(57)【要約】【課題】非金属層の下地の金属基体の表面の凹凸性状を評価すること。【解決手段】金属基体の上層に非金属層が設けられた対象物の表面の所定位置にテラヘルツ波を照射しつつ表面を走査可能なテラヘルツ波発信部、および対象物の所定位置で反射されたテラヘルツ波を受信しつつ対象物の表面を座標に関連付けて走査するテラヘルツ波受信部を備えたテラヘルツ波計測手段と、テラヘルツ波受信部が受信したテラヘルツ波の受信データに基づいて、テラヘルツ波計測手段と金属基体の表面との距離を導出可能に構成され、導出した距離に基づいて金属基体の表面のＢスコープデータを生成し、生成したＢスコープデータに含まれる金属基体の表面の互いに離間した少なくとも２箇所の健全部に対応する部分がそれぞれ、テラヘルツ波計測手段の走査ラインに対応する仮想基準線と略等しくなるように、Ｂスコープデータを補正して金属基体表面の凹凸性状を評価する。【選択図】図１
2020153883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基体の上層に非金属層が設けられた対象物の表面の所定位置にテラヘルツ波を照射可能に構成され、かつ前記対象物の表面を走査可能なテラヘルツ波発信部、および前記対象物の前記所定位置において反射されたテラヘルツ波を受信可能に構成され、かつ前記対象物の表面を座標に関連付けしつつ走査可能なテラヘルツ波受信部を備えたテラヘルツ波計測手段と、
前記対象物の表面を走査した部分において前記テラヘルツ波受信部が受信したテラヘルツ波の受信データに基づいて、前記テラヘルツ波計測手段と前記金属基体の表面との距離を導出可能に構成され、前記導出した距離に基づいて前記金属基体の表面のＢスコープデータを生成し、前記生成したＢスコープデータに含まれる前記金属基体の表面の互いに離間した少なくとも２箇所の健全部に対応する部分がそれぞれ、前記テラヘルツ波計測手段の走査ラインに対応する仮想基準線と略等しい距離になるように、前記Ｂスコープデータを補正して前記金属基体の表面の凹凸性状を評価する解析手段と、を備える
ことを特徴とする表面形状評価装置。
【請求項２】
前記解析手段は、
前記テラヘルツ波計測手段による走査を一軸方向に実行する第１走査によって得られた第１Ｂスコープデータと、前記テラヘルツ波計測手段を前記一軸方向とは非平行の他軸方向に沿って移動させた後に、前記テラヘルツ波計測手段による走査を前記一軸方向と略平行に実行する第２走査によって得られた第２Ｂスコープデータと、に対して、前記第１Ｂスコープデータにおける前記健全部の前記テラヘルツ波計測手段との距離と、前記第２Ｂスコープデータにおける前記健全部の前記テラヘルツ波計測手段との距離とが等しくなるように、前記第１Ｂスコープデータおよび前記第２Ｂスコープデータを補正する
ことを特徴とする請求項１に記載の表面形状評価装置。
【請求項３】
金属基体の上層に非金属層が設けられた対象物の表面の所定位置にテラヘルツ波を照射可能に構成され、かつ前記対象物の表面を走査可能なテラヘルツ波発信部、および前記対象物の前記所定位置において反射されたテラヘルツ波を受信可能に構成され、かつ前記対象物の表面を座標に関連付けしつつ走査可能なテラヘルツ波受信部を備えたテラヘルツ波計測手段と、
前記対象物の表面を走査した部分において前記テラヘルツ波受信部が受信したテラヘルツ波の受信データに基づいて、前記テラヘルツ波計測手段と前記金属基体の表面との距離を導出可能に構成され、前記導出した距離に基づいて前記金属基体の表面のＢスコープデータを生成し、前記生成したＢスコープデータに含まれる前記金属基体の表面の互いに離間した少なくとも２箇所の健全部に対応する部分がそれぞれ、前記テラヘルツ波計測手段の走査ラインに対応する仮想基準線と略等しい距離になるように、前記Ｂスコープデータを補正して前記金属基体の表面の凹凸性状を評価する解析手段とが、
ネットワークを介して前記受信データを送受信可能に構成されている
ことを特徴とする表面形状評価システム。
【請求項４】
金属基体の上層に非金属層が設けられた対象物の表面をテラヘルツ波計測手段が走査しつつ所定位置にテラヘルツ波を照射する照射ステップと、
前記対象物において前記所定位置で反射されたテラヘルツ波を前記対象物の表面の座標に関連付けしつつ前記テラヘルツ波計測手段が受信する受信ステップと、
前記対象物の表面を走査した部分において前記テラヘルツ波計測手段が受信したテラヘルツ波の受信データに基づいて、前記テラヘルツ波計測手段と前記金属基体の表面との距離を導出して、前記導出した距離に基づいて前記金属基体の表面のＢスコープデータを生成するＢスコープデータ生成ステップと、
前記Ｂスコープデータ生成ステップにおいて生成されたＢスコープデータに含まれる前記金属基体の表面の互いに離間した少なくとも２箇所の健全部に対応する部分がそれぞれ、前記テラヘルツ波計測手段の走査ラインに対応する仮想基準線と略等しい距離になるように、前記Ｂスコープデータを補正して前記金属基体の表面の凹凸性状を評価する評価ステップと、を含む
ことを特徴とする表面形状評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テラヘルツ波を利用して非金属層の下地の形状を評価する表面形状評価装置、表面形状評価システム、および表面形状評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テラヘルツ波イメージングやレーダの研究開発が行われており、非破壊検査やセンシングなどへの応用が期待されている。テラヘルツ波は、樹脂などの非金属材料に照射するとほとんどが透過する一方、金属材料に照射するとほとんどが反射する性質を有する。従来、このようなテラヘルツ波の性質を利用することによって、金属基体の上層に防食層として樹脂などの非金属層が設けられた評価対象物に対して、非金属層を除去することなく下層の金属基体の表面の性状、具体的に例えば腐食によって減肉して凹凸になった異常を測定する技術が検討されている。例えば、非特許文献１には、テラヘルツ波の性質を利用して２次元イメージングを行うことができる、共鳴トンネルダイオード（ＲＴＤ：Resonant  Tunneling  Diode）を用いた反射型光学系の電子デバイス方式によるイメージング装置が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】山口淳、「テラヘルツイメージングシステムの開発」、ＰＩＯＮＥＥＲ  Ｒ＆Ｄ（２０１４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、非金属層の下地の金属基体の表面の性状を測定するためには、評価対象物の表面に対して、テラヘルツ波を照射しつつ１次元または２次元に走査させて反射波を検出する必要がある。この場合、評価対象物の表面に、テラヘルツ波を発信および検出するテラヘルツ送受波ヘッド（以下、送受波ヘッド）を、１次元または２次元で走査させる機構を設置する必要がある。
