(57)【要約】【課題】  簡単な構成によって、精度良くかつ高速に非破壊検査をすると共に、高度な解析を可能とする非破壊検査装置、非破壊検査の検査方法及びホーンを提供することにある。【解決手段】  ミリ波受信アンテナ６１に、ミリ波が入射される側の端部に長辺と短辺からなるスリット形状の入射開口部を形成し、入射開口部と被検査体Ｓとの間に入射許容部材としての円板８４を設けた。円板８４にはスリット８４ａを穿設し、円板８４を回転させてスリット８４ａを入射開口部の一方端から他方端へと移動させることで、入射開口部に入射されるミリ波を、入射開口部の長辺がのびる方向で細分化して連続的に受信するようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体と、
ライン状に収束整形された電磁波を前記被検査体の入射面に入射する電磁波送信部と、
前記被検査体の入射面に入射されたライン状に収束整形された電磁波が前記被検査体を透過、散乱又は反射して出射されたライン状の透過、散乱又は反射した電磁波を、受信アンテナが受信する電磁波受信部と、
を備えた非破壊検査装置において、
前記受信アンテナを、前記電磁波を入射する入射開口部を有した管体を、基端部から前記入射開口部に向かって、前記入射開口部の開口面の一方向に拡開して、前記入射開口部の形状をスリット形状に形成するとともに、
前記入射開口部に、電磁波が入射することを部分的に許容する入射許容部材を設け、電磁波が前記入射開口部に入射可能な領域を時間経過に伴って移動させるために、前記入射許容部材を制御するための制御手段を設けたことを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の非破壊検査装置において、
前記入射許容部材が、電磁波非透過性材料からなる円板であって、
前記円板の中心軸近傍から径方向に、電磁波の入射を許容するためのスリットを穿設し、前記円板を回転させることで、前記入射開口部に対してスリットを移動させ、前記入射開口部において、電磁波の入射が許容される領域を、一方端から他方端に時間的に変化させるようにしたことを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載の非破壊検査装置において、
前記入射許容部材が、液晶を用いた液晶シャッタであって、
前記入射開口部に対して液晶シャッタの開口部の位置を制御することにより、前記入射開口部において、電磁波の入射が許容される領域を、一方端から他方端に時間的に変化させるようにしたことを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項４】
被検査体と、
ライン状に収束整形された電磁波を前記被検査体の入射面に入射する電磁波送信部と、
前記被検査体の入射面に入射されたライン状に収束整形された電磁波が前記被検査体を透過、散乱又は反射して出射されたライン状の透過、散乱又は反射した電磁波を、電磁波を入射するための入射開口部を有する受信アンテナが受信する電磁波受信部と、
を備えた非破壊検査装置において、
前記電磁波送信部は、電磁波を出射するためのホーンであって、前記電磁波を出射する出射開口部を有した管体を、基端部から前記出射開口部に向かって、前記出射開口部の開口面の一方向に拡開して、前記出射開口部の形状をスリット形状に形成したことを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項５】
被検査体と、
ライン状に収束整形された電磁波を前記被検査体の入射面に入射する電磁波送信部と、
前記被検査体の入射面に入射されたライン状に収束整形された電磁波が前記被検査体を透過、散乱又は反射して出射されたライン状の透過、散乱又は反射した電磁波を、電磁波を入射するための入射開口部を有する受信アンテナが受信する電磁波受信部と、
を備えた非破壊検査装置において、
前記電磁波送信部は、電磁波を出射するためのホーンであって、電磁波を出射する出射開口部を有した管体を、基端部から前記出射開口部に向かって、前記出射開口部の開口面の一方向に拡開して、前記出射開口部の形状をスリット形状に形成し、
前記受信アンテナは、前記電磁波を入射する入射開口部を有した管体であって、基端部から前記入射開口部に向かって、前記ホーンの前記出射開口部の開口面が拡開する方向と
同じ方向に拡開して、前記入射開口部の形状をスリット形状に形成したことを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の非破壊検査装置において、
前記入射開口部に、電磁波が入射することを部分的に許容する入射許容部材を設け、電磁波が前記入射開口部に入射可能な領域を時間経過に伴って移動させるために、前記入射許容部材を制御するための制御手段を設けたことを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項７】
請求項６に記載の非破壊検査装置において、
前記入射許容部材が、電磁波非透過性材料からなる円板であって、
前記円板の中心軸近傍から径方向に、電磁波の入射を許容するためのスリットを穿設し、前記円板を回転させることで、前記入射開口部に対してスリットを移動させ、前記入射開口部において、電磁波の入射が許容される領域を、一方端から他方端に時間的に変化させるようにしたことを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項８】
請求項６に記載の非破壊検査装置において、
前記入射許容部材が、液晶を用いた液晶シャッタであって、
前記入射開口部に対して液晶シャッタの開口部の位置を制御することにより、前記入射開口部において、電磁波の入射が許容される領域を、一方端から他方端に時間的に変化させるようにしたことを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項９】
請求項４乃至８のいずれか１に記載の非破壊検査装置であって、前記ホーンと前記被検査体との間に、電磁波整形手段を設置したことを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項１０】
電磁波を被検査体に入射し、被検査体を透過、散乱又は反射した電磁波を受信して前記被検査体を解析する非破壊検査の検査方法において、
前記電磁波をライン状に収束整形して前記被検査体の入射面に入射して前記被検査体からライン状の電磁波を出射させ、そのライン状の電磁波を、入射開口部の一部分から入射させるようにし、
電磁波送信部、被検査体及び電磁波受信部を静止させた状態で、電磁波が入射可能な部分を入射開口部の一方端から他方端に時間経過に従って移動させながら電磁波を連続的に受信して解析するようにし、
入射可能な部分が他方端への移動を完了した時点で、被検査体のみを電磁波の出射方向とライン状にのびる方向の両方に直交する方向に移動させて被検査体の新たな部分にライン状の電磁波を入射させ、新たに入射された被検査体の領域について、再び電磁波が入射される入射開口部の部分を時間経過に従って移動させることで電磁波を連続的に受信して解析するようにしたことを特徴とした非破壊検査の検査方法。
【請求項１１】
電磁波を出射する出射開口部を有した管体と、
発振された電磁波を前記管体に導入するための基端部と、
を有するホーンであって、
前記出射開口部を、基端部から電磁波を出射する方向に向かって、電磁波の出射方向と直交する方向に拡開することにより、スリット形状に形成したことを特徴とするホーン。
【請求項１２】
請求項１１に記載のホーンであって、
前記ホーンの前記出射開口部に、シリンドリカルレンズを一体的に形成したことを特徴とするホーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非破壊検査装置、非破壊検査の検査方法及びホーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被検査体を非破壊で検査する装置としては、電波、可視光線、Ｘ線などの電磁波を検査媒体として被検査体に照射し、被検査体を透過、反射、又は散乱した電磁波を解析することで評価する非破壊検査装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２）。
【特許文献１】特開平７−２６０９４４号公報
