【手続補正書】
【提出日】平成17年3月22日(2005.3.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】リーク検査装置およびその方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】汚染気体領域の汚染粒子を清浄気体領域へ移動しないように遮る遮断部について、その遮断部から清浄気体領域への汚染粒子のリークを検査する装置において、
前記遮断部の清浄気体領域側に対して光を照射する光源装置を備え、
この光源装置からの光の照射領域に前記遮断部からのリーク粒子が存在する際に生ずる散乱光を検出し、この検出結果に基づいて、前記遮断部から清浄気体領域への汚染粒子のリークを検査するように構成したことを特徴とするリーク検査装置。
【請求項２】汚染気体領域の汚染粒子を清浄気体領域へ移動しないように遮る遮断部について、その遮断部から清浄気体領域への汚染粒子のリークを検査する装置において、
前記遮断部の清浄気体領域側に対して、往復移動または繰返し移動するレーザ光線を照射する手段を備え、
この往復移動または繰返し移動するレーザ光線照射領域に前記遮断部からのリーク粒子が存在する際に生ずる散乱光を検出し、この検出結果に基づいて、前記遮断部から清浄気体領域への汚染粒子のリークを検査するように構成したことを特徴とするリーク検査装置。
【請求項３】汚染気体領域の汚染粒子を清浄気体領域へ移動しないように遮る遮断部について、その遮断部から清浄気体領域への汚染粒子のリークを検査する装置において、
レーザ発振装置と、このレーザ発振装置からのレーザ光線を偏向させて自身の周りを回る方向に往復移動または繰返し移動させる光走査素子と、この光走査素子の周りを回る方向に往復移動または繰返し移動するレーザ光線を受けて、それぞれ平行往復移動または平行繰返し移動するレーザ光線として出射する光学素子とを備え、
この光学素子からの平行往復移動または平行繰返し移動するレーザ光線を、前記遮断部の清浄気体領域側に対して照射し、その照射領域に前記遮断部からのリーク粒子が存在する際に生ずる散乱光を検出し、この検出結果に基づいて、前記遮断部から清浄気体領域への汚染粒子のリークを検査するように構成したことを特徴とするリーク検査装置。
【請求項４】前記光学素子が、凸レンズ、組合せレンズ、または凹面ミラーである請求項３記載のリーク検査装置。
【請求項５】前記光走査素子が、ガルバノミラーまたはポリゴンミラーである請求項３または４記載のリーク検査装置。
【請求項６】前記散乱光を検出する、アバランシェ撮像管を用いた撮像管カメラを備える請求項１〜５のいずれか１項記載のリーク検査装置。
【請求項７】前記散乱光を検出する撮像管と、この撮像管カメラによる撮影画像信号をアナログ微分処理するアナログ微分処理装置とを備え、このアナログ微分処理装置による微分処理画像に基づいて前記遮断部から清浄気体領域への汚染粒子のリークを検査するように構成した請求項１〜５のいずれか１項記載のリーク検査装置。
【請求項８】前記散乱光を検出するカメラを備え、このカメラに前記検査対象領域以外の領域を撮影しないように遮るフードを取り付けた請求項１〜５のいずれか１項記載のリーク検査装置。
【請求項９】前記散乱光を経時的に検出するカメラを備え、このカメラによる撮影画像を複数コマ累積して累積画像を作成する画像累積処理装置を備え、この画像累積処理装置による累積画像に基づいて前記遮断部から清浄気体領域への汚染粒子のリークを検査するように構成した請求項１〜５のいずれか１項記載のリーク検査装置。
【請求項１０】前記遮断部の清浄気体領域側にＸＹテーブルを設置し、このＸＹテーブル上に散乱光検出装置を設置して、散乱光検出装置をＸ方向およびＹ方向に移動自在とし、
前記ＸＹテーブルにより前記散乱光検出装置を走査させつつ、その散乱光検出装置による前記散乱光の検出を行うように構成した請求項１〜５のいずれか１項記載のリーク検査装置。
【請求項１１】前記遮断部は、クリーンルーム類において清浄気体領域を取り囲む遮断部である請求項１〜１０のいずれか１項記載のリーク検査装置。
【請求項１２】汚染気体領域の汚染粒子を清浄気体領域へ移動しないように遮る遮断部について、その遮断部から清浄気体領域への汚染粒子のリークを検査する方法において、