【０００５】
送受波ヘッドを１次元で走査させる機構としては、１軸方向に移動する送受波ヘッドを脚形状などの固定治具によって支持固定した線状走査機構などが考えられる。線状走査機構においては、線状操作機構に固定治具を設け、固定治具を評価対象物の表面に押しつけて固定する。これにより、送受波ヘッドを走査させる際に、評価対象物の表面と送受波ヘッドとの距離の変動を最小限にし、かつ送受波ヘッドを所定の測定走査ラインからずれないようにできる。
【０００６】
送受波ヘッドを２次元で走査させる機構としては、送受波ヘッドを２軸のスキャナなどに搭載してスキャナに固定治具を取り付けた平面走査機構が考えられる。平面走査機構においても、固定治具によって送受波ヘッドの移動面が評価対象物の表面に対向するように固定することで、送受波ヘッドを走査させる際に、評価対象物の表面と送受波ヘッドとの距離の変動を最小限にできる。このような走査機構によって、測定時における送受波ヘッドの位置決めを精度良く行うことができる。
【０００７】
しかしながら、一般に、金属基体からなる構造物の表面には、防食のために樹脂などの被覆や塗膜などからなる非金属層が施されている。非金属層の厚みは構造物の表面に沿って一様ではなく、非金属層の表面に凹凸や傾斜（以下、凹凸等）が生じていることが多い。このような凹凸等を有する防食層上に上述した走査機構の固定治具を取り付けた場合、送受波ヘッドを、非金属層の下地である金属基体の表面に対して平行に走査できないことがある。また、非金属層の厚みが不均一である場合、送受波ヘッドと評価対象物の表面との距離を一定に保つことも困難になる。このような設置状態での走査機構による測定では、設置状態に起因する送受波ヘッドと金属基体の表面との距離の変動に、評価対象物の表面、すなわち、非金属層の表面の凹凸が重畳された状態で測定が行われることになる。そのため、金属基体の表面の凹凸のみを評価することは困難である。特に、計測範囲を変更するために走査機構の全体を移動させる、いわゆる盛り替えを行った場合、評価対象物の表面、すなわち、非金属層の表面の凹凸による影響が顕著に現れる。このような影響下で計測の結果から金属基体の表面の凹凸性状を評価する場合、評価を行う作業者が仮想的に基準線や基準面を設定して評価することになるため、計測結果にばらつきが生じやすくなるという問題がある。そのため、金属基体の表面に非金属層が形成された評価対象物に対して、非金属層を除去することなく、下地の金属基体の表面の凹凸を評価する場合に、評価対象物の表面、すなわち、非金属層の表面の凹凸による影響を排除することができ、金属基体の表面の凹凸を正確に計測して評価できる技術が求められていた。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、金属基体の上層に非金属層が設けられた評価対象物に非金属層側からテラヘルツ波を照射して、非金属層を除去することなく下地の金属基体の表面の凹凸性状を正確に評価できる表面形状評価装置、表面形状評価システム、および表面形状評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る表面形状評価装置は、金属基体の上層に非金属層が設けられた対象物の表面の所定位置にテラヘルツ波を照射可能に構成され、かつ前記対象物の表面を走査可能なテラヘルツ波発信部、および前記対象物の前記所定位置において反射されたテラヘルツ波を受信可能に構成され、かつ前記対象物の表面を座標に関連付けしつつ走査可能なテラヘルツ波受信部を備えたテラヘルツ波計測手段と、前記対象物の表面を走査した部分において前記テラヘルツ波受信部が受信したテラヘルツ波の受信データに基づいて、前記テラヘルツ波計測手段と前記金属基体の表面との距離を導出可能に構成され、前記導出した距離に基づいて前記金属基体の表面のＢスコープデータを生成し、前記生成したＢスコープデータに含まれる前記金属基体の表面の互いに離間した少なくとも２箇所の健全部に対応する部分がそれぞれ、前記テラヘルツ波計測手段の走査ラインに対応する仮想基準線と略等しい距離になるように、前記Ｂスコープデータを補正して前記金属基体の表面の凹凸性状を評価する解析手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
（２）本発明の一態様に係る表面形状評価装置は、上記（１）の発明において、前記解析手段は、前記テラヘルツ波計測手段による走査を一軸方向に実行する第１走査によって得られた第１Ｂスコープデータと、前記テラヘルツ波計測手段を前記一軸方向とは非平行の他軸方向に沿って移動させた後に、前記テラヘルツ波計測手段による走査を前記一軸方向と略平行に実行する第２走査によって得られた第２Ｂスコープデータと、に対して、前記第１Ｂスコープデータにおける前記健全部の前記テラヘルツ波計測手段との距離と、前記第２Ｂスコープデータにおける前記健全部の前記テラヘルツ波計測手段との距離とが等しくなるように、前記第１Ｂスコープデータおよび前記第２Ｂスコープデータを補正することを特徴とする。
【００１１】
（３）本発明の一態様に係る表面形状評価システムは、金属基体の上層に非金属層が設けられた対象物の表面の所定位置にテラヘルツ波を照射可能に構成され、かつ前記対象物の表面を走査可能なテラヘルツ波発信部、および前記対象物の前記所定位置において反射されたテラヘルツ波を受信可能に構成され、かつ前記対象物の表面を座標に関連付けしつつ走査可能なテラヘルツ波受信部を備えたテラヘルツ波計測手段と、前記対象物の表面を走査した部分において前記テラヘルツ波受信部が受信したテラヘルツ波の受信データに基づいて、前記テラヘルツ波計測手段と前記金属基体の表面との距離を導出可能に構成され、前記導出した距離に基づいて前記金属基体の表面のＢスコープデータを生成し、前記生成したＢスコープデータに含まれる前記金属基体の表面の互いに離間した少なくとも２箇所の健全部に対応する部分がそれぞれ、前記テラヘルツ波計測手段の走査ラインに対応する仮想基準線と略等しい距離になるように、前記Ｂスコープデータを補正して前記金属基体の表面の凹凸性状を評価する解析手段とが、ネットワークを介して前記受信データを送受信可能に構成されていることを特徴とする。