【特許文献２】特開平１１−８３９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、いずれの非破壊検査装置においても、検査精度には限界があり、微小な異常を検出する必要がある検査には適していなかった。
このような問題を解決するための手段として、本出願人は、特願２００４−２８７６２１の出願において、微小範囲の異常を検出することを可能とする非破壊検査装置を出願している。この装置においては、受信アンテナが受信できる範囲が狭いため、被検査体における各部位のデータをサンプリングして高度な解析を行うことができた。しかし、一方では被検査体及び受信アンテナを高度に駆動制御するため、極めて高度な制御回路が必要であった。この問題を解決するための手段として、受信アンテナを複数並べて設置することが挙げられるが、各々の受信アンテナに対応した受信器を設置する必要があり、装置が大型化するとともにコストが高くなってしまう。個々に受信アンテナを設置する代わりに、各受信アンテナのチャンネルを順次切換えることによって、受信アンテナから受信器に入力される電磁波を選択的に切換えることが挙げられる。しかし、受信アンテナのチャンネルを切換えるための高精度な制御回路が必要となる。これらの問題点を一挙に解決するため、同出願人は特願２００５−１１７３９の出願において、簡単な制御によって高速かつ高精度の検査結果を得ることを目的として、電磁波受信ホーンを出願した。この電磁波受信ホーンは、電磁波が入射される入射開口部がスリット形状となっており、スリット形状の短辺ののびる方向ではノイズの入射を防止できるため、被検査体を入射開口部の短辺ののびる方向と同じ方向に移動させることで、極めて高精度に非破壊検査を行うことができた。ところが、当該電磁波受信ホーンを用いた検査では、入射開口部に入射された電磁波のデータを一括して処理するため、結果として一次元データしか得られない。つまり、被検査体を透過して出射面から出射されたミリ波のうち、入射開口部に入射されたミリ波が透過した領域を統括して評価することができたが、異常が存在する場合に、その異常の存在部位を特定するような高度な解析までは不可能であった。従って、特願２００５−１１７３９における装置では、被検査体における異常の有無を確認するだけでなく、異常の存在部位を特定するような高度な解析を要する検査においては、好適に用いることができなかった。
【０００４】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、特に大掛かりな部材や高度な制御回路の追加をすることなく、簡単な構成によって、精度良くかつ高度な解析を可能とする非破壊検査装置、非破壊検査の検査方法及びホーンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、被検査体と、ライン状に収束整形された電磁波を前記被検査体の入射面に入射する電磁波送信部と、前記被検査体の入射面に入射されたライン状に収束整形された電磁波が前記被検査体を透過、散乱又は反射して出射されたライン状の透過、散乱
又は反射した電磁波を、受信アンテナが受信する電磁波受信部とを備えた非破壊検査装置において、前記受信アンテナを、前記電磁波を入射する入射開口部を有した管体を、基端部から前記入射開口部に向かって、前記入射開口部の開口面の一方向に拡開して、前記入射開口部の形状をスリット形状に形成するとともに、前記入射開口部に、電磁波が入射することを部分的に許容する入射許容部材を設け、電磁波が前記入射開口部に入射可能な領域を時間経過に伴って移動させるために、前記入射許容部材を制御するための制御手段を設けた。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の非破壊検査装置において、前記入射許容部材が、電磁波非透過性材料からなる円板であって、前記円板の中心軸近傍から径方向に、電磁波の入射を許容するためのスリットを穿設し、前記円板を回転させることで、前記入射開口部に対してスリットを移動させ、前記入射開口部において、電磁波の入射が許容される領域を、一方端から他方端に時間的に変化させるようにした。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１に記載の非破壊検査装置において、前記入射許容部材が、液晶を用いた液晶シャッタであって、前記入射開口部に対して液晶シャッタの開口部の位置を制御することにより、前記入射開口部において、電磁波の入射が許容される領域を、一方端から他方端に時間的に変化させるようにした。
【０００８】
請求項４の発明は、被検査体と、ライン状に収束整形された電磁波を前記被検査体の入射面に入射する電磁波送信部と、前記被検査体の入射面に入射されたライン状に収束整形された電磁波が前記被検査体を透過、散乱又は反射して出射されたライン状の透過、散乱又は反射した電磁波を、電磁波を入射するための入射開口部を有する受信アンテナが受信する電磁波受信部とを備えた非破壊検査装置において、前記電磁波送信部は、電磁波を出射するためのホーンであって、前記電磁波を出射する出射開口部を有した管体を、基端部から前記出射開口部に向かって、前記出射開口部の開口面の一方向に拡開して、前記出射開口部の形状をスリット形状に形成した。
【０００９】
請求項５の発明は、被検査体と、ライン状に収束整形された電磁波を前記被検査体の入射面に入射する電磁波送信部と、前記被検査体の入射面に入射されたライン状に収束整形された電磁波が前記被検査体を透過、散乱又は反射して出射されたライン状の透過、散乱又は反射した電磁波を、電磁波を入射するための入射開口部を有する受信アンテナが受信する電磁波受信部とを備えた非破壊検査装置において、前記電磁波送信部は、電磁波を出射するためのホーンであって、電磁波を出射する出射開口部を有した管体を、基端部から前記出射開口部に向かって、前記出射開口部の開口面の一方向に拡開して、前記出射開口部の形状をスリット形状に形成し、前記受信アンテナは、前記電磁波を入射する入射開口部を有した管体であって、基端部から前記入射開口部に向かって、前記ホーンの前記出射開口部の開口面が拡開する方向と同じ方向に拡開して、前記入射開口部の形状をスリット形状に形成した。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項４又は５に記載の非破壊検査装置において、前記入射開口部に、電磁波が入射することを部分的に許容する入射許容部材を設け、電磁波が前記入射開口部に入射可能な領域を時間経過に伴って移動させるために、前記入射許容部材を制御するための制御手段を設けた。
【００１１】
請求項７の発明は、請求項６に記載の非破壊検査装置において、前記入射許容部材が、電磁波非透過性材料からなる円板であって、前記円板の中心軸近傍から径方向に、電磁波の入射を許容するためのスリットを穿設し、前記円板を回転させることで、前記入射開口部に対してスリットを移動させ、前記入射開口部において、電磁波の入射が許容される領域を、一方端から他方端に時間的に変化させるようにした。
【００１２】
請求項８の発明は、請求項６に記載の非破壊検査装置において、前記入射許容部材が、液晶を用いた液晶シャッタであって、前記入射開口部に対して液晶シャッタの開口部の位置を制御することにより、前記入射開口部において、電磁波の入射が許容される領域を、一方端から他方端に時間的に変化させるようにした。
【００１３】
請求項９の発明は、請求項４乃至８のいずれか１に記載の非破壊検査装置であって、前記ホーンと前記被検査体との間に、電磁波整形手段を設置した。
請求項１０の発明は、電磁波を被検査体に入射し、被検査体を透過、散乱又は反射した電磁波を受信して前記被検査体を解析する非破壊検査の検査方法において、前記電磁波をライン状に収束整形して前記被検査体の入射面に入射して前記被検査体からライン状の電磁波を出射させ、そのライン状の電磁波を、入射開口部の一部分から入射させるようにし、電磁波送信部、被検査体及び電磁波受信部を静止させた状態で、電磁波が入射可能な部分を入射開口部の一方端から他方端に時間経過に従って移動させながら電磁波を連続的に受信して解析するようにし、入射可能な部分が他方端への移動を完了した時点で、被検査体のみを電磁波の出射方向とライン状にのびる方向の両方に直交する方向に移動させて被検査体の新たな部分にライン状の電磁波を入射させ、新たに入射された被検査体の領域について、再び電磁波が入射される入射開口部の部分を時間経過に従って移動させることで電磁波を連続的に受信して解析するようにした。