光源装置からの光を前記遮断部の清浄気体領域側に対して照射し、この光の照射領域に前記遮断部からのリーク粒子が存在する際に生ずる散乱光を検出し、この検出結果に基づいて、前記遮断部から清浄気体領域への汚染粒子のリークを検査することを特徴とするリーク検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚染気体領域の汚染粒子を清浄気体領域へ移動しないように遮る遮断部について、その遮断部から清浄気体領域への汚染粒子のリークを検査するリーク検査装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばクリーンルームで使用するＨＥＰＡフィルタについては、損傷によるリークやピンホールによるリークがないことを確認するために、クリーンルーム竣工時以降定期的にリーク検査が行われる。従来は、ＨＥＰＡフィルタ上流側にエアロゾルを導入するとともに、パーティクルカウンタやホトメータを用い、その吸引プローブによりＨＥＰＡフィルタ出側面を自動または手動で走査し、フィルタ出側面全域について清浄化気体のサンプリングを行うことによって、リークを検査していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来方法は、いずれも吸引プローブをフィルタの出側面に対して走査させる必要があるため、検査に多大な労力と長い時間とを要することが問題であった。
【０００４】
そこで、本発明の主たる課題は、作業員の労力軽減および検査時間の短縮化を図ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明のうち請求項１記載のリーク検査装置は、汚染気体領域の汚染粒子を清浄気体領域へ移動しないように遮る遮断部について、その遮断部から清浄気体領域への汚染粒子のリークを検査する装置において、
前記遮断部の清浄気体領域側に対して光を照射する光源装置を備え、
この光源装置からの光の照射領域に前記遮断部からのリーク粒子が存在する際に生ずる散乱光を検出し、この検出結果に基づいて、前記遮断部から清浄気体領域への汚染粒子のリークを検査するように構成したことを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２記載のリーク検査装置は、汚染気体領域の汚染粒子を清浄気体領域へ移動しないように遮る遮断部について、その遮断部から清浄気体領域への汚染粒子のリークを検査する装置において、
前記遮断部の清浄気体領域側に対して、往復移動または繰返し移動するレーザ光線を照射する手段を備え、
この往復移動または繰返し移動するレーザ光線照射領域に前記遮断部からのリーク粒子が存在する際に生ずる散乱光を検出し、この検出結果に基づいて、前記遮断部から清浄気体領域への汚染粒子のリークを検査するように構成したことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３記載のリーク検査装置は、汚染気体領域の汚染粒子を清浄気体領域へ移動しないように遮る遮断部について、その遮断部から清浄気体領域への汚染粒子のリークを検査する装置において、
レーザ発振装置と、このレーザ発振装置からのレーザ光線を偏向させて自身の周りを回る方向に往復移動または繰返し移動させる光走査素子と、この光走査素子の周りを回る方向に往復移動または繰返し移動するレーザ光線を受けて、それぞれ平行往復移動または平行繰返し移動するレーザ光線として出射する光学素子とを備え、
この光学素子からの平行往復移動または平行繰返し移動するレーザ光線を、前記遮断部の清浄気体領域側に対して照射し、その照射領域に前記遮断部からのリーク粒子が存在する際に生ずる散乱光を検出し、この検出結果に基づいて、前記遮断部から清浄気体領域への汚染粒子のリークを検査するように構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項４記載のリーク検査装置は、請求項３記載の装置における前記光学素子が、凸レンズ、組合せレンズ、または凹面ミラーであるものである。
【０００９】
請求項５記載のリーク検査装置は、請求項３または４記載の装置における前記光走査素子が、ガルバノミラーまたはポリゴンミラーであるものである。
【００１０】
請求項６記載のリーク検査装置は、請求項１〜５のいずれか１項記載の装置において、前記散乱光を検出する、アバランシェ撮像管を用いた撮像管カメラを備えるものである。
【００１１】
請求項７記載のリーク検査装置は、請求項１〜５のいずれか１項記載の装置において、前記散乱光を検出する撮像管と、この撮像管カメラによる撮影画像信号をアナログ微分処理するアナログ微分処理装置とを備え、このアナログ微分処理装置による微分処理画像に基づいて前記遮断部から清浄気体領域への汚染粒子のリークを検査するように構成したものである。
【００１２】
請求項８記載のリーク検査装置は、請求項１〜５のいずれか１項記載の装置において、前記散乱光を検出するカメラを備え、このカメラに前記検査対象領域以外の領域を撮影しないように遮るフードを取り付けたものである。
【００１３】
請求項９記載のリーク検査装置は、請求項１〜５のいずれか１項記載の装置において、前記散乱光を経時的に検出するカメラを備え、このカメラによる撮影画像を複数コマ累積して累積画像を作成する画像累積処理装置を備え、この画像累積処理装置による累積画像に基づいて前記遮断部から清浄気体領域への汚染粒子のリークを検査するように構成したものである。