【００１２】
（４）本発明の一態様に係る表面形状評価方法は、金属基体の上層に非金属層が設けられた対象物の表面をテラヘルツ波計測手段が走査しつつ所定位置にテラヘルツ波を照射する照射ステップと、前記対象物において前記所定位置で反射されたテラヘルツ波を前記対象物の表面の座標に関連付けしつつ前記テラヘルツ波計測手段が受信する受信ステップと、前記対象物の表面を走査した部分において前記テラヘルツ波計測手段が受信したテラヘルツ波の受信データに基づいて、前記テラヘルツ波計測手段と前記金属基体の表面との距離を導出して、前記導出した距離に基づいて前記金属基体の表面のＢスコープデータを生成するＢスコープデータ生成ステップと、前記Ｂスコープデータ生成ステップにおいて生成されたＢスコープデータに含まれる前記金属基体の表面の互いに離間した少なくとも２箇所の健全部に対応する部分がそれぞれ、前記テラヘルツ波計測手段の走査ラインに対応する仮想基準線と略等しい距離になるように、前記Ｂスコープデータを補正して前記金属基体の表面の凹凸性状を評価する評価ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る表面形状評価装置、表面形状評価システム、および表面形状評価方法によれば、金属基体の上層に非金属層が設けられた評価対象物に、非金属層側からテラヘルツ波を照射して非金属層を除去することなく下地の金属基体の表面の性状を評価する場合に、金属基体の表面の凹凸性状を正確に評価することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による表面形状評価装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、従来技術による評価方法において非金属層が鋼面に対して傾斜している場合の問題点を説明するための模式図である。
【図３】図３は、従来技術による評価方法において非金属層の厚さ分布が不均一である場合の問題点を説明するための模式図である。
【図４】図４は、テラヘルツ送受波ヘッドの走査方向が鋼面に対して傾斜している状態を説明するための模式図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態による評価方法において評価対象物における鋼面の健全部を抽出する方法を説明するための模式図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態による評価方法において傾きの補正方法を説明するための模式図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態による評価方法において傾きの補正方法を説明するための模式図である。
【図８】図８は、テラヘルツ送受波ヘッドを搭載したスキャナを対象物上で盛り替えた場合の問題点を説明するための模式図である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態による評価方法において測定面に対する鉛直方向の補正方法を説明するための模式図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態による評価方法において測定面に対する鉛直方向の補正方法を説明するための模式図である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態の変形例によるスキャナを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態による表面形状評価装置および表面形状評価方法について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の一実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する一実施形態によって限定されるものではない。
【００１６】
まず、本発明の一実施形態による表面形状評価装置について説明する。図１は、本発明の一実施形態による表面形状評価装置１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態による表面形状評価装置１は、テラヘルツ波の送受波ヘッド１０、スキャナ３０、テラヘルツ送受波コントローラ４０、スキャナコントローラ６０、および解析制御部７０を有して構成される。
【００１７】
表面形状評価装置１が評価する評価対象物である対象物８０は、金属基体としての鋼材８１の表面（以下、鋼面８１ａ）に防食を目的とした防食層８２が設けられている。防食層８２は、塗膜や樹脂などの非金属層からなる。表面形状評価装置１は、対象物８０に対して防食層８２側からテラヘルツ波を照射することによって鋼材８１の鋼面８１ａを評価する。対象物８０は、表面８２ａが面状の部材であって、鋼構造物などの金属材料からなる金属基体の面上に非金属層が形成された種々の物体であり、橋梁などの平面状の部材や、配管などの円筒状や円柱状の部材などの種々の部材とすることができる。
【００１８】
テラヘルツ波計測手段としての送受波ヘッド１０は、テラヘルツ波を対象物８０の表面に照射可能に構成されているとともに、反射したテラヘルツ波を検出可能に構成された反射型のテラヘルツ波計測装置から構成される。すなわち、送受波ヘッド１０は、テラヘルツ波発信手段とテラヘルツ波受信手段とを兼ね備える。ここで、テラヘルツ波は、１テラヘルツ（１ＴＨｚ＝１０12Ｈｚ）前後、具体的には、１００ＧＨｚ〜１０ＴＨｚ（１０11Ｈｚ〜１０13Ｈｚ）の周波数領域である、いわゆるテラヘルツ領域に属する電磁波である。テラヘルツ領域は、光の直進性と電磁波の透過性を兼ね備えた周波数領域である。なお、本実施形態においてテラヘルツ波の周波数は、対象物８０の表面の防食層８２の厚さに応じて選定可能であり、０．３ＴＨｚ以上０．６ＴＨｚ以下が好ましいが、必ずしもこの範囲に限定されるものではない。
【００１９】
