部1。由此，对形成于压电膜的两个电极之间施加电压，超声波从压电元件12被照射到试样4的表面。输入部34具备放大器以及A/D变换器，根据从定时控制部32输入的定时信号，接收从试样4的表面反射的反射波的反射信号，将接收信号输出到处理部35。放大器对反射信号进行放大，A/D变换器将反射信号从模拟信号变换为数字信号。处理部35根据从定时控制部32输入的定时信号，对反射信号进行选通处理，检测反射波的变位(例如反射波的振幅信息、反射波的时间信息等)，将检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种位置控制装置，其特征在于，具备：存储部，在使超声波探触部移动到n行线之前，存储超声波探触部扫描试样表面的第n‑1行线时的、从发送超声波至接收到反射波为止的时间和基准时间的第n‑1行线的偏差；以及处理部，根据该第n‑1行线的偏差，决定所述超声波探触部扫描试样表面的第n行线时的所述超声波探触部的位置，并且，在所述超声波探触部扫描试样表面的第n行线时，计算从发送超声波至接收到反射波为止的时间和基准时间的第n行线的偏差。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.31 JP 2017-0151871.一种位置控制装置，其特征在于，具备：存储部，在使超声波探触部移动到n行线之前，存储超声波探触部扫描试样表面的第n-1行线时的、从发送超声波至接收到反射波为止的时间和基准时间的第n-1行线的偏差；以及处理部，根据该第n-1行线的偏差，决定所述超声波探触部扫描试样表面的第n行线时的所述超声波探触部的位置，并且，在所述超声波探触部扫描试样表面的第n行线时，计算从发送超声波至接收到反射波为止的时间和基准时间的第n行线的偏差。2.根据权利要求1所述的位置控制装置，其特征在于，所述处理部针对以预定的时间间隔设定的每个测定点，计算所述偏差，将所述偏差存储到所述存储部。3.根据权利要求1或者2所述的位置控制装置，其特征在于，所述处理部以使所述偏差成为零的方式，决定相对所述试样表面垂直的方向上的所述超声波探触部的位置。4.根据权利要求1或者2所述的位置控制装置，其特征在于，所述处理部针对所述第n行线的每个测定点，以使在对应的第n-1行线的测定点计算出的所述第n-1行线的偏差成为零的方式，决定相对所述试样表面垂直的方向上的所述超声波探触部的位置。5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的位置控制装置，其特征在于，所述处理部生成追踪选通，比较从所述追踪选通的始点至电压波形具有峰值为止的时间、和从所述追踪选通的始点至基准的电压波形具有峰值为止的时间，计算所述偏差。6.一种位置控制方法，其特征在于，具备：存储超声波探触部扫描试样表面的第n-1行线时的、从发送超声波至接收到反射波为止的时间和基准时间的第n-1行线的偏差的步骤；使...

【专利技术属性】
技术研发人员：村井正胜，大和谷直史，大贯和彦，黑泽一吉，乡俊匡，
申请(专利权)人：株式会社日立电力解决方案，
类型：发明
国别省市：日本,JP