【００１４】
請求項１０記載のリーク検査装置は、請求項１〜５のいずれか１項記載の装置において、前記遮断部の清浄気体領域側にＸＹテーブルを設置し、このＸＹテーブル上に散乱光検出装置を設置して、散乱光検出装置をＸ方向およびＹ方向に移動自在とし、
前記ＸＹテーブルにより前記散乱光検出装置を走査させつつ、その散乱光検出装置による前記散乱光の検出を行うように構成したものである。
【００１５】
請求項１１記載のリーク検査装置は、請求項１〜１０のいずれか１項記載の装置において、前記遮断部は、クリーンルーム類において清浄気体領域を取り囲む遮断部であるものである。なお、クリーンルーム類とは、クリーンルーム、クリーンブース、クリーンベンチなどを含む、コンタミネーションコントロールが行われている限られた空間を意味する。
【００１６】
他方、請求項１２記載のリーク検査方法は、汚染気体領域の汚染粒子を清浄気体領域へ移動しないように遮る遮断部について、その遮断部から清浄気体領域への汚染粒子のリークを検査する方法において、
光源装置からの光を前記遮断部の清浄気体領域側に対して照射し、この光の照射領域に前記遮断部からのリーク粒子が存在する際に生ずる散乱光を検出し、この検出結果に基づいて、前記遮断部から清浄気体領域への汚染粒子のリークを検査することを特徴とする方法である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳述する。
＜基本形態＞
図１は、本発明に係るリーク検査装置ＬＥを示している。このリーク検査装置ＬＥは、汚染気体領域ＣＡの汚染粒子を清浄気体領域ＰＡへ移動しないように遮る遮断部Ｆについて、その遮断部Ｆから清浄気体領域ＰＡへの汚染粒子のリークを検査する装置であり、特に、遮断部Ｆの清浄気体領域ＰＡ側に対して光を照射する光源装置１を備え、この光源装置１からの光Ｌの照射領域に遮断部Ｆからのリーク粒子Ｐが存在する際に生ずる散乱光ＳＬを検出し、この検出結果に基づいて、遮断部Ｆから清浄気体領域ＰＡへの汚染粒子Ｐのリークを検査するように構成したものである。
【００１８】
すなわち、遮断部Ｆから清浄気体領域ＰＡへ汚染粒子Ｐがリークしていると、そのリーク粒子Ｐが光源装置１からの光Ｌを散乱させるので、この散乱光ＳＬを例えば散乱光検出装置２で検出すれば、遮断部Ｆから清浄気体領域ＰＡへの汚染粒子Ｐのリークを検査することができるのである。しかも、遮断部Ｆの清浄気体領域ＰＡ側における光Ｌ照射領域と対応する領域を一度に検査できるので、光Ｌの照射領域を広げれば、一度に広範囲の領域を検査することができるようになる。
【００１９】
例えば、クリーンルーム類の天井や壁などには、気体清浄化フィルタ（本発明の遮断部に含まれる）が一枚または複数枚取り付けられている場合があるが、そのような場合に、汚染気体の清浄化を行っている一枚または複数枚の気体清浄化フィルタの出側の全領域に対して照射するとともに、その全領域からの散乱光を検出するようにすると、一枚または複数枚のフィルタのリーク検査を、一度の散乱光の検出を行うだけで済ませることもできる。よって、従来のパーティクルカウンタを用いる方法と比べて、検査労力の大幅な軽減および検査時間の大幅な短縮を図ることができる。
【００２０】
本発明の検査対象たる遮断部としては、汚染気体領域の汚染粒子を清浄気体領域へ移動しないように遮る遮断部、例えばクリーンルーム類において清浄気体領域を取り囲む部分（天井・壁・床）がある。さらに具体的には、クリーンルームにおける天井材と壁材との接合シール部および壁材と床材との接合シール部も本発明の遮断部に含まれる。クリーンルームの天井や壁に設けられた気体清浄化フィルタ（ＨＥＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタなど）と天井材または壁材との接合シール部、および気体清浄化フィルタ自体も本発明の遮断部に含まれる。天井や壁に配設したフィルタフレームに気体清浄化フィルタを取り付けるタイプのクリーンルームでは、気体清浄化フィルタとフィルタフレームとの接合シール部、フィルタフレームと天井材または壁材との接合シール部も本発明の遮断部に含まれる。さらに、クリーンルームの床に配設された排気ダクトと床材との接合部も本発明の遮断部に含まれる。特に気体清浄化フィルタのリーク検査は、フィルタを設備に取り付けた状態で行っても、設備に取り付けていない状態で行っても良い（後述する）。
【００２１】