送受波ヘッド１０は、テラヘルツ波発信手段としてのテラヘルツ波発信部１１、ビームスプリッタ１２、対物レンズ１３、およびテラヘルツ波受信手段としてのテラヘルツ波受信部１４を有して構成される。発信光学系であるテラヘルツ波発信部１１は、例えばＣＷ発振する共鳴トンネルダイオード（ＲＴＤ：Resonant  Tunneling  Diode）などを備えて構成されるテラヘルツ波発生素子１１１と、半球レンズ１１２と、コリメートレンズ１１３と、シャッタ１１４とを有して構成される。受信光学系としてのテラヘルツ波受信部１４は、集光レンズ１４１、半球レンズ１４２、およびテラヘルツ波検出素子１４３を有して構成される。
【００２０】
ここで、テラヘルツ波発生素子１１１としてＲＴＤを用いた表面形状評価装置１の代わりに、パルス発振を行う光伝導アンテナ（Photo  Conductive  Antenna：ＰＣＡ）を用いた表面形状評価装置を採用してもよい。テラヘルツ波発生素子１１１としてＰＣＡを用いる場合、テラヘルツ波検出素子１４３にもＰＣＡを用いることが好ましい。テラヘルツ波発生素子１１１にフェムト秒レーザによる超短パルスレーザ光をポンプ光として照射してテラヘルツ波を発生させる一方、テラヘルツ波検出素子１４３にプローブ光として超短パルスレーザ光を照射してテラヘルツ波を検出する。その上で、従来公知の光学遅延装置を用いたテラヘルツ時間領域分光（Terahertz  Time  Domain  Spectroscopy：ＴＨｚ−ＴＤＳ）法によって、テラヘルツ波の波形検出を行う。なお、テラヘルツ波を照射することによって、送受波ヘッド１０と鋼面８１ａとの距離を計測可能な構成であれば、従来公知の種々の構成の装置を採用することが可能であり、必ずしも上述した装置の構成に限定されるものではない。
【００２１】
表面形状評価装置１の動作時においては、送受波ヘッド１０からテラヘルツ波が出射される。具体的には、テラヘルツ波発生素子１１１において発生したテラヘルツ波が、シャッタ１１４によってパルス状にされて、半球レンズ１１２およびコリメートレンズ１１３を介してテラヘルツパルス波として出射される。ここで、テラヘルツ波発信部１１から出射されるテラヘルツ波は、典型的には断続的に出射されるテラヘルツパルス波であるが、トーンバースト波であってもよい。また、送受波ヘッド１０から鋼面８１ａまでの距離を計測可能であれば、シャッタ１１４を設けずにテラヘルツ波発信部１１から出射されるテラヘルツ波をテラヘルツ連続波としてもよい。
【００２２】
テラヘルツ波発信部１１から出射されたテラヘルツ波は、ビームスプリッタ１２を透過し、対物レンズ１３を介して対象物８０の表面の所定位置に照射される。対象物８０に対して、防食層８２の側から照射されるテラヘルツ波のほとんどは、防食層８２を透過して鋼面８１ａで反射される。防食層８２の表面８２ａで反射されるテラヘルツ波はわずかである。反射されたテラヘルツ波は、対物レンズ１３を介して、ビームスプリッタ１２に入射される。反射されたテラヘルツ波は、ビームスプリッタ１２において反射され、テラヘルツ波受信手段としてのテラヘルツ波受信部１４に導入される。
【００２３】
走査手段としてのスキャナ３０は、一軸方向移動機構３１、他軸方向移動機構３２、キャリッジ３３、および脚部３４を備えて構成される。キャリッジ３３には、送受波ヘッド１０が設置される。スキャナ３０は、例えばボールねじやステッピングモータなどから構成された一軸方向移動機構３１を駆動することにより、キャリッジ３３を所定の一軸方向（ｘ軸方向）に沿って少なくとも１次元的に移動可能に構成されている。一軸方向移動機構３１によって、一軸方向に沿った座標（ｘ）を定義できる。
【００２４】
また、スキャナ３０は、他軸方向移動機構３２の駆動によって所定の一軸方向とは異なる他軸方向、典型的には所定の一軸方向に対して直交する方向（ｙ軸方向）に沿って、キャリッジ３３を移動可能に構成されている。これにより、一軸方向移動機構３１および他軸方向移動機構３２の駆動によって、キャリッジ３３を２次元的に移動させることができる。一軸方向移動機構３１および他軸方向移動機構３２の駆動によってそれぞれ、一軸方向および他軸方向に沿った座標（ｘ，ｙ）を定義できる。
【００２５】
また、一軸方向移動機構３１や他軸方向移動機構３２は、少なくとも一方を円や楕円などの曲線に沿った方向（周方向）に沿って移動可能な構成にしてもよい。この場合には、一軸方向移動機構３１や他軸方向移動機構３２によって、周方向に沿った座標（θy）を定義できる。同様に、一軸方向と周方向とに沿った座標（ｘ，θy）や座標（θx，ｙ）を定義できる。なお、以下の説明においては、以上の座標を総合して座標（ｘ，ｙ）と表記する。
【００２６】
固定治具としての脚部３４は、対象物８０の表面に対してスキャナ３０を固定するためのものである。脚部３４によって、スキャナ３０を対象物８０に固定する際に、一軸方向および他軸方向から構成される平面を対象物８０の表面に略平行にして、対象物８０の表面の座標（ｘ，ｙ）を定義できる。スキャナ３０のキャリッジ３３には、送受波ヘッド１０が固定されている。キャリッジ３３を対象物８０に対向させることによって、送受波ヘッド１０から出射されたテラヘルツ波を対象物８０に照射できる。スキャナ３０の駆動によって、送受波ヘッド１０を表面８２ａに対して１次元的または２次元的に走査できる。
【００２７】
送受波ヘッド１０は、テラヘルツ送受波コントローラ４０によって制御される。テラヘルツ送受波コントローラ４０は、送受波ヘッド１０に対する各種制御を行うとともに、送受波ヘッド１０によって検出された信号の処理を行う。テラヘルツ送受波コントローラ４０は、信号増幅部４１、バイアス生成部４２、ロックイン検出部４３、および記憶部４４を備える。信号増幅部４１は、テラヘルツ波受信部１４によって検出された信号を増幅し、テラヘルツ波受信強度データとしてロックイン検出部４３に出力する。バイアス生成部４２は、バイアス電圧を生成してテラヘルツ波発生素子１１１およびテラヘルツ波検出素子１４３をバイアスし、バイアス電圧に応じて発信または受信するテラヘルツ波を変化させる。テラヘルツ波発生素子１１１およびテラヘルツ波検出素子１４３によって発信または受信されたテラヘルツ波は、微弱な場合もある。この場合、テラヘルツ波の検出には、ロックイン検出が用いられる。ロックイン検出の際、テラヘルツ波発信部１１においては、テラヘルツ波発生素子１１１のバイアス電圧として変調された参照信号が用いられることにより、テラヘルツ波の検出信号のノイズ成分が除去される。記憶部４４は、テラヘルツ波受信部１４が検出したテラヘルツ波受信強度データを座標（ｘ，ｙ）に関連付けて記憶する。