【００１４】
請求項１１の発明は、電磁波を出射する出射開口部を有した管体と、発振された電磁波を前記管体に導入するための基端部とを有するホーンであって、前記出射開口部を、基端部から電磁波を出射する方向に向かって、電磁波の出射方向と直交する方向に拡開することにより、スリット形状に形成したことを特徴とするホーン。
【００１５】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載のホーンであって、前記ホーンの前記出射開口部に、シリンドリカルレンズを一体的に形成したことを特徴とするホーン。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、入射許容部材により、電磁波受信アンテナの入射開口部において電磁波が入射される領域が一部分のみ許容されるため、入射開口部から入射される電磁波を複数のデータとして受信できる。また、前記入射許容部材により、電磁波の入射が許容される領域が前記入射開口部において時間的に変化するようにしたので、入射開口部に入射される電磁波を複数の連続したデータとみなして、高度な解析を行なうことができる。さらに、入射される電磁波は、前記電磁波受信アンテナの短辺方向で低ノイズであるとともに、長辺方向でも前記入射許容部材によって入射は一部分のみが入射を許容されているため、やはり低ノイズである。結果として、受信する電磁波は、極めて低ノイズであるため、極めて高精度の非破壊検査を実施することが可能である。
【００１７】
請求項２の発明によれば、スリットを穿設した円板によって入射開口部への電磁波の入射を部分的に許容するようにし、円板を回転させることで、許容される領域が時間的に一方端から他方端に移動するようにした。そのため、簡単な部材を設置するだけで、電磁波の入射が許容される領域を容易に制御することができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、液晶シャッタによって、電磁波の入射を部分的に許容されるようにした。このため、電磁波の入射が許容される領域を時間的に変化させる際の速度を極めて高速に行なうことができ、結果として非破壊検査の検査速度を高速化することができる。また、液晶シャッタは、装置そのものを移動させる必要がないため、装置全体を小型化することができる。また、入射が許容される領域は電子制御によって変更可能なため、入射を許容する面積の設定を容易に変更することができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、出射時点で集波性の高い電磁波を出射することができるので、電磁波をライン状にするための電磁波整形手段を別途設置する必要もなく、装置を小型化することが可能となる。また、電磁波整形手段などによる電磁波の集波とは違い、ライン状の収束状態を維持したまま、ある程度の指向性をもって直進するため、初期位置合わせにおける電磁波発振部と被検査体との距離をセッティングする手間を省くことができる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、出射時点で集波性の高い電磁波を出射することができるので、電磁波をライン状にするための電磁波整形手段を別途設置する必要もなく、装置を小型化することが可能となる。また、電磁波は、ライン状の収束状態をほぼ維持したままある程度の指向性をもって直進するため、集波性の高い電磁波を被検査体に入射することができる。一方、電磁波受信アンテナの入射開口部も出射開口部ののびる方向と同じ方向にのびたスリット形状のため、不要なノイズまでも受信することがなく、低ノイズの電磁波を受信することが可能となる。結果として、極めて精度の高いデータによって被検査体の解析を行なうことができる。さらに、出射される電磁波がある程度の指向性を保つため、初期位置合わせにおける電磁波発振部と被検査体との距離をセッティングする手間を省くことができる。
【００２１】
請求項６の発明によれば、受信アンテナの入射開口部の一部分のみから電磁波が入射されるので、被検査体から出射されたライン状の電磁波を、電磁波がのびる方向で細分化して入射開口部に入射させることが可能となる。さらに、入射可能な領域を時間経過に伴って移動させるようにしたので、ライン状の電磁波を複数の連続したデータとして入射させることが可能となるため、結果として電磁波送信部、被検査体、電磁波受信部をいずれも移動させることなく、電磁波が入射し出射された被検査体の領域を、ライン状の電磁波がのびる方向で高度に解析することが可能となる。
【００２２】
請求項７の発明によれば、受信アンテナの入射開口部の一部分のみから電磁波が入射されるので、被検査体から出射されたライン状の電磁波を、電磁波がのびる方向で細分化して入射開口部に入射させることが可能となる。また、入射可能な領域を時間経過に伴って移動させるようにしたので、ライン状の電磁波を複数の連続したデータとして入射させることが可能となるため、結果として電磁波送信部、被検査体、電磁波受信部をいずれも移動させることなく、電磁波が入射し出射された被検査体の領域を、ライン状の電磁波がのびる方向で高度に解析することが可能となる。さらに、スリットを穿設した円板によって入射開口部への電磁波の入射を部分的に許容するようにし、円板を回転させることで、許容される領域が時間的に一方端から他方端に移動するようにした。そのため、簡単な部材を設置するだけで、電磁波の入射が許容される領域を容易に制御することができる。
【００２３】
請求項８の発明によれば、受信アンテナの入射開口部の一部分のみから電磁波が入射されるので、被検査体から出射されたライン状の電磁波を、電磁波がのびる方向で細分化して入射開口部に入射させることが可能となる。また、入射可能な領域を時間経過に伴って移動させるようにしたので、ライン状の電磁波を複数の連続したデータとして入射させることが可能となるため、結果として電磁波送信部、被検査体、電磁波受信部をいずれも移動させることなく、電磁波が入射し出射された被検査体の領域を、ライン状の電磁波がのびる方向で高度に解析することが可能となる。さらに、液晶シャッタによって、電磁波の入射を部分的に許容されるようにした。このため、電磁波の入射が許容される領域を時間的に変化させる際の速度を極めて高速に行なうことができ、結果として非破壊検査の検査速度を高速化することができる。また、液晶シャッタは、装置そのものを移動させる必要がないため、装置全体を小型化することができる。また、入射が許容される領域は電子制御によって変更可能なため、入射を許容する面積の設定を容易に変更することができる。
【００２４】
請求項９の発明によれば、ホーンから出射されたライン状の電磁波を、さらに収束成形するようにしたことにより、極めて集波性の高い電磁波を得ることが可能となる。また、ホーンから出射された電磁波は既にライン状に収束されているため、電磁波が収束された状態を維持することを考慮した初期位置合わせのセッティングを必要としない。
【００２５】
請求項１０の発明によれば、電磁波送信部、被検査体、電磁波受信部をいずれも動かすことなく、入射開口部において電磁波が入射可能な部分を移動させるだけで、ライン状の電磁波が入射され出射された被検査体の領域を高度に解析することが可能となる。また、入射開口部において電磁波が入射可能な部分と被検査体とを交互に移動させることで、被検査体の全面について透過された電磁波を受信することが可能なので、結果として、簡単な制御によって、被検査体の全面を高度に解析することが可能となる。
【００２６】
請求項１１の発明によれば、ホーンの出射開口部をスリット形状にしたことにより、ライン状に収束成形された状態の電磁波を出射することができる。出射時点で収束成形されているため、特に収束成形をしなくても、集波性の高いライン状の電磁波を得ることができる。
【００２７】
請求項１２の発明によれば、シリンドリカルレンズと出射開口部とを一体的に形成しているため、装置を大型化することなく、出射開口部から出射されるライン状の電磁波を、さらに収束成形することができ、結果として極めて集波性の高いライン状の電磁波を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態に係る受信アンテナ及び、受信アンテナを用いた非破壊検査装置について、図面に従って説明する。
【００２９】