次に、本発明の光源装置１としては、ストロボライトや電球などの各種照明装置やレーザ発振装置などを用いることができる。電球を用いる場合、照射範囲を限定するためにスリットにより面状光として照射させたり、レンズやフードによりスポット光として照射させるのが好ましい。レーザ発振装置を用いる場合、照射レーザ光をシリンドリカルレンズなどの光学素子を用いてシート状に広げて照射させたり、後述の第１から第３の光照射形態に従って照射させたりすることができる。レーザ発振装置としては、連続発振が得られ、かつ高い出力が容易に得られる点でアルゴンレーザ発振装置を用いるのが好ましい。もちろん、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ発振装置などの他のレーザ発振装置を用いることもできる。レーザ光の使用波長は、紫外（波長３９０ｎｍ以下）や赤外（８００ｎｍ以上）領域でも良いが、可視領域のものが好ましい。すなわち、紫外領域の波長を有するレーザ光線は、空気中でオゾンを発生させる点や、視力障害を引き起こすおそれがある点、半導体製造で用いるフォトレジストの反応波長が紫外領域にある（３６５ｎｍ）点などから、使用場所等が限られてしまう。また、赤外線は、周囲の物体を加熱してしまうおそれがあること、および高温物体や照明灯表面からも盛んに放射されているので散乱光の検出が困難となることから、通常の検査対象空間での使用には不向きである。
【００２２】
また、図示するように、光源装置１からの光を遮断部Ｆの清浄気体領域に対して照射するにあたり、光Ｌの照射方向と遮断部Ｆの清浄気体領域ＰＡ側面Ｆ１とが平行となるようにするのが好ましい。これにより、検査対象領域における検査能力が均一化する。
【００２３】
さらに、遮断部Ｆからリークする粒子Ｐはリーク部に近いほど速度が速いので、遮断部Ｆの清浄気体領域ＰＡ側面Ｆ１と照射光Ｌとの距離が近いほどリーク粒子からの散乱光を検出しにくくなり、検査精度が低下してしまう。逆に、遮断部Ｆの清浄気体領域ＰＡ側面Ｆ１と照射光Ｌとの距離が遠すぎても、遮断部Ｆから清浄気体領域ＰＡへリークする粒子Ｐはリーク部から遠ざかるに従って分散するので、散乱光を検出しにくくなり検査精度が低下してしまう。本発明者らは、実験に基づき、遮断部Ｆの清浄気体領域ＰＡ側面Ｆ１と照射光Ｌとの離間距離には適切な範囲が存在すること、およびその適切な範囲は少なくともリーク粒子の粒径および光照射領域（遮断部Ｆの清浄気体領域ＰＡ側）における気流速度に依存することを知見している。
【００２４】
次に、散乱光検出装置２としては、撮像管カメラ（特にアバランシェ撮像管を用いた高感度撮像管カメラが好適）や、ＣＣＤカメラ、写真機などを用いることができる。この場合、これら撮像管カメラ、ＣＣＤカメラまたは写真機等による撮影結果を、モニタに表示させたり、プリンタで印刷したり、ビデオで録画したり、現像・プリントしたりして、その表示等を観察することにより散乱光ＳＬを検出しリークの有無を検査することができる。図示例では散乱光検出装置２として撮像管カメラを用い、撮像結果をモニタ５に表示させるように構成している。なお、散乱光検出装置２の散乱光検出方向（撮像管カメラ等により散乱光ＳＬを撮影等する場合にはその撮影方向）と光Ｌの照射方向との角度は、図示例では直角とされているが、必要に応じて他の角度とすることができる。また、散乱光検出装置を用いずに、肉眼で散乱光を検出してリークを検査することもできる。
【００２５】
特に散乱光検出装置２として撮像管カメラを用いる場合、図示するようにアナログの撮影画像信号をアナログ微分処理するアナログ微分処理装置３を用い、このアナログ微分処理装置３による微分処理画像をモニタ５に表示させる等して、リークを検査するようにすることを推奨する。微分処理によって撮影画像信号の高域周波数成分のみを強調することにより、より微小なリーク粒子からの散乱光を検出できるようになる。よって、検査精度が向上する。なお、アナログ微分は、リアルタイム処理でもバッチ処理でも良い。また、アナログ微分処理装置は撮像管カメラに内蔵されていても良い。
【００２６】
また、撮像管カメラや写真機等のカメラを用いて散乱光を検出する場合、検査領域以外の領域を撮影しないように遮るフード２Ａを取り付けるのが好ましい。これにより、検査対象領域のみを撮影することができ、検査対象領域の周囲からの光を撮影しなくなるので撮影画像のコントラストが増し、リークをより確実に検査できる。
【００２７】
さらに、散乱光を経時的に検出しうるカメラ（撮像管カメラやＣＣＤカメラのほか経時的に複数枚の写真撮影が可能な写真機）を用いる場合、撮影画像を複数コマ累積して累積画像を作成する画像累積処理装置４を用い、この画像累積処理装置４による累積画像をモニタ５に表示させる等してリークの有無を検査するのが好ましい。単位時間あたりのリーク粒子数が少ない場合でも撮影画像を複数コマ累積した累積画像においてはリーク粒子がより明瞭に現れるので、リークをより確実に検査できる。
【００２８】
他方、リーク粒子Ｐが微小であると散乱光ＳＬの強度が弱くなるために、光の照射形態によってはリークを検査できないことがある。特に、検査時間を短縮するために広範囲に光を照射する場合（例えばレーザ光線をシリンドリカルレンズで広げて照射した場合）、照射範囲各部における照射光強度が弱くなり、微小粒子の検出が困難になり易い。かかる場合に、大出力の光源装置を用いることもできるが、広い設置スペースを必要とするなどの問題点を生ずるため好ましくない。