【００２８】
スキャナコントローラ６０は、スキャナ３０における一軸方向移動機構３１、他軸方向移動機構３２、およびキャリッジ３３の駆動信号を生成する。また、スキャナコントローラ６０は、駆動信号の生成とともに、駆動の結果として、送受波ヘッド１０が対象物８０の表面のどの位置のテラヘルツ波を受信しているかをモニタした、座標（ｘ，ｙ）の情報を含むテラヘルツ波反射位置データを生成する。スキャナコントローラ６０によって生成されたテラヘルツ波反射位置データは、テラヘルツ送受波コントローラ４０によってテラヘルツ波受信強度データと関連付けされる。テラヘルツ波反射位置データ、およびテラヘルツ波受信強度データはそれぞれ、記憶部４４に格納された後に解析制御部７０に供給される。
【００２９】
制御手段としての解析制御部７０は、テラヘルツ送受波コントローラ４０およびスキャナコントローラ６０を統括して制御する。解析制御部７０は、解析手段としての測距処理部７１を有する。測距処理部７１には、記憶部４４に記録されたテラヘルツ波反射位置データおよびテラヘルツ波受信強度データが、互いに関連付けられて供給される。測距処理部７１は、座標を含むテラヘルツ波反射位置データおよびテラヘルツ波受信強度データに基づいて、送受波ヘッド１０から鋼面８１ａで反射されるまでの時間情報（以下、Ａスコープデータ）を導出可能に構成される。さらに測距処理部７１は、導出したＡスコープデータに基づいて、縦断面における送受波ヘッド１０と鋼面８１ａとの距離（以下、ヘッド鋼面間距離）の情報（以下、Ｂスコープデータ）を生成する。ここで、測距処理部７１によるＡスコープデータからＢスコープデータの導出および生成は、例えば従来公知のタイムオブフライト（ＴＯＦ：Time  Of  Flight）法に基づいて行うことが可能であるが、その他の方法を採用してもよい。
【００３０】
なお、解析制御部７０は、制御手段としての制御部と、解析手段としての解析部、本実施形態においては測距処理部７１とを別体で構成することも可能である。解析制御部７０を制御部と解析部との別体で構成した場合、制御部と解析部とを、ケーブル等の有線によって接続しても、無線のネットワークなどを介して接続してもよい。この場合、スキャナコントローラ６０が生成したテラヘルツ波反射位置データは、位置情報として測距処理部７１に供給可能な状態で、制御部における所定の記録部（図示せず）に格納してもよい。
【００３１】
（表面形状評価方法）
次に、以上のように構成された表面形状評価装置１を用いた表面形状評価方法について説明する。一実施形態による表面形状評価方法を説明する前に、本発明の理解を容易にするために、従来技術の問題点について説明する。図２は、表面形状の評価方法において防食層８２の表面８２ａが鋼面８１ａに対して傾斜している場合の問題点を説明するための模式図である。図３は、表面形状の評価方法において防食層８２の厚さ分布が不均一である場合の問題点を説明するための模式図である。図２および図３は、鋼材８１の上層に防食層８２が設けられた対象物８０において、鋼面８１ａの一部が減肉して減肉部８３が生じている場合の例であり、対象物８０の表面に脚部３４を押しつけることにより、送受波ヘッド１０を備えたスキャナ３０を対象物８０に固定させている。ここでは、理解を容易にするために、スキャナ３０を１次元的に走査させる場合を例に説明する。
【００３２】
図２（ａ）に示すように、スキャナ３０における送受波ヘッド１０の走査方向（図中、両向き矢印）は、防食層８２の表面８２ａに対して略平行である。送受波ヘッド１０は、例えばパルス状のテラヘルツ出射波Ｌ1を鋼面８１ａに照射して反射されたテラヘルツ反射波Ｌ2を検出して、テラヘルツ受信データを生成する。表面形状評価装置１の測距処理部７１は、テラヘルツ受信データから導出される時間情報に基づいてＡスコープデータを生成する。測距処理部７１は、Ａスコープデータから、図２（ｂ）に示すようなヘッド鋼面間距離を示すＢスコープデータ２１を生成する。ところが、図２（ａ）に示すように例えば防食層８２の厚さが一方から他方に向かって増加していると、防食層８２の表面８２ａは鋼面８１ａに対して傾斜し、送受波ヘッド１０の走査方向と鋼面８１ａとは平行にならない。すなわち、送受波ヘッド１０は鋼面８１ａに対して非平行に走査される。この場合、測距処理部７１により生成されたＢスコープデータ２１は、送受波ヘッド１０の走査方向である仮想基準線２０に対して傾斜した形状になる。なお、図２（ｂ）中の一点鎖線は、仮想基準線２０に対して平行でＢスコープデータ２１の一点と交わる平行線である。この場合、ズレδ1が大きい部分では、送受波ヘッド１０と鋼面８１ａとの距離の増加が、減肉部８３に起因しているか否かの区別ができないため、鋼面８１ａの凹凸を抽出して評価することが困難になる。
【００３３】
一方、図３（ａ）に示すように防食層８２の厚さが不均一である場合は、脚部３４を対象物８０の表面８２ａに押しつけてスキャナ３０を固定させても、送受波ヘッド１０と対象物８０の表面８２ａとの距離を一定に保つことが困難になる。また、防食層８２の凹凸に起因して、送受波ヘッド１０の走査方向（図中、両向き矢印）と鋼面８１ａとは平行にならない。この状態で送受波ヘッド１０から鋼面８１ａにテラヘルツ波を照射して、ヘッド鋼面間距離を計測し、Ｂスコープデータ２１を生成すると、図３（ｂ）に示すように、スキャナ３０の設置状態に起因する送受波ヘッド１０と対象物８０の表面８２ａとの距離の変動に、表面８２ａの凹凸が重畳された状態で計測が行われることになる。この場合、生成されたＢスコープデータ２１は、仮想基準線２０に対して大きく傾斜してしまう。これにより、ズレδ2が大きい部分では、ヘッド鋼面間距離の増加が、減肉部８３に起因しているか否かの区別ができないため、鋼面８１ａの凹凸のみを抽出して評価することが困難になる。
【００３４】
そこで、本発明者が上述した問題点を解決するために鋭意検討を行ったところ、減肉部８３が存在していない蓋然性が高い健全部において計測を行い、この健全部を利用して補正を行う方法を想到した。すなわち、まず、鋼面８１ａの健全部を計測することによって、鋼面８１ａの健全部に沿った直線や平面を設定する。その後、送受波ヘッド１０の走査方向と健全部に沿った直線や平面とが平行になるように、実際に測定により得られたＢスコープデータに対して回転変換の補正処理を適宜行う方法を案出した。また、異なる想定位置においてそれぞれＢスコープデータを生成した場合に、複数のＢスコープデータにおける鋼面８１ａの健全部に対応する部分が、互いに直線状または平面状に位置するように、実際に測定により得られたＢスコープデータに対して、平行移動などの補正処理を適宜行う方法も案出した。以下に説明する本発明の一実施形態による表面形状評価方法は、表面形状評価装置１によって、以上の補正処理方法を実行して行われる評価方法である。