図１は、ミリ波を用いた非破壊検査装置の構成を説明するための要部全体斜視図を示す。
図１において、非破壊検査装置（以下、単に検査装置という）１は、そのテーブル２上に、大きく分けて、被検査載置部３、電磁波送信部としてのミリ波送信部４、電磁波受信部としてのミリ波受信部５がＸ軸線方向に併設されている。被検査載置部３は被検査体Ｓを載置する部位であり、ミリ波送信部４は被検査体Ｓにミリ波を照射し、ミリ波受信部５は、被検査体Ｓを透過した透過波（ミリ波）を受信する。
（被検査載置部３）
被検査載置部３は、その基台１１がテーブル２に固定されている。基台１１は、枠体であって、その枠内であってＸ軸線方向と直交するＹ軸線方向に第１のスクリュウネジ１２を回転可能に支持している。第１のスクリュウネジ１２は、基台１１の外側に取着した第１のモータＭ１によって正逆回転する。前記基台１１には、第１の支持台１３がＹ軸線方向にのみ移動可能に載置されている。第１の支持台１３の基端部は、基台１１の枠内に嵌合するとともに、前記第１のスクリュウネジ１２に螺合している。従って、第１のスクリュウネジ１２が第１のモータＭ１によって正逆回転すると、第１の支持台１３は、基台１１に対してＹ軸線方向に往復移動する。
【００３０】
第１の支持台１３は、Ｚ軸線方向（Ｘ軸線とＹ軸線とで形成される面に対して垂直な軸線）にのびた枠体であって、その枠内であってＺ軸線方向に第２のスクリュウネジ１４を回転可能に支持している。第２のスクリュウネジ１４は、第１の支持台１３の上面に取着した第２のモータＭ２によって正逆回転する。第１の支持台１３には、第１の昇降ブロック１５がＺ軸線方向にのみ移動可能に取着されている。第１の昇降ブロック１５の基端部
は、第１の支持台１３の枠内に嵌合するとともに、前記第２のスクリュウネジ１４に螺合している。従って、第２のスクリュウネジ１４が第２のモータＭ２によって正逆回転すると、第１の昇降ブロック１５は、第１の支持台１３に対してＺ軸線方向に往復移動する。
【００３１】
第１の昇降ブロック１５には、載置台１６が固着されている。載置台１６は、Ｌ字状に折り曲げた板よりなり、Ｘ軸線とＹ軸線とで形成される面と平行な部分を載置部１６ａとしその載置部１６ａに被検査体Ｓが載置される。従って、載置部１６ａに載置された被検査体Ｓは予め定めた範囲内で、Ｙ，Ｚ軸線方向に位置調整されることになる。即ち、基台１１、第１及び第２のスクリュウネジ１２，１４、第１の支持台１３、第１の昇降ブロック１５、第１及び第２のモータＭ１，Ｍ２は、第１の移動手段を構成するようになっている。
【００３２】
（ミリ波送信部４）
被検査載置部３の一側にはミリ波送信部４が設けられている。ミリ波送信部４は、前記テーブル２に固定されたレール２１を備えている。レール２１は、Ｘ軸線方向に延び、そのレール２１上に第１のレールキャリア２２が同レール２１に沿って（Ｘ軸線方向に）往復移動可能に載置されている。第１のレールキャリア２２上には基台２３が固着されている。
【００３３】
基台２３には、その上面中央からＺ軸線方向に突出した第３のスクリュウネジ２４が回転可能に支持されている。第３のスクリュウネジ２４は、基台２３の側面に設けた調整つまみ２５によって正逆回転する。また、基台２３には、その上面一側に第３のスクリュウネジ２４と平行にガイドバー２６が突出形成されている。
【００３４】
前記ガイドバー２６は、Ｚ軸方向移動台２７を貫通支持している。Ｚ軸方向移動台２７は、ガイドバー２６に沿って上下方向（Ｚ軸線方向）に往復移動可能に支持されている。また、Ｚ軸方向移動台２７は、第３のスクリュウネジ２４が螺合されている。従って、第３のスクリュウネジ２４が調整つまみ２５によって正逆回転すると、Ｚ軸方向移動台２７は、第３のスクリュウネジ２４に連れ回りされることなくガイドバー２６に沿って上下方向（Ｚ軸線方向）に往復移動する。
【００３５】
Ｚ軸方向移動台２７の上面には、Ｙ軸線方向に溝が形成されており、Ｚ軸方向移動台２７の側面には、調整つまみ２８が設けられている。Ｚ軸方向移動台２７の上面には、その溝に沿ってＹ軸方向移動台２９がＹ軸線方向に往復移動可能に載置されている。Ｙ軸方向移動台２９は、その下面にはＹ軸方向にのびた凸部がＺ軸方向移動台２７に形成した溝に嵌合している。そして、Ｙ軸方向移動台２９は、Ｚ軸方向移動台２７の側面に設けた調整つまみ２８によって、Ｚ軸方向移動台２７とＹ軸方向移動台２９との間に設けた図示しない駆動機構を介してＹ軸線方向に往復移動する。Ｙ軸方向移動台２９の上面には、第２の支持台３０が固定されて、その第２の支持台３０の上側にはミリ波送信部ステージ３１が支持固定されている。従って、ミリ波送信部ステージ３１は、予め定めた範囲内で、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸線方向に位置調整されることになる。
【００３６】
ミリ波送信部ステージ３１には、電磁波発振器としてのミリ波発振器３２が載置されている。ミリ波発振器３２は、ミリ波送信部ステージ３１に立設した固定部材３５に取着したミリ波発振器用固定冶具３６によってミリ波送信部ステージ３１に対して位置決め固定されている。固定部材３５は、ミリ波発振器用固定冶具３６をミリ波送信部ステージ３１に対して平行に固定するために、２個一組としてミリ波送信部ステージ３１にそれぞれ立設されている。
【００３７】
また、ミリ波送信部ステージ３１であって前記被検査載置部３側には、ホーン３４が被
検査載置部３の被検査体Ｓと対峙するように載置されている。ホーン３４は、ミリ波送信部ステージ３１に立設した２個の固定部材３５に取着したホーン用固定冶具３７によってミリ波送信部ステージ３１に対して位置決め固定されている。ホーン３４は、導波管３３を介してミリ波発振器３２と連結されている。従って、ミリ波送信部ステージ３１に対して位置決め固定されたミリ波発振器３２、導波管３３及びホーン３４は、予め定めた範囲内で、Ｘ、Ｙ，Ｚ軸線方向に位置調整されることになる。即ち、レール２１、第１のレールキャリア２２、基台２３、第３のスクリュウネジ２４、調整つまみ２５，２８、ガイドバー２６、Ｚ軸方向移動台２７、Ｙ軸方向移動台２９は、第２の移動手段を構成するようになっている。
【００３８】
そして、ミリ波発振器３２が出力するミリ波は、導波管３３を介してホーン３４に送信され、ホーン３４から被検査体Ｓに向かって出射する。ミリ波は、Ｘ軸線に対して特定の広がり角度をもって発散されて伝播するが、ホーン３４によって出射することで、Ｘ軸線とほぼ平行な形状を維持したまま指向性良く伝播させることが可能となる。ホーン３４によってＸ軸線とほぼ平行で指向性を持った状態で出射されたミリ波を、ガウシアンビームと呼ぶ。
【００３９】
前記レール２１であって前記第１のレールキャリア２２の被検査載置部３側には、第２のレールキャリア３８が、同レール２１に沿って（Ｘ軸線方向に）往復移動可能に載置されている。第２のレールキャリア３８上には、Ｚ軸線方向にのびたスタンド３９が固定されている。スタンド３９の上部には、リング（円環状の支持枠）４０がＺ軸線方向に往復移動可能に取着されている。リング（円環状の支持枠）４０は、スタンド３９に設けた図示しない調整つまみによってＺ軸線方向に移動調整可能になっている。リング（円環状の支持枠）４０には、その枠内に電磁波整形手段としてのシリンドリカルレンズ４１が支持固定されている。
【００４０】
シリンドリカルレンズ４１は、ホーン３４と前記被検査載置部３の被検査体Ｓとの間に配置されるようになっている。シリンドリカルレンズ４１は、ホーン３４から出射されたミリ波をＺ軸線方向にのびたライン状に収束整形する。
【００４１】
詳述すると、シリンドリカルレンズ４１は、ホーン３４から出射されたミリ波をＺ軸線方向にのびたライン状に収束されたミリ波を被検査体Ｓに出射する。従って、シリンドリカルレンズ４１と対峙した被検査体Ｓの面（照射面）には、Ｚ軸線方向にのびたライン状に収束されたミリ波が、シリンドリカルレンズ４１から照射される。ミリ波は、シリンドリカルレンズ４１の形状や、又は、Ｘ軸線方向でのホーン３４とシリンドリカルレンズ４１との距離を調整することによって、Ｘ軸線方向で任意の距離だけ収束部が維持されるよう整形することが可能である。従って、ミリ波が、Ｚ軸線方向にのびたライン状の形状を維持したまま被検査体Ｓの内部を透過するよう収束整形することができる。なお、Ｚ軸線方向にのびたライン状に収束されたミリ波の、Ｚ軸線方向での長さは、シリンドリカルレンズ４１の形状又はホーン３４とシリンドリカルレンズ４１のＸ軸線方向での距離によって調節可能となっている。本実施形態においては、Ｚ軸線方向にライン状にのびるミリ波のＺ軸線方向での距離が、被検査体ＳのＺ軸線方向での距離と同じ距離か又はそれ以上の距離に整形可能となるように、ホーン３４及びシリンドリカルレンズ４１の形状又は設置位置を設定している。