そこで、次に微小粒子のリーク検査に好適な光照射形態について詳述する。なお、下記第１の光照射形態〜第３の光照射形態において図示する散乱光検出装置２、アナログ微分処理装置３、画像累積処理装置４、およびモニタ５等の装置構成や、その検査方法については、当業者であれば前述の基本形態から容易に理解されるところであるので以下では説明を略している。
【００２９】
＜第１の光照射形態＞
図２および図３は第１の光照射形態を採用したリーク検査装置ＬＥ１を示しており、このものは請求項２記載の発明に係るものである。本形態のリーク検査装置ＬＥ１は、遮断部Ｆの清浄気体領域ＰＡ側に対して、往復移動または繰返し移動するレーザ光線を照射する手段として、レーザ発振装置１０と、このレーザ発振装置１０からのレーザ光線Ｌ１を、遮断部Ｆの清浄気体領域側面Ｆ１に沿って（好適には図示のように清浄気体領域側面Ｆ１と平行に）往復移動させる光走査素子１１とを備えるものである。
【００３０】
本形態の特徴たる光走査素子１１としては、図示のような所定の速さで往復回転駆動されるミラー１１Ａを有し、レーザ発振装置１０からのレーザ光線Ｌ１を反射するとともに、その反射レーザ光線Ｌ２を自身の周りを回る方向に所定角度範囲でかつ所定の速さで往復移動させる振動ミラーがある。この場合、ミラー１１Ａからの反射レーザ光線Ｌ２は、ミラー１１Ａの回転軸を中心とする扇形の反射レーザ光線移動領域において一方の半径方向端縁Ｌ２ａと他方の半径方向端縁Ｌ２ｂとを往復するように揺動する。このミラー１１Ａの振動の速さは特に限定されないが、微小リーク粒子を検出可能とするためには振動数６０Ｈｚ以上で、実質的に一定であるのが好ましい。かかる振動数でミラーを往復回転駆動しうる光走査素子の具体例としてはガルバノミラーがある。
【００３１】
本形態の場合、レーザ光線Ｌ２を遮断部Ｆの清浄気体領域側面Ｆ１に沿って往復移動させることにより、その移動領域全体に順にレーザ光線Ｌ２を照射することになる。したがって、強度を低下させることなく広範囲の領域に対してレーザ光を照射でき、大出力の光源装置を用いなくとも微小リーク粒子を検出できるようになる。
【００３２】
＜第２の光照射形態＞
図４および図５は第２の光照射形態を採用したリーク検査装置ＬＥ２を示しており、このものも請求項２記載の発明に係るものである。本形態のリーク検査装置ＬＥ２は、遮断部Ｆの清浄気体領域ＰＡ側に対して、繰返し移動するレーザ光線を照射する手段として、レーザ発振装置１０と、このレーザ発振装置１０からのレーザ光線Ｌ１を、遮断部Ｆの清浄気体領域側面Ｆ１に沿って（好適には図示のように清浄気体領域側面Ｆ１と平行に）繰返し移動させる光走査素子１２とを備えるものである。
【００３３】
本形態の特徴たる光走査素子１２としては、図示のような所定の速さで回転駆動される多角柱状鏡面１２Ａを有するいわゆる回転鏡型光偏向器（ポリゴンミラー）がある。この場合、同図に示すように、レーザ発振装置１０からのレーザ光線Ｌ１が回転する多角柱状鏡面１２Ａにより反射されるとともに、その反射レーザ光線Ｌ３は光走査素子１２の周りを回る方向に所定角度範囲でかつ所定の速さで繰返し移動され（すなわち、多角柱状鏡面１２Ａの回転軸を中心とする扇形の反射レーザ光線移動領域において一方の半径方向端縁Ｌ３ａから他方の半径方向端縁Ｌ３ｂへの片方向移動が繰返しなされる）、この繰返し移動するレーザ光線Ｌ３が、遮断部Ｆの清浄気体領域側面Ｆ１に沿って照射される。
【００３４】
本形態においては、前述の第１の光照射形態と同様に強度を低下させることなく広範囲の領域に対してレーザ光を照射でき、大出力の光源装置を用いなくとも微小リーク粒子を検出できるようになるのに加えて、次のような効果がある。すなわち、繰返し移動するレーザ光線Ｌ３の各通過位置における滞在時間はレーザ光線Ｌ３の移動方向において（すなわち、一方の移動端Ｌ３ａから他方の移動端Ｌ３ｂまで）一定となる。よって、本形態の場合、レーザ光線をその移動方向に均一な強度でフィルタＦの出側に対して照射でき、検査精度が検査対象領域内において均一となる。
【００３５】
これに対して前述第１の光照射形態のようにレーザ光線を往復移動させる場合、図２に示すようにレーザ光線Ｌ２はその移動両端Ｌ２ａ，Ｌ２ｂにおいて瞬間的に止まらざるをえず、当該移動両端におけるレーザ光線滞在時間が他の位置と比べて長くなり、検査精度が検査対象領域内において不均一となることがある。
【００３６】
＜第３の光照射形態＞