【００３５】
すなわち、図２（ａ）や図３（ａ）に示すように、スキャナ３０を対象物８０上に脚部３４を用いて設置する。その後、スキャナ３０の送受波ヘッド１０から、テラヘルツ出射波Ｌ1が防食層８２側から鋼面８１ａに照射される（照射ステップ）。この状態で、スキャナ３０によって送受波ヘッド１０を走査させる。鋼面８１ａで反射されたテラヘルツ反射波Ｌ2は、送受波ヘッド１０により検出され、テラヘルツ受信データとして表面形状評価装置１の解析制御部７０に供給される（受信ステップ）。その後、図２（ｂ）や図３（ｂ）に示すように、解析制御部７０の測距処理部７１は、送受波ヘッド１０の走査方向と平行な線を仮想基準線２０として設定する。一方で、測距処理部７１は、入力されたテラヘルツ受信データに基づいて算出したＡスコープデータから、Ｂスコープデータ２１を生成する（Ｂスコープデータ生成ステップ）。
【００３６】
図４は、送受波ヘッド１０の走査方向が鋼面８１ａに対して傾斜している状態を説明するための模式図である。図５は、本実施形態による表面形状評価方法において評価対象物における鋼面の健全部を抽出する方法を説明するための模式図である。図６および図７は、本実施形態による評価方法において傾きの補正方法を説明するための模式図である。
【００３７】
図４（ａ）に示すように、送受波ヘッド１０の走査ライン１０Ｌが鋼面８１ａに対して非平行である場合、図４（ｂ）に示すように、鋼面８１ａに対応したＢスコープデータ２１の部分は、仮想基準線２０に対して傾斜した状態になる。
【００３８】
ここで、対象物８０の一例である鋼構造物などにおいては、設置場所での溶接など、現地施工を実施した部位を除いた大部分は、工場などの管理されて安定した環境下で塗装や塗覆装などの防食施工が行われる。安定した環境下で防食施工された鋼面８１ａの部分は、防食性能が安定して発揮されて腐食などはほとんど生じない。このような部分は、鋼面８１ａにおいて健全部であると考えられる。そこで、測距処理部７１は、減肉部８３が存在しておらず鋼面８１ａが健全である蓋然性が高い部分を少なくとも２箇所選択する。測距処理部７１は、生成したＢスコープデータ２１から、鋼面８１ａにおいて健全部の蓋然性が高い部分に対応する部分を抽出する。図５に示す例においては、送受波ヘッド１０を一軸方向に沿って、走査ライン１０Ｌのように直線状に走査させた場合に、測距処理部７１は、生成したＢスコープデータ２１から、黒丸部分を健全データ２１１として抽出する。
【００３９】
次に、図６に示すように、Ｂスコープデータ２１から抽出した少なくとも２箇所の健全データ２１１に基づいて、これらの健全データ２１１を直線近似によって繋いだ線を健全計測線２２として設定する。換言すると、鋼面８１ａが全て健全部であると仮定した場合の鋼面８１ａに沿った直線状の線を健全計測線２２として設定する。なお、図６中の一点鎖線は、Ｂスコープデータ２１の一点と交わり、仮想基準線２０に対して平行な線である。
【００４０】
測距処理部７１は、仮想基準線２０と健全計測線２２との間隔を、一軸方向の座標ｘの一次関数ｄ（ｘ）として導出する。この場合、一次関数ｄ（ｘ）は以下の（１）式で表される。測距処理部７１は、仮想基準線２０と健全計測線２２との間隔ｄ（ｘ）から健全計測線２２の傾きａを導出することによって、走査ライン１０Ｌ（図４（ａ）参照）の傾きθを導出する。なお、走査ライン１０Ｌの傾きθは、図６に示すように仮想基準線２０の平行線（一点鎖線）と健全計測線２２とのなす角度でもある。なお、測距処理部７１によって、一次関数ｄ（ｘ）を導出することなく仮想基準線２０と健全計測線２２とのなす角度θを直接的に導出してもよい。
ｄ（ｘ）＝ａｘ＋ｂ（ａ：健全計測線の傾き、ｂ：定数）…（１）
【００４１】
次に、測距処理部７１は、Ｂスコープデータ２１の健全計測線２２が仮想基準線２０と平行になるように、Ｂスコープデータ２１に対して、例えば以下の（２）式および（３）式に従って健全計測線２２上の任意の１点を回転中心（回転変換における原点）1とした回転変換を行って傾き補正を行う。なお、（２）式および（３）式におけるｚは、回転変換の回転中心に対するＢスコープデータ２１の高さ方向の座標である。また、健全計測線２２に対して（２）式および（３）式を用いて回転変換を行う場合、回転変換後にｚ′が０になるように、回転変換における原点が選択される。測距処理部７１が仮想基準線２０と健全計測線２２とが平行になるようにＢスコープデータ２１に対して回転変換処理を行うと、図７に示すように、Ｂスコープ回転データ２１Ｒが生成される。なお、健全計測線２２Ｒは、健全計測線２２を回転変換した線である。
ｘ′＝ｘcosθ−ｚsinθ  …（２）
ｚ′＝ｘsinθ＋ｚcosθ  …（３）
【００４２】
以上により、Ｂスコープ回転データ２１Ｒにおける健全データ２３１および減肉データ２３２、すなわち画像が得られる。解析制御部７０は、Ｂスコープ回転データ２１Ｒの画像によって、一軸方向に沿った鋼面８１ａの凹凸性状を評価できる（評価ステップ）。換言すると、生成したＢスコープデータ２１に含まれる、鋼面８１ａの互いに離間した少なくとも２箇所の健全部に対応する健全データ２１１がそれぞれ、送受波ヘッド１０の走査ライン１０Ｌに対応する仮想基準線２０と略等しい距離になるように、Ｂスコープデータ２１が補正されて、Ｂスコープ回転データ２１Ｒが得られる。このＢスコープ回転データ２１Ｒに基づいて、鋼面８１ａの凹凸性状を評価できる。
【００４３】
上述したように、スキャナ３０によって送受波ヘッド１０を所定の一軸方向に走査させてヘッド鋼面間距離を計測し、一軸方向に沿ったＢスコープデータ２１からＢスコープ回転データ２１Ｒを生成することによって、鋼面８１ａの凹凸性状を直線状に評価することができる。
【００４４】
また、上述した一軸方向に沿った送受波ヘッド１０の走査を、２軸方向に走査可能なスキャナ３０を用いて他軸方向に沿って移動させて繰り返し行ってもよい。この場合、送受波ヘッド１０は、対象物８０の表面に対して断続的かつ面状にテラヘルツ出射波Ｌ1を照射して、テラヘルツ反射波Ｌ2を受信することになる。これにより、一軸方向に沿った走査によって測距処理部７１によって生成されて補正されたＢスコープ回転データ２１Ｒを、他軸方向に順次並べることにより、対象物８０の鋼面８１ａの凹凸性状を面状に評価できる。