【００４２】
従って、被検査体ＳにＺ軸線上に収束整形されるライン状のミリ波が入射されると、そのミリ波は被検査体Ｓを透過し、被検査体Ｓの反対側の面から透過波（透過ミリ波）として出射される。このとき、透過ミリ波は、入射したミリ波と同じＺ軸線上に収束されたライン状のミリ波となって出射される。
【００４３】
（ミリ波受信部５）
被検査載置部３の他側にはミリ波受信部５が設けられている。ミリ波受信部５は、その基台５１がテーブル２に固定されている。基台５１は、枠体であって、その枠内であってＸ軸線方向と直交するＹ軸線方向に第４のスクリュウネジ５２を回転可能に支持している。第４のスクリュウネジ５２は、基台５１の外側に取着した第３のモータＭ３によって正逆回転する。前記基台５１には、第３の支持台５４がＹ軸線方向にのみ移動可能に載置されている。第３の支持台５４の基端部５３は、基台５１の枠内に嵌合するとともに、前記第４のスクリュウネジ５２に螺合している。従って、第４のスクリュウネジ５２が第３のモータＭ３によって正逆回転すると、第３の支持台５４は、基台５１に対してＹ軸線方向に往復移動する。
【００４４】
第３の支持台５４は、枠体であって、その枠内であってＸ軸線方向に第５のスクリュウネジ５５を回転可能に支持している。第５のスクリュウネジ５５は、第３の支持台５４の外側に取着した第４のモータＭ４によって正逆回転する。第３の支持台５４には、第４の支持台５６がＸ軸線方向にのみ移動可能に載置されている。第４の支持台５６の基端部は、第３の支持台５４の枠内に嵌合するとともに、前記第５のスクリュウネジ５５に螺合している。従って、第５のスクリュウネジ５５が第４のモータＭ４によって正逆回転すると、第４の支持台５６は、第３の支持台５４に対してＸ軸線方向に往復移動する。
【００４５】
第４の支持台５６は、Ｚ軸線方向にのびた枠体であって、その枠内であってＺ軸線方向に第６のスクリュウネジ５７を回転可能に支持している。第６のスクリュウネジ５７は、第４の支持台５６の外側に取着した第５のモータＭ５によって正逆回転する。第４の支持台５６には、第２の昇降ブロック５８がＺ軸線方向にのみ移動可能に取着されている。第２の昇降ブロック５８の基端部は、第４の支持台５６の枠内に嵌合するとともに、第６のスクリュウネジ５７に螺合している。従って、第６のスクリュウネジ５７が第５のモータＭ５によって正逆回転すると、第２の昇降ブロック５８は、第４の支持台５６に対してＺ軸線方向に往復移動する。
【００４６】
第２の昇降ブロック５８には、Ｘ軸線とＹ軸線とで形成される面と平行なミリ波受信部ステージ５９が固着されている。従って、ミリ波受信部ステージ５９は、予め定めた範囲内で、Ｘ、Ｙ，Ｚ軸線方向に位置調整されることになる。即ち、基台５１，第４のスクリュウネジ５２，第３の支持台５４、第５のスクリュウネジ５５、第４の支持台５６、第６のスクリュウネジ５７、第２の昇降ブロック５８、第３〜第５のモータＭ３〜Ｍ５は、第３の移動手段を構成するようになっている。
【００４７】
ミリ波受信部ステージ５９には、電磁波受信器としてのミリ波受信器６０が固定されている。ミリ波受信器６０の被検査載置部３側の側面には、ミリ波を受信する受信アンテナとしてのミリ波受信アンテナ６１がＸ軸線方向に延出形成されている。
【００４８】
さらに、テーブル２には、基台８１が基台１１と基台５１の間で固定されており、基台８１には支持台８２が固定されている。支持台８２はＺ軸線方向に伸長しており、その上端部には第６のモータＭ６を固定支持するためのモータ載置部８３が形成されている。モータ載置部８３上に固定された第６のモータＭ６には、入射許容部材としての円板８４が、その中心軸８４ｂにおいて接続されている。円板８４は電磁波非透過性の性質を有した板であって、ミリ波がホーン３４から出射され、ミリ波受信アンテナ６１に入射されるまでの伝播経路を完全に遮断するのに充分な半径を有している。
【００４９】
次に、ミリ波受信アンテナ６１を図２〜図７に従って説明する。
ミリ波受信アンテナ６１は、被検査体Ｓを透過するＺ軸線上に収束されたライン状の透過ミリ波を受信してミリ波受信器６０に出力するアンテナであって、導波管６２と管体６
３を有している。
【００５０】
導波管６２は基端がミリ波受信器６０とフランジ６４を介して連結され、先端部に形成した管体６３が受信したライン状の透過ミリ波をミリ波受信器６０に導く。導波管６２は、その断面形状が図７のようにＹ軸線方向に長い長方形に形成されている。導波管６２は、透過ミリ波の周波数によって規格が規定されているので、非破壊検査に使用するミリ波の周波数に対して断面形状は一義的に決定される。
【００５１】
導波管６２の先端部に形成した管体６３は、図２、図３、図６に示すように、前記被検査体Ｓに向かって、その開口面がＺ軸線方向に拡開形成され、Ｙ軸線方向に収束されて入射開口部６３ａが形成されており、入射開口部６３ａはＺ軸線方向に細くのびたスリット形状に形成されている。ちなみに、基端部６３ｂは導波管６２の断面形状と一致している。
【００５２】
図２、図４において、入射開口部６３ａのＺ軸線方向の辺（長辺）は、被検査体ＳのＺ軸線方向の長さ程度かそれ以上にして、被検査体Ｓを透過したライン状の透過ミリ波のＺ軸線方向の透過ミリ波を受容する。入射開口部６３ａのＹ軸線方向の辺（短辺）は、被検査体Ｓを透過したライン状の透過ミリ波のＹ軸線方向の透過ミリ波を受容する。本実施形態においては、長辺を１００ミリメートル、短辺を１ミリメートルとして入射開口部６３ａを形成している。つまり、入射開口部６３ａの開口形状は、被検査体Ｓのミリ波が照射されるライン状の入射面と対向するライン状の透過ミリ波が透過して出射する出射面の形状と、必要とする検査精度に応じて決定する。要するに、長辺の長さを透過ミリ波の出射面でのＺ軸線方向の長さ以上にするとともに、短辺の長さをミリメートル単位以下に形成する。
【００５３】
従って、管体６３は、被検査体Ｓを透過し被検査体Ｓの出射面から出射するライン状の透過ミリ波を受信して導波管６２に導くようになっている。そして、導波管６２は、管体６３が受信した透過ミリ波をミリ波受信器６０に出力する。その結果、被検査体Ｓにおけるライン状のミリ波の入射面とその入射面と相対向する出射面との間を透過するライン状の透過ミリ波は、１台のミリ波受信器６０に出力されることになる。
【００５４】
次に、ミリ波受信アンテナ６１と円板８４を図８、図９に従って説明する。
図８は、ミリ波受信アンテナ６１と円板８４の正面図である。
円板８４には、その中心軸８４ｂ近傍から径方向に、短辺が１ミリメートルで長辺が円板８４の半径とほぼ等しいスリット８４ａが形成されている。スリット８４ａは円板８４の回転とともに円板８４の中心軸８４ｂを中心に回動するので、ミリ波受信アンテナ６１の入射開口部６３ａがスリット８４ａから露出する領域は、円板８４の回転に応じて、一方端から他方端へと移動することになる。つまり、電磁波がミリ波受信アンテナ６１に入射できる入射開口部６３ａの領域が、円板８４の回転に応じて一方端から他方端に移動することになる。
【００５５】
図９は、ミリ波受信アンテナ６１と円板８４の後方斜視図である。円板８４の中心軸８４ｂ（図９では省略）には第６のモータＭ６の回転軸が接続されており、第６のモータＭ６を駆動することで回転させることができる。従って、第６のモータＭ６と円板８４は、エンコーダとしての機能を有する。エンコーダとしての機能に関しては、後に詳述する。
【００５６】
図８及び図９のように、ミリ波受信アンテナ６１は、入射開口部６３ａのうち、スリット８４ａが位置している領域を通過してきたミリ波（つまり入射開口部６３ａの短辺とスリット８４ａとで囲まれた微小範囲を通過したミリ波）のみを受信することになる。従って、スリット８４ａの移動に応じて、入射開口部６３ａの一方端に入射されたミリ波から
入射開口部６３ａの他方端に入射されたミリ波までが、複数の信号として連続的にミリ波受信器６０に入力されることになる。
【００５７】
次に、上記のように構成した非破壊検査装置１の電気的構成を図１０に従って説明する。