図６および図７は、第３の光照射形態を採用したフィルタリーク検査装置ＬＥ３を示している。この検査装置ＬＥ３は請求項３記載の発明に係るものであり、レーザ発振装置１０と、このレーザ発振装置１０からのレーザ光線Ｌ１を偏向させて自身の周りを回る方向に往復移動させる光走査素子１１と、この光走査素子１１の周りを回る方向に往復移動するレーザ光線Ｌ４を受けて平行往復移動するレーザ光線Ｌ５として出射する光学素子１３とを備えるものである。この光学素子１３からの平行往復移動するレーザ光線Ｌ５は、遮断部Ｆの清浄気体領域側面Ｆ１に沿って（好適には図示のように清浄気体領域側面Ｆ１と平行に）照射されるように構成されている。
【００３７】
図示例の光走査素子１１は前述第１の光照射形態と同様のものであるが、第二の光照射形態と同様の光走査素子１２を用いることもできる。この場合、図示しないが繰返し移動するレーザ光線を光学素子１３によって平行繰返し移動するレーザ光線とし、これを遮断部Ｆの清浄気体領域側面Ｆ１に沿って照射させる。
【００３８】
本形態の特徴とする光学素子１３は、光走査素子１１の周りを回る方向に往復移動（または繰返し移動）するレーザ光線Ｌ４を受けて平行往復移動（または繰返し移動）するレーザ光線Ｌ５として出射しうるものであれば特に限定されないが、例えば図示の円筒面平凸レンズなどの各種の凸レンズを用いることができる。また、図８に示すｆ（θ）レンズ１３Ａなどの各種組み合わせレンズや、図９に示すような全反射円筒凹面ミラー１３Ｂなどの各種凹面ミラーを用いることもできる。なお、図８および図９には光走査素子は示していない。
【００３９】
図６および図７に示すように、反射レーザ光線Ｌ４を自身の周りを回る方向に往復移動させる光走査素子１１を用いた場合、光学素子１３からの平行往復移動レーザ光線Ｌ５の各通過位置における滞在時間は、レーザ光線Ｌ５の移動領域内においてレーザ光線Ｌ５の照射方向に一定となる。一方、反射レーザ光線Ｌ４を自身の周りを回る方向に繰返し移動させる光走査素子１２を用いた場合、光学素子からの平行繰返し移動するレーザ光線の各通過位置における滞在時間は、レーザ光線照射方向において一定となるとともに、平行移動方向においても一定となる。
【００４０】
ところで、前述のように本発明装置の検査対象の一つに、クリーンルーム類の清浄気体領域を取り囲む遮断部がある。そこで、以下ではクリーンルーム類の清浄気体領域を取り囲む遮断部のリーク検査の例を引き、さらに本発明を詳述する。下記の形態では、いわゆる垂直一方向流型クリーンルームへの適用例を示すが、側壁に気体清浄化フィルタの出側面を有する水平一方向流型クリーンルームのほか、非一方向流型クリーンルームに対しても適用することができる。
【００４１】
＜クリーンルームにおけるリーク検査形態１＞
先ず、遮断部の清浄気体領域側にＸＹテーブルを着脱自在に固定し、このＸＹテーブル上に散乱光検出装置を設置して、散乱光検出装置をＸ方向およびＹ方向に移動自在とし、ＸＹテーブルにより散乱光検出装置を走査させつつ散乱光の検出を行うように構成した形態について説明する。
【００４２】
例えば、クリーンルーム天井に吊り下げられたフィルタフレームに対して設置されるＨＥＰＡフィルタ等のリーク検査を行う場合、図１０に示すように、気体清浄化フィルタＦの出側面Ｆ１と平行にかつ出側面Ｆ１から離間させて、ＸＹテーブル２０をフィルタフレームＦＦに対して着脱自在に固定するとともに、このＸＹテーブル２０上に散乱光検出装置２を設置する。ＬＥ４はリーク検査装置を示している。ＸＹテーブル２０は、図１１に詳しく示すように散乱光検出装置２が載置されたテーブル２１をＸ方向駆動モータ２２によってＸ方向ガイド２３に沿って移動自在とするとともに、このＸ方向ガイド２３をＹ方向駆動モータ２４によりＹ方向ガイド２５，２５に沿って移動自在としたものである。２６，２６…は、ＸＹテーブル２０をフィルタ出側面Ｆ１と平行にかつ離間して支持するための支柱を示している。なお、テーブル２１をＺ方向（すなわちフィルタ出側面Ｆ１に対して垂直方向）についても移動自在とすることもできる。
【００４３】
一方、フィルタＦの出側面Ｆ１とＸＹテーブル２０との間に出側面Ｆ１に沿って光を照射しうるように光源装置等を設ける。図示例では前述第１の光照射形態を採用している。すなわち、レーザ光線Ｌ１をフィルタＦの出側面Ｆ１と散乱光検出装置２との間に向けて（好適にはフィルタ出側面Ｆ１と平行な方向に）反射するとともにその反射レーザ光線Ｌ２を、少なくともフィルタＦの出側面Ｆ１と対応する領域内において自身の周りを回る方向に往復移動させる光走査素子１１をフィルタＦの隅部の外側に配置するとともに、この光走査素子１１のミラー面１１Ａに対してフィルタ出側面Ｆ１に対応する領域以外の位置からレーザ光線Ｌ１を照射しうるようにレーザ光線出射部１０Ａを設置する。レーザ光線出射部１０Ａからは、図示しないレーザ発振装置からのレーザ光線Ｌ１が光ファイバ１０Ｂを介して導かれ、出射されるように構成されている。なお、同様に、前述の第２の光照射形態を採用することもできる（図示せず）。
【００４４】