【００４５】
他方で、一軸方向に沿った走査のみが可能なスキャナ３０を用いて鋼面８１ａを面状に評価したり、２軸方向に走査可能なスキャナ３０の走査可能範囲より広い領域を面状に評価したりするためには、スキャナ３０を対象物８０上で盛り替える必要がある。この点に関する本発明者の知見および検討によれば、スキャナ３０を対象物８０上で盛り替えると、防食層８２の凹凸等に起因して計測されるヘッド鋼面間距離にばらつきが生じる。このばらつきが生じる問題点について以下に説明する。
【００４６】
図８は、スキャナ３０を対象物８０上で盛り替えた場合の問題点を説明するための模式図である。図８（ａ）および図８（ｂ）はそれぞれ、図４（ａ）および図４（ｂ）に対応する模式図である。図８（ｃ）および図８（ｄ）はそれぞれ、図４（ａ）および図４（ｂ）に対応する模式図である。図８（ａ）および図８（ｂ）は、スキャナ３０の盛り替え前の状態を示す。図８（ｃ）および図８（ｄ）は、スキャナ３０の盛り替え後の状態を示す。なお、説明の簡略化のために、図８においては、送受波ヘッド１０の走査ライン１０Ｌと鋼面８１ａの減肉部８３以外の部分とを略平行とし、走査ライン１０Ｌを一軸方向に沿った直線状にしている。
【００４７】
図８（ａ）および図８（ｃ）に示すように、一軸方向に沿った走査ライン１０Ｌと異なる他軸方向に沿ってスキャナ３０の盛り替え（以下、単に盛り替えという）を行うと、他軸方向での防食層８２の厚さの不均一性によって、送受波ヘッド１０と鋼面８１ａとのヘッド鋼面間距離が変化する。図８（ａ）および図８（ｃ）では例えば、ヘッド鋼面間距離は距離Ｄから距離ｄに変化する。この場合、図８（ｂ）および図８（ｄ）に示すように、得られるＢスコープデータ２１の仮想基準線２０からの距離は、距離ＤBから距離ｄBに変化する。このように、盛り替えによって鋼面８１ａ上での位置に対してスキャナ３０の位置が変化すると、盛り替えの前後で走査ライン１０Ｌと鋼面８１ａとの幾何学的な位置関係が変化する。その結果、盛り替えの前後において、仮想基準線２０からの距離の変化に起因して、Ｂスコープデータ２１に高さ方向、すなわち鉛直方向に沿ったずれが生じる。
【００４８】
すなわち、図８（ｂ）に示す盛り替え前に得られたＢスコープデータ２１ａと、図８（ｄ）に示す他軸方向に沿って盛り替えた後に得られたＢスコープデータ２１ｂとは、盛り替えの前後で他軸方向に沿って高さ方向に不連続な段差を有するデータになる。これは、特にスキャナ３０を連続的に盛り替えて鋼面８１ａの評価を行った場合に顕著になる。この場合においても、上述した走査ライン１０Ｌが鋼面８１ａに対して傾斜する場合と同様の理由から、Ｂスコープデータ２１において健全部と減肉部との判別ができず、鋼面８１ａの凹凸性状の評価が困難になる。そこで、本発明者は鋭意検討を行い、複数のＢスコープデータ２１ａ，２１ｂにおいて、相互に高さ方向に位置ズレが生じた場合に、この位置ズレを補正することを想到した。
【００４９】
図９および図１０は、本実施形態による評価方法において測定面に対する鉛直方向の補正方法を説明するための模式図である。図９は、上述した測距処理部７１による回転変換処理によって得られたＢスコープ回転データ２１Ｒａ，２１Ｒｂを示す。Ｂスコープ回転データ２１Ｒａは、第１走査として送受波ヘッド１０を一軸方向に走査させて得られたＢスコープデータ２１ａを、健全計測線２２ａが仮想基準線２０に平行になるように回転変換されて得られたデータである。Ｂスコープデータ２１ａおよびＢスコープ回転データ２１Ｒａはいずれも、第１Ｂスコープデータに対応させることができる。Ｂスコープ回転データ２１Ｒｂは、スキャナ３０を他軸方向に沿って盛り替えた後に、第２走査として送受波ヘッド１０を一軸方向に走査させて得られたＢスコープデータ２１ｂを、健全計測線２２ｂが仮想基準線２０に平行になるように回転変換されて得られたデータである。Ｂスコープデータ２１ｂおよびＢスコープ回転データ２１Ｒｂはいずれも、第２Ｂスコープデータに対応させることができる。
【００５０】
測距処理部７１は、これらのＢスコープ回転データ２１Ｒａ，２１Ｒｂの仮想基準線２０を一致させて、Ｂスコープ回転データ２１Ｒａ，２１Ｒｂを相互に比較する。図９に示す例においてＢスコープ回転データ２１Ｒａ，２１Ｒｂは、互いの仮想基準線２０を一致させた状態であり、高さ方向（ｚ軸方向）に沿って距離Δだけずれている。これに対して測距処理部７１は、健全計測線２２ａ，２２ｂが高さ方向に一致するように、Ｂスコープ回転データ２１Ｒａ，２１Ｒｂを高さ方向の高さ補正量を算出する。換言すると。測距処理部７１は、健全計測線２２ａ，２２ｂのｚ座標が一致するように、ｚ軸補正量を算出する。測距処理部７１は算出した高さ補正量に基づいて、Ｂスコープ回転データ２１Ｒａ，２１Ｒｂを高さ方向に移動させる平行移動変換を行う。
【００５１】
測距処理部７１は、以上の平行移動変換によって健全計測線２２ａ，２２ｂのｚ座標を一致させた後、図１０に示すように、Ｂスコープ回転データ２１Ｒａ，２１Ｒｂをそれぞれ、他軸方向、例えばｙ軸方向に沿って計測した位置に配置する。また、測距処理部７１は、上述した仮想基準線２０を他軸方向に沿って連続させることによって、仮想基準平面２０Ｐを設定する。これにより、一軸方向に沿って得られたＢスコープ回転データ２１Ｒａ，２１Ｒｂにおいて、鋼面８１ａの健全部に対応する部分である健全データ２１１ａ，２１１ｂが同一面上に配置される。そのため、鋼面８１ａの減肉部８３に対応する部分である減肉データ２１２ａ，２１２ｂを画像やデータによって正確に抽出でき、これらの減肉深さの定量化が可能になる。したがって、鋼面８１ａに生じた凹凸性状を正確に評価できる。
【００５２】
以上説明した一実施形態によれば、防食層８２が施された鋼材８１に対して、送受波ヘッド１０からのテラヘルツ出射波Ｌ1を防食層８２側から照射して、計測位置を確定しつつ対象物８０の表面を座標ごとに走査して鋼面８１ａの凹凸の性状を評価する。この場合に、送受波ヘッド１０を一軸方向（例えば、ｘ軸方向）に沿って走査してＢスコープデータ２１を生成し、回転変換によって鋼面８１ａの健全部に対応したＢスコープデータ２１の健全データ２１１が、走査ライン１０Ｌに対応する仮想基準線２０に水平になるように、生成したＢスコープデータが補正されることにより、対象物８０の鋼面８１ａの凹凸性状を線状に評価することができる。さらに、送受波ヘッド１０を他軸方向（例えばｙ軸方向）に移動させてさらに一軸方向に走査させることにより、鋼面８１ａの凹凸性状を面状に評価することができる。