図１０において、非破壊検査装置１は、制御手段及び解析手段としてのコンピュータ７０を備え、コンピュータ７０は、ミリ波発振器３２及びミリ波受信器６０と電気的に接続している。コンピュータ７０は、ミリ波発振器３２を予め定めたプログラムに基づいて駆動制御する。コンピュータ７０は、ミリ波受信アンテナ６１を介してミリ波受信器６０が受信した情報を入力する。コンピュータ７０は、このミリ波受信器６０からの電圧値に基づいて被検査体Ｓの解析評価を行う。
【００５８】
図１１（ａ）（ｂ）は、ミリ波受信器６０を説明するためのシステム構成図である。図１１（ａ）は、ミリ波受信器６０にスーパーヘテロダイン（Ｓｕｐｅｒ−ｈｅｔｅｒｏｄｙｎｅ）検波方式を用いた場合である。スーパーヘテロダイン検波方式では、ミリ波受信アンテナ６１から受信した信号と、局部発振器Ｌｏでつくられた信号とが周波数混合器ＭＩＸで混合され、両信号の周波数の和又は差より中間周波がつくられる。中間周波は、中間周波増幅器ＩＦによって増幅され、検波器ＤＥＴにより中間周波からミリ波受信アンテナ６１で受信された信号の周波数が復調される。検波器ＤＥＴで復調された信号は検波によって電力値に応じて電圧値に変換され、抽出された電圧値がコンピュータ７０に入力される。
【００５９】
図１１（ｂ）は、ミリ波受信器６０にクワドラチャー（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）検波方式を用いた場合である。クワドラチャー検波方式では、ミリ波受信アンテナ６１で受信した信号を二つに分け、一方は９０°移相器６０ａに入力し、もう一方は０°移相器６０ｂに入力する。９０°移相器６０ａは、π／２位相をずらした信号と位相をずらしていない信号の二つの信号を出力し、０°移相器６０ｂは位相をずらしていない信号を二つ出力する。それらの信号は、独立した二つの周波数混合器ＭＩＸに一つずつ入力される。つまり、一方の周波数混合器ＭＩＸには、位相をずらされていない二つの信号が入力され、一方には、π／２位相をずらされた信号と位相がずらされていない信号が入力される。二つの周波数混合器ＭＩＸからは入力された信号の差分信号が分離され、信号ｃｈ１及び信号ｃｈ２として導出される。二つの信号は、さらに付加的に、低域ろ波器ＬＰＦによって高周波成分が除去され、コンピュータに入力される。コンピュータ７０では、二つの信号ｃｈ１及び信号ｃｈ２を、（（ｃｈ１）２＋（ｃｈ２）２）1／2に従って変換することにより振幅変調した信号を得ることが可能となり、この信号が振幅値として処理される。
【００６０】
また、コンピュータ７０は、制御手段を構成する第１〜第６モータ駆動回路７１〜７６と電気的に接続されている。コンピュータ７０は、第１〜第６モータ駆動回路７１〜７６を介してそれぞれ対応する第１〜第６のモータＭ１〜Ｍ６を回転制御する。コンピュータ７０は、位置調整のためのプログラムに従って第１〜第６のモータＭ１〜Ｍ６を適宜回転制御するとともに、検査のためのプログラムに従って第１〜第６のモータＭ１〜Ｍ６を適宜回転制御するようになっている。
【００６１】
次に上記のように構成した被検査載置部３、ミリ波送信部４及びミリ波受信部５の位置調整について説明する。
（ミリ波送信部４）
ミリ波送信部４から出射されたミリ波が、Ｘ軸線上の被検査体Ｓの位置で収束整形されるよう、ホーン３４及びシリンドリカルレンズ４１の位置調整をする。まず、シリンドリカルレンズ４１のＺ軸線方向の位置を任意に決定する。シリンドリカルレンズ４１はＹ軸線方向では移動不可能であるため、この時点でシリンドリカルレンズ４１のＹ軸線方向と
Ｚ軸線方向の位置が確定する。
【００６２】
次に、確定したシリンドリカルレンズ４１の位置に対するホーン３４の位置合わせを行う。基台２３の調節つまみ２５とＹ軸方向移動台の調節つまみ２８を回転操作することによって、ミリ波送信部ステージ３１をＹ軸線方向及びＺ軸線方向に移動調節し、ホーン３４のＹ軸線方向とＺ軸線方向の位置を確定する。Ｙ軸線方向とＺ軸線方向の位置が確定することで、ホーン３４から出射されるミリ波は、Ｘ軸線にほぼ平行なガウシアンビームとして、シリンドリカルレンズ４１に入射される。
【００６３】
最後に、シリンドリカルレンズ４１をＸ軸線方向に対して位置調整する。つまり、第２のレールキャリア３８をレール２１上でＸ軸線方向に摺動操作することによって、シリンドリカルレンズ４１と被検査体Ｓとの距離を調節して、被検査体Ｓの入射面においてＺ軸線方向にのびたライン状のミリ波が入射されるように収束整形されるように設定する。
【００６４】
なお、ミリ波は空気による影響を受けて減衰しやすいため、伝播経路は短い方が好ましい。従って、ホーン３４とシリンドリカルレンズ４１の距離が近づくよう、レール２１上の第１のレールキャリア２２をＸ軸線方向で移動する。ただし、ホーン３４とシリンドリカルレンズ４１の距離に応じて、ミリ波の収束部が維持されるＸ軸線方向における距離が変化するため、ミリ波の収束整形の状態を考慮して移動させる必要がある。以上の操作によって、ミリ波送信部４の位置調整が終了する。また、ミリ波送信部４においては、被検査載置部３の載置部１６ａに載置された被検査体Ｓに対してその入射面においてＺ軸線方向にのびたライン状のミリ波となるように収束整形されるように調整できればよいのであって、各々の位置調整は、なんら上記の手順に限定されるものではない。
【００６５】
（被検査載置部３）
被検査載置部３では、被検査体Ｓの初期位置を定める。まず、被検査体ＳのＹ軸線方向の端部に、Ｚ軸線方向にのびたライン状のミリ波が照射されるように、基台１１に設けた第１のモータＭ１を回転させ、第１の支持台１３をＹ軸線方向に移動させる。次に、Ｚ軸線方向において、被検査体Ｓ全領域にミリ波が照射されるように、第１の支持台１３に設けた第２のモータＭ２を回転させて、第１の昇降ブロック１５を移動させる。以上の操作で被検査体Ｓの初期位置合わせが終了する。なお、被検査体Ｓの初期位置の位置合わせ操作は、Ｙ，Ｚ軸線方向で被検査体Ｓを意図する位置に位置合わせできればよく、操作する順序は上記に限定されるものではない。
【００６６】
（ミリ波受信部５）
次に、ミリ波受信部５の位置調整を行う。ミリ波受信部５では、ミリ波受信アンテナ６１の初期位置を定める。ミリ波受信アンテナ６１のＹ軸線方向の位置が、ホーン３４から出射されるミリ波のＹ軸線方向でほぼ中央部で出射されているミリ波を入射できる範囲、つまり、シリンドリカルレンズ４１によってＺ軸線上に収束整形されるライン状のミリ波と対峙するＹ軸線上に来るよう、基台５１に設けた第３のモータＭ３を回転させる。次に、被検査体ＳのＺ軸線方向における全領域で透過したミリ波が、ミリ波受信アンテナ６１の入射開口部６３ａに入射されるように第４の支持台５６に設けた第５のモータＭ５を回転させる。
【００６７】
次いで、ミリ波受信アンテナ６１で受信する際に、被検査体Ｓ、載置部１６ａ、載置台１６の移動時の干渉を受けないようにして被検査体Ｓに接触無しに可能な限り接近するようにした位置に、第３の支持台５４に設けた第４のモータＭ４を回転し、第４の支持台５６をＸ軸線方向に移動させる。以上の操作でミリ波受信アンテナ６１の位置合わせが終了する。なお、ミリ波受信アンテナ６１の初期位置の位置合わせ操作は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸線上でミリ波受信アンテナ６１を意図する位置に位置合わせできればよく、操作する順序は上
記に限定されるものではない。また、スリット８４ａは検査開始時点から入射開口部６３ａの一方端から他方端へと移動させればよいので、初期段階で位置合わせのセッティングを厳密に行う必要は無い。
【００６８】
次に、非破壊検査の動作について説明する。
上記に示した位置調整が終了すると、コンピュータ７０は、非破壊検査のプログラムに基づいて非破壊検査処理動作を実行する。
【００６９】
まず、コンピュータ７０は、ミリ波発振器３２を駆動しホーン３４からミリ波を出射させる。ホーン３４から出射されたミリ波は、シリンドリカルレンズ４１でＺ軸線上に収束整形されて被検査体Ｓに入射され、被検査体Ｓ中を透過していく。被検査体Ｓを透過したミリ波は、透過ミリ波と対峙しているミリ波受信アンテナ６１を介してミリ波受信器６０で受信され非破壊検査を開始する。
【００７０】
非破壊検査は、図１２（ｂ）（ｃ）に示すように、ミリ波受信アンテナ６１は、被検査体Ｓを透過してくるＺ軸線方向にのびるライン状の透過ミリ波のうち、円板８４に形成されたスリット８４ａを通過したミリ波のみを、ミリ波受信アンテナ６１の管体６３（入射開口部６３ａ）が受信する。スリット８４ａは、円板８４の回転に応じて入射開口部６３ａの一方端から他方端に対応する位置まで移動するので、ミリ波受信アンテナ６１の管体６３（入射開口部６３ａ）は、スリット８４ａの移動に伴い連続したミリ波を受信する。従って、本実施形態では、ミリ波受信アンテナ６１（ミリ波受信器６０）をＺ軸線方向に移動させることなく、Ｚ軸線方向にのびるライン状の透過ミリ波を一方端から他方端まで複数の領域に細分化して、それぞれの領域におけるミリ波を連続して受信することができる。
【００７１】
円板８４と第６のモータＭ６（図１２では省略）との組合わせをエンコーダとしても機能させることで、スリット８４ａの位置を監視することが可能となる。これを利用することで、スリット８４ａが一方端から他方端へと移動したことを検知して、被検査体ＳをＹ軸線方向に移動させるタイミングを指示するシグナルとすることができる。エンコーダからのシグナルを受信する受信器は図示しないが、信号はコンピュータ７０に入力され、第１のモータＭ１を駆動するトリガとなる。第１のモータＭ１（図１２では省略）によって被検査体ＳをＹ軸線方向に移動させると、被検査体Ｓの新たな部分にライン状のミリ波が入射される。そして、ミリ波受信アンテナ６１（ミリ波受信器６０）は、ミリ波が新たに入射された入射面と相対向する出射面から出射される透過ミリ波のうち、スリット８４ａを通過してくる透過ミリ波を受信して非破壊検査を行う。
【００７２】
この動作を繰返すことによって、被検査体Ｓの全ての部分について非破壊検査が行われる。図１２（ａ）は、非破壊検査を説明するための模式図である。図１２（ａ）において、まず、被検査体Ｓの最も手前のＺ軸線方向にのびる部分（第１領域Ｄ１）から出射するライン状の透過ミリ波を、ミリ波受信アンテナ６１（ミリ波受信器６０）を固定させた状態で、円板８４を回転させながらミリ波受信アンテナ６１のＺ軸方向での一方端から他方端へ順次受信させる。次に、被検査体Ｓを手前に移動させて、第１領域Ｄ１の隣のＺ軸線方向にのびる部分（第２領域Ｄ２）から出射するライン状の透過ミリ波をミリ波受信アンテナ６１（ミリ波受信器６０）を固定させた状態で、円板８４を回転させながらミリ波受信アンテナ６１のＺ軸方向での一方端から他方端へ順次受信させる。
【００７３】
このように、ミリ波受信アンテナ６１は検査中に移動させる必要がないため、ミリ波受信アンテナ６１にてミリ波を受信させながら、円板８４の回転に応じて被検査体Ｓを連続的に手前に移動させることで、第１領域Ｄ１、第２領域Ｄ２、第３領域Ｄ３、第４領域Ｄ４を連続的に非破壊検査することが可能である。しかも、それぞれの領域は、スリット８
４ａによって領域が細分化されるため、各々の領域（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）内においても詳細に非破壊検査することができる。
【００７４】
要するに、本実施形態は、図１２（ａ）において、ミリ波受信アンテナ６１（ミリ波受信器６０）を固定させたまま、エンコーダとして機能する円板８４と第６のモータＭ６から得られるシグナルに応じて、第１のモータＭ１を制御して被検査体Ｓを手前に移動させるだけで、被検査体Ｓの全ての部分について非破壊検査が行われる。この場合、第６のモータＭ６の回転角速度を充分に速くすることにより、それぞれの領域をＹ軸線方向で走査する速度を早くすることが可能となるため、被検査体Ｓを連続的に移動させるように第１のモータＭ１を制御することも可能である。
【００７５】
従って、本実施形態では、被検査載置部３（被検査体Ｓ）、ミリ波送信部４及びミリ波受信部５の位置調整（セッティング）を一度した後は、被検査載置部３をＹ軸線方向にのみ移動制御するだけで、非破壊検査が行われる。つまり、ミリ波送信部４、及び、ミリ波受信部５は、非破壊検査中は、静止した状態のままでセッティングを変更する必要がない。詳述すると、ミリ波送信部４とミリ波受信部５を互いに同期をとって移動制御させるのにくらべ、制御は被検査載置部３のみなので、簡単かつ高精度に非破壊検査を行うことができる。しかも、被検査載置部３、ミリ波送信部４及びミリ波受信部５は、検査中は、Ｘ軸線方向の移動は行わないので、位相等がずれることはなく、精度の高い検査が行える。さらに、Ｚ軸線方向における、ライン状にのびるミリ波ののびる方向での距離とミリ波受信アンテナ６１の入射開口部６３ａのＺ軸線方向にのびる辺の長さ、さらに円板８４の半径を、被検査体Ｓに対応させて調整することで、あらゆる大きさの被検査体Ｓを迅速かつ高度に非破壊検査することが可能となる。
【００７６】
ミリ波受信器６０は、被検査体Ｓを透過し出射してきた透過ミリ波を受信すると、その受信したミリ波を上述したスーパーヘテロダイン検波方式やクワドラチャー検波方式によって検波し、その電圧値データをコンピュータ７０に出力する。
【００７７】
図１３（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、図１２（ａ）で示した構成によって、ミリ波受信アンテナ６１において入射されたミリ波をミリ波受信器６０にて受信し、コンピュータ７０によって電圧値の分布としてグラフで表示したものである。グラフのＸ軸はミリ波の電圧値（Ｖ）の差分を表示している。つまり、被検査体Ｓを設置しない状態でミリ波の送信及び受信を行なったときに得られた電圧値データをコントロール値とし、実際に被検査体Ｓを設置したときに得られた実測値データからコントロール値を差し引いた電圧値をＸ軸としている。Ｙ軸は図１２（ａ）の被検査体Ｓにおける各領域（図１２（ａ）においては、第１領域Ｄ１、第２領域Ｄ２、第３領域Ｄ３、第４領域Ｄ４に相当）に相当している。Ｚ軸線は図１２（ａ）の円板８４におけるスリット８４ａのＺ軸線方向での位置に相当している。つまり、図１３（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）のグラフにおけるＹ軸−Ｚ軸は、被検査体ＳにおけるＹ軸線方向とＺ軸線方向とで形成される面、つまり、ミリ波が入射、透過する面に対応している。ミリ波受信器６０は、入射開口部６３ａをスリット８４ａによってＺ軸線方向で細分化することで、被検査体Ｓを透過してくる透過ミリ波をＺ軸線方向で多数固のサンプリングを得る。さらに、被検査体ＳをＹ軸線方向に移動させてから再度Ｚ軸線方向で多数固のサンプリングを得て、コンピュータ７０に出力する。従って、被検査体ＳのＹ軸、Ｚ軸と対応した軸に設定したグラフにおいて、電磁波の電圧値分布を表示することが可能となり、得られた電圧値分布に基づいて被検査体Ｓの内部を容易に評価することができる。
【００７８】
詳述すると、図１３（ａ）に示すグラフにおける電圧値の分布では、全ての領域において電圧値は一様であり、電圧値間には有意な偏差が認められない。このような場合は、被検査体Ｓの全ての領域において、被検査体Ｓの内部は一様であると評価することができ、
つまり被検査体Ｓの内部には異常が存在しないと判断される。
【００７９】
一方、図１３（ｂ）に示すグラフにおける電圧値の差分分布では、局部的に電圧値差分が大きくなっている箇所が存在している。特に、分布図がマイナス方向に突出していることから、この領域においてミリ波が何らかの原因により減衰された状態であることを示している。つまり、この領域において被検査体Ｓ内になんらかの異常が存在していると判断される。
【００８０】
図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）のように得られたデータをさらに把握しやすいように表示形態を改善したグラフである。詳述すると、グラフの軸をＹ−Ｚ軸とした二次元マトリックスとし、各マトリックスにおける電圧値差分の絶対値を表示色の濃淡で表現したものである。図１３（ｂ）のグラフで異常が存在すると認めらたれ領域と一致する領域において、マトリックスの色が濃く表示されている。このような表示形態とすることにより、取得データと被検査体ＳのＹ軸−Ｚ軸の平面との対応付けが容易となり、図１３（ｃ）のグラフにおけるＹ軸において略０〜２５の位置で、Ｚ軸において略６５〜７５の位置に対応する位置において、被検査体Ｓに異常が存在していることが容易に把握できる。
【００８１】
次に、上記のように構成した非破壊検査装置１の効果を以下に記載する。
（１）本実施形態によれば、ミリ波受信アンテナ６１（管体６３）の入射開口部６３ａをＺ軸線方向に細くのびたスリット形状にし、入射開口部６３ａと被検査体Ｓとの間に円板８４を設けた。さらに、円板８４にスリット８４ａを穿設し、入射開口部６３ａとスリット８４ａとが一致した領域において、被検査体Ｓの入射面とその入射面と相対向する出射面から出射するライン状の透過ミリ波を受信できるようにした。従って、簡単な構成で被検査体Ｓにおけるライン状のミリ波の入射面と相対向する出射面との間を透過するライン状の透過ミリ波を、ライン状ののびる方向で細分化して１台のミリ波受信器６０に出力することができる。その結果、円板８４を回転させるとともに被検査体Ｓを移動させるだけで、被検査体Ｓの全ての領域を、高速に非破壊検査することが可能となる。入射開口部６３ａのＹ軸線方向の辺（短辺）の長さを非常に短くしたので、低ノイズの受信が可能となる。しかも、短辺方向（Ｙ軸線方向）に被検査体Ｓを移動させるようにしたので、極めて微小範囲の異常範囲までも検出することができる。さらに、長辺方向（Ｚ軸線方向）で入射開口部６３ａを細分化するようにしたので、２次元データを取得し、異常位置の特定などの高度な解析をすることが可能となる。
【００８２】
（２）本実施形態では、被検査載置部３（被検査体Ｓ）、ミリ波送信部４及びミリ波受信部５の位置調整（セッティング）を一度した後は、円板８４を回転させ、エンコーダシグナルに基づいて被検査載置部３をＹ軸線方向に移動制御するだけで、被検査体Ｓの全ての部分について非破壊検査を行うようにした。従って、ミリ波送信部４及びミリ波受信部５は、非破壊検査中は、静止した状態のままでよく複雑な制御は不要である。
さらに、被検査載置部３、ミリ波送信部４及びミリ波受信部５は、検査中は、Ｘ軸線方向の移動は行わないので、位相等がずれることはなく、精度の高い検査が行える。
【００８３】
（３）被検査体Ｓに入射されるミリ波は、シリンドリカルレンズ４１にてＺ軸線方向にのびたライン状に収束されたミリ波なので、ミリ波受信器６０では、高レベル（高値）で安定した検出信号を得ることができる。
【００８４】
（４）上記実施形態では、ミリ波送信部４において、ホーン３４とシリンドリカルレンズ４１はそれぞれ独立にＸ軸線方向に対して移動可能にした。従って、ホーン３４とともにシリンドリカルレンズ４１をミリ波送信部ステージ３１にセッティングする場合に、ホーン３４に対するシリンドリカルレンズ４１の位置決めをミリ波送信部ステージ３１上で行うのにくらべ、位置調整が非常に容易となる。特に、ミリ波は、ホーンの形状や周波数に
よっても伝播する際の広がり角度が異なるため、任意の周波数のミリ波をガウシアンビームとして効率的に送信するためにミリ波の周波数に応じてホーン３４の形状を変更する際に、そのホーン３４に対するシリンドリカルレンズ４１の位置調整が必要となる。また、導波管３３は使用するミリ波の波長の整数倍の長さ変更する必要があるが、ホーン３４はまず導波管３３に対して位置調整した後に、シリンドリカルレンズ４１との位置調整をすればよいので位置調整が非常に容易となる。
【００８５】
（５）スリット８４ａの短辺の長さを短くするほど、入射開口部６３ａから入射されるミリ波をより細分化して受信することが可能となるので、より高度な解析を行なうことができ、逆に、短辺の長さを長くすれば、一括して受信できるミリ波の領域が広くなるので、非破壊検査の検査速度を速くすることができる。このように、スリット８４ａの短辺を調節するだけで、非破壊検査の解析の度合いや検査速度を変更することができるので、極めて簡単な調整をするだけで、非破壊検査装置１をあらゆる検査目的に対応させることが可能となる。
【００８６】
（６）入射開口部６３ａの短辺を１ミリメートルにしたことにより、ミリ波受信アンテナ６１に入射するミリ波を、入射開口部６３ａの短辺がのびる方向で低ノイズとすることが可能である。さらに、入射開口部６３ａを、その長辺がのびる方向で、短辺が１ミリメートルのスリット８４ａで細分化したことにより、入射開口部６３ａの長辺がのびる方向でも低ノイズとすることが可能である。結果として、複数のデータとして連続して入射されるミリ波は、極めて低ノイズとなるため検査精度を著しく向上することが可能となる。
【００８７】
＜第２実施形態＞
次に、非破壊検査装置の第２の実施形態について説明する。
図１４（ａ）は、上記実施形態とは異なる入射許容部材としての液晶シャッタ８５とミリ波受信アンテナ６１とを組合わせた構成を説明するための斜視図を簡略化したものである。第２実施形態におけるミリ波受信アンテナ６１は、図１における非破壊検査装置と同等の装置でミリ波受信アンテナ６１として同様に使用することが可能である。ただし、図１における入射許容部材としての円板８４の代替として、液晶シャッタ８５を入射開口部６３ａに備えているため、円板８４及び第６のモータＭ６のような大型な設置の設置は不要である。つまり、被検査載置部３及びミリ波送信部４は第１実施形態と同等のものを利用できるとともに、初期位置の位置合わせやデータの解析法なども第１実施形態と同様に行うことができる。従って、以下第２の実施形態の説明においては、特徴となる液晶シャッタ８５とミリ波受信アンテナ６１との組合わせについての説明に留め、他の説明については省略する。
【００８８】
図１４（ｂ）に示す断面図のように、液晶シャッタ８５は２枚の偏光板８６ａ、８６ｂとそれらの偏光板の間に介在した液晶パネル８７から構成されている。図示はしないが、液晶パネル８７は、配向処理した電極付のガラス基板の間にネマティック液晶を注入したものである。２枚の偏光板８６ａ、８６ｂは、偏光度が９０度ねじられるように組合わせている。電極間に電圧を印加すると、電界によって液晶の分子配列が変化することで旋光性がなくなり、結果としてミリ波は通らなくなる。逆に電圧を印加しない場合は、液晶分子の配向性によって旋光性が生じ、結果としてミリ波が透過されるようになる。２枚の偏光板８６ａ、８６ｂの偏光度を同じ方向にして組合わせることで、電圧を印加した時にミリ波が透過するようにし、電圧を印加しない時にミリ波を遮断するように構成してもよい。いずれにしても電極間に加えられる電圧を制御することにより、液晶シャッタ８５をオン／オフすることが可能となる。
【００８９】
このように、液晶シャッタ８５へ印加する電圧を制御することによって、液晶シャッタ８５の一部分のみに開口部８５ａを形成することが可能となり、入射開口部６３ａの一部
分のみにミリ波の入射を許容することが可能となる。また、開口部８５ａは電圧制御によって入射開口部６３ａの一方端から他方端へ移動させることができるため、ミリ波が液晶シャッタ８５を通過して入射開口部６３ａに入射することが許容される領域を一方端から他方端へ移動させることができる。
【００９０】
以上のように、入射開口部６３ａに対してミリ波の入射が許容される部分を時間的に変化させる際にも、液晶シャッタ８５自体を移動させる必要がないため、図１４（ｃ）に示すように、液晶シャッタ８５とミリ波受信アンテナ６１を一体に形成することも可能である。
【００９１】
第２の実施形態のように構成した非破壊検査装置１の効果を以下に記載する。
（１）スリット８４ａに相当する液晶シャッタ８５を入射許容部材として用いることにより、透光領域の切り替えを高速に行うことができ、結果として非破壊検査の検査速度を迅速に行うことができる。
（２）円板８４のように、入射許容部材として大型の部材を設置する必要がなくなるため、装置を小型化することができる。
（３）さらに、液晶シャッタの装置そのものは移動させる必要が無いため、入射開口部６３ａと一体に形成することも可能となり、こうすることで更なる小型化を実現することが可能となる。
（４）液晶シャッタ８５は、すでに様々な液晶ディスプレイ分野で応用されており、入射開口部６３ａにおいて、ミリ波が透過することが可能となる透光領域を、入射開口部６３ａの一方端から他方端へ移動させるための装置自体と制御回路を容易に作製することができる。
（５）液晶シャッタ８５は、印加する電圧を制御するだけで開口部８５ａの面積の設定を変更することが可能となるため、必要とする検査精度又は検査速度に迅速に対応することが可能となる。つまり、高い検査精度を必要とする場合は、入射開口部６３ａの長辺がのびる方向でのミリ波が入射を許容される領域を狭く設定し、逆に、高速な検査を必要とする場合は、入射開口部６３ａの長辺がのびる方向でのミリ波が入射を許容される領域を広く設定すればよい。
【００９２】
＜第３実施形態＞
次に、非破壊検査装置１の第３の実施形態について説明する。
第１の実施形態において、ホーン