検査に際しては、レーザ光線出射部１０Ａからのレーザ光線Ｌ１を光走査素子１１により反射させるとともに、その反射レーザ光線Ｌ２をフィルタ出側面Ｆ１に沿って往復移動させる。この場合、反射レーザ光線Ｌ２の回転角度を約９０度とすると、往復移動するレーザ光線Ｌ２の移動領域がフィルタＦの出側領域全体をカバーするようになる。かかる状態で、ＸＹテーブル２０により散乱光検出装置２を二点鎖線矢印で示すように走査させつつ、その散乱光検出装置２によって往復移動するレーザ光線Ｌ２の移動領域全体にわたり散乱光の検出を行い、その検出結果に基づいてリークの有無を検査する。
【００４５】
また、このＸＹテーブルを採用する形態において、前述第３の光照射形態を採用することもできる。この例として、前述第１の形態と同様の光走査素子１１を用いた形態を図１２に示した（気体清浄化フィルタは示していない）。この場合、光学素子１３からの平行往復移動するレーザ光線Ｌ５を検査対象の気体清浄化フィルタの出側面と平行にかつ出側面全体をカバーするように照射させるべく、気体清浄化フィルタ出側とＸＹテーブルとの間の側方に適宜のサイズの光学素子１３を設置し、この光学素子１３の入側に、レーザ光線Ｌ１を反射するとともにその反射レーザ光線Ｌ４を自身の周りを回る方向に往復移動させる光走査素子１１を臨ませる。また、この光走査素子１１のミラー面１１Ａに対してフィルタ出側面Ｆ１に対応する領域以外の位置からレーザ光線Ｌ１を照射しうるようにレーザ光線出射部１０Ａを設置する。レーザ光線出射部１０Ａからは、図示しないレーザ発振装置からのレーザ光線が光ファイバ１０Ｂを介して導かれ、出射されるようになっている。なお、当然ではあるが、図１２に示す例の光走査素子１１に代えて前述第２の光照射形態で用いた光走査素子１２を用いることもできる。
【００４６】
検査に際しては、フィルタＦによる気体清浄化を実施する一方、レーザ光線出射部１０Ａからのレーザ光線Ｌ１を、光走査素子１１により反射させるとともにその反射レーザ光線Ｌ４を往復移動させ、この往復移動するレーザ光線Ｌ４を光学素子１３により平行往復移動するレーザ光線Ｌ５とし、この光学素子１３からの平行往復移動するレーザ光線Ｌ５をフィルタ出側面に沿って照射する。かかる状態で、ＸＹテーブル２０により散乱光検出装置２を二点鎖線矢印で示すように走査させつつ、その散乱光検出装置２によってフィルタ出側領域全体にわたり散乱光の検出を行い、リークの有無を検査する。
【００４７】
なお、これら図示したＸＹテーブル２０を採用する形態では、気体清浄化フィルタＦを一枚ずつ検査するように構成しているが、図１３に示すように同時に複数枚の気体清浄化フィルタＦ，Ｆを検査しうるように構成しても良い。特に図示例では、散乱光検出装置２は複数枚の気体清浄化フィルタＦとフィルタフレームＦＦとの接合シール部Ｓ，Ｓの下方にも散乱光検出装置２を移動させることができる。したがって、接合シール部Ｓ，Ｓのシールが不完全である場合に生ずる、接合シール部Ｓ，Ｓからのリークを検査することもできる。また、フィルタフレームＦＦＥと壁材Ｗとの接合シール部Ｓ１（図１６に示す）の下方まで散乱光検出装置２を移動しうるように構成することもできる。
【００４８】
本形態では、フィルタフレームＦＦもしくはＦＦＥに対してＸＹテーブル２０を固定して、上方から吊り下げるようにしてＸＹテーブル２０を支持しているが、例えば適宜の台または台車の上にＸＹテーブル２０を固定し、ＸＹテーブル２０を下方から支持するようにもできる（図示せず）。
【００４９】
＜クリーンルームにおけるリーク検査形態２＞
その他として、複数枚のフィルタが列状または行列状に設置されている場合、これらの全部または過半数のフィルタについて、その出側面の下方領域全体をカバーするように光を照射する検査形態も提案する。
【００５０】
この具体例として、図１４および図１５にはクリーンルーム３０の天井３１全体にわたり行列状に設置された複数の気体清浄化フィルタＦ，Ｆ…の検査を行う場合を示した。すなわち、天井３１の隅部の下方に、レーザ光線をフィルタＦ，Ｆ…の出側面と平行な方向に反射するとともにその反射レーザ光線Ｌ２を自身の周りを回る方向に往復移動させる光走査素子１１を配置し、この光走査素子１１のミラー面１１Ａに対してレーザ光線を照射しうるようにレーザ発振装置１０を設置している。ＣＡは汚染気体領域を示し、ＰＡは清浄気体領域を示している。また図１６は、要部拡大図である。
【００５１】
検査に際しては、フィルタＦにより気体の清浄化を行っている状態で、光走査素子１１によりレーザ光線Ｌ２をフィルタ出側面Ｆ１と平行に往復移動させるとともに、散乱光検出装置２によりリーク粒子Ｐからの散乱光ＳＬの検出を行い、その検出結果に基づいてリークの有無・リークしているフィルタの特定・リーク位置などを検査する。本形態では、かかるリーク検査を照射光領域の全体について一度で行うのが好ましいが、散乱光検出装置２の検出範囲や光照射範囲を考慮して複数回に分けてリーク検査を行うこともできる。レーザ光の照射の仕方や散乱光の検出の仕方次第では、複数枚のフィルタＦ自体のリーク検査、フィルタＦとフィルタフレームＦＦまたはＦＦＥとの接合シール部Ｓ，Ｓ…のリーク検査、およびフィルタフレームＦＦＥと壁材Ｗとの接合シール部Ｓ１，Ｓ１のリーク検査を一度または数度で行うことができる。ＢＰはフィルタフレームＦＦＥと壁材Ｗとの間に配されるバックアップ材を示している。
【００５２】
なお、図示形態では前述の第１の光照射形態を採用したが、もちろん前述基本形態において述べた光照射形態のほか、前述第２または第３の光照射形態を採用することもできる。
【００５３】
＜フィルタを設備に取り付けない状態でのフィルタ自体の検査形態＞
他方、図１７は、フィルタを設備に取り付けない状態で検査を行う形態を示している。すなわち、検査対象とする気体清浄化フィルタＦの入側に汚染気体を供給するファン４０を接続し、フィルタＦの出側の側方に、レーザ光線Ｌ１をフィルタ出側面Ｆ１と平行に反射するとともにその反射レーザ光線Ｌ２を自身の周りを回る方向に往復移動させる光走査素子１１を配置し、この光走査素子１１のミラー面１１Ａに対してフィルタ出側面Ｆ１に対応する領域以外の位置からレーザ光線Ｌ１を照射しうるようにレーザ発振装置１０を設置している。
【００５４】
検査に際しては、所定の汚染気体をファン４０により気体清浄化フィルタＦ入側から出側へ人為的に通気させるとともに、光走査素子１１によりレーザ光線Ｌ２をフィルタ出側面Ｆ１と平行に往復移動させ、他方で散乱光検出装置２によりリーク粒子Ｐからの散乱光ＳＬの検出を行い、その検出結果に基づいてリークの有無やリーク位置を検査する。
【００５５】
また図示の形態では、前述の第１の光照射形態を採用したが、もちろん前述基本形態において述べた光照射形態のほか、前述第２または第３の光照射形態を採用することもできる。また、本検査形態においても、ＸＹテーブル２０を採用することができる。さらに、本検査形態に係るリーク検査は、図示するようにクリーンルーム３０内で行うのが好ましい。
【００５６】
＜その他＞
上記実施形態では、散乱光検出装置による散乱光の検出にあたりその背景となる領域に対して、本発明の光源装置以外からの光が入射しないようにするのが好ましい。例えば、室内において検査を行うときには、室内照明を消したり、窓がある場合には窓からの入光をカーテンなどにより遮ったりした状態で検査を行うのが好ましい。
【００５７】
また、上記実施形態では、検査対象の遮断部が遮断可能（気体清浄化フィルタが捕獲可能）な粒径範囲の粒子を人為的に混入した汚染気体を用いてリーク検査を行うことができる。かかる粒子混入をしておけばリークの有無を確実に検査できるようになる。
【００５８】
さらに上記のクリーンルームにおけるリーク検査形態１および２では、気体清浄化フィルタを備える天井部について例示したが、同様にしてクリーンルーム類における他の部位のリーク検査を行うことができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、作業員の労力軽減および検査時間の短縮化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に係るリーク検査装置の基本形態を示す概略正面図である。
【図２】
第１の光照射形態を示す概略平面図である。
【図３】
第１の光照射形態を示す概略正面図である。
【図４】
第２の光照射形態を示す概略平面図である。
【図５】
第２の光照射形態を示す概略正面図である。
【図６】
第３の光照射形態を示す概略平面図である。
【図７】
第３の光照射形態を示す概略正面図である。
【図８】
ｆ（θ）レンズを示す側面図である。
【図９】
円筒凹面ミラーを示す側面図である。
【図１０】
クリーンルームにおけるリーク検査形態１を示す概略正面図である。
【図１１】
クリーンルームにおけるリーク検査形態１を示す概略斜視図である。
【図１２】
クリーンルームにおけるリーク検査形態１において、第３の光照射形態を採用した例を示す概略斜視図である。
【図１３】
クリーンルームにおけるリーク検査形態１の変形例を示す概略縦断面図である。
【図１４】
クリーンルームにおけるリーク検査形態２を示す概略縦断面図である。
【図１５】
クリーンルームにおけるリーク検査形態２を示す概略平面図である。
【図１６】
クリーンルームにおけるリーク検査形態２を示す要部拡大図である。
【図１７】
フィルタを設備に取り付けない状態でのフィルタ自体の検査形態を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
１…光源装置、２…散乱光検出装置、３…アナログ微分処理装置、４…画像累積処理装置、５…モニタ、Ｆ…フィルタ（遮断部）、Ｐ…リーク（汚染）粒子、１０…レーザ発振装置、１１…光走査素子、１３…光学素子、２０…ＸＹテーブル。