【００５３】
さらに、スキャナ３０の盛り替えによって複数のＢスコープデータ２１ａ，２１ｂを生成し、それぞれ健全計測線２２ａ，２２ｂが走査ライン１０Ｌに平行になるように回転変換を行い、さらに、健全計測線２２ａ，２２ｂが互いに同じ高さになるように高さ方向（鉛直方向）に補正を行う。これによって、それぞれの座標（ｘ，ｙ）における送受波ヘッド１０によって得られた情報によって鋼面８１ａの凹凸性状の情報を収集でき、鋼面８１ａの表面形状を面状に評価できる。
【００５４】
以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の一実施形態において挙げたテラヘルツ波送受信装置の構成はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成の装置を用いてもよい。また、本発明は、上述した一実施形態による本発明の開示の一部をなす記述および図面により限定されない。
【００５５】
（表面形状評価システム）
例えば、上述した一実施形態においては、表面形状評価装置１について説明したが、必ずしも全てを備える構成に限定されない。すなわち、送受波ヘッド１０、スキャナ３０、テラヘルツ送受波コントローラ４０、およびスキャナコントローラ６０を一体のテラヘルツ波計測器とすることも可能である。この場合、解析制御部７０は、パーソナルコンピュータなどから構成してもよい。テラヘルツ波計測器と解析制御部７０とを別体とする場合、テラヘルツ波計測器と解析制御部７０とにおいて、ＬＡＮ通信、またはインターネットなどの種々のネットワークを介してデータを送受信可能に構成することが可能である。すなわち、対象物８０の表面におけるテラヘルツ波受信強度データを、テラヘルツ波計測器によって対象物８０の表面の座標（ｘ，ｙ）（テラヘルツ波反射位置データ）に関連付けしつつ取得して、ネットワークを介して別体の解析制御部７０に供給するように構成してもよい。この場合、テラヘルツ波計測手段としてのテラヘルツ波計測器と解析制御部７０とによって、表面形状評価システムが構成される。
【００５６】
また、送受波ヘッド１０およびスキャナ３０を一体として、テラヘルツ波計測ヘッドとし、テラヘルツ送受波コントローラ４０、スキャナコントローラ６０、および解析制御部７０と別体に構成してもよい。また、これらを全て別体に構成して、種々のネットワークを介して相互にデータや信号などを互いに送受信可能に構成してもよい。
【００５７】
上述した一実施形態においては、送受波ヘッド１０と鋼面８１ａとのヘッド鋼面間距離をＴＯＦ法に基づいて導出しているが、その他の方法に基づいて行ってもよい。例えば、送受波ヘッド１０から出射するテラヘルツ波をテラヘルツ連続波とした場合には、送受波ヘッド１０のテラヘルツ波発信部１１から対象物８０の表面に対してテラヘルツ波を斜めに照射し、テラヘルツ波受信部１４を正反射の位置に配置して、検出したテラヘルツ波の反射波の強度などによって、ヘッド鋼面間距離を導出してもよい。
【００５８】
上述した一実施形態においては、測距処理部７１は、Ｂスコープデータに対して回転変換を行った後に平行移動変換を行っているが、Ｂスコープデータに対して平行移動変換を行ってＢスコープ移動データを生成した後に、回転変換を行ってもよい。
【００５９】
また、上述した一実施形態においては、一軸方向に沿って送受波ヘッド１０を１次元走査させる場合を例に説明したが、上述した一軸方向および他軸方向の２軸方向に平面的に２次元走査するスキャナとしてもよい。この場合、図１１に示すように、例えば、スキャナ３０の脚部３４を例えば４箇所に設け、対角の位置Ｐ1，Ｐ2に設けられた脚部３４が対象物８０において減肉部８３が生じていない蓋然性が高い位置になるように、スキャナ３０を設置することが好ましい。これにより、鋼面８１ａの測定範囲がスキャナ３０の計測可能範囲を超えるためスキャナ３０の盛り替えを行った場合においても、より精度良く鋼面８１ａの評価を行うことができる。
【００６０】
また、上述した一実施形態においては、Ｂスコープデータ２１に対して、回転変換を行うことにより、少なくとも２箇所の健全部において送受波ヘッド１０との距離がそれぞれ互いに略等しくなるように、Ｂスコープデータ２１を補正して鋼面８１ａの凹凸性状を評価しているが、回転変換以外による補正を行ってもよい。
【００６１】
上述した一実施形態においては、２つのＢスコープ回転データ２１Ｒａ，２１Ｒｂを例に説明したが、３つ以上のＢスコープ回転データにおいても２つの場合と同様にして補正を行う。すなわち、３つ以上のＢスコープ回転データから、基準となるＢスコープ回転データを選択し、他のＢスコープ回転データの高さ補正量を算出して平行移動変換を行う。また、３つ以上のＢスコープ回転データのそれぞれにおいて、基準となる高さに対する高さ補正量を算出し、全てのＢスコープ回転データにおける健全計測線がいずれも同じ高さ（ｚ座標）になるように平行移動変換を行ってもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１  表面形状評価装置
１０  送受波ヘッド
１０Ｌ  走査ライン
１１  テラヘルツ波発信部
１４  テラヘルツ波受信部
２０  仮想基準線
２０Ｐ  仮想基準平面
２１，２１ａ，２１ｂ  Ｂスコープデータ
２１Ｒ，２１Ｒａ，２１Ｒｂ  Ｂスコープ回転データ
２２，２２Ｒ，２２ａ，２２ｂ  健全計測線
３０  スキャナ
３１  一軸方向移動機構
３２  他軸方向移動機構
３３  キャリッジ
３４  脚部
４０  テラヘルツ送受波コントローラ
６０  スキャナコントローラ
７０  解析制御部
７１  測距処理部
８０  対象物
８１  鋼材
８１ａ  鋼面
８２  防食層
８３  減肉部
２１１，２１１ａ，２１１ｂ，２３１  健全データ
２１２ａ，２１２ｂ，２３２  減肉データ
Ｌ1  テラヘルツ出射波
Ｌ2  テラヘルツ反射波
【図１】
2020153883.tif 000003
【図２】
2020153883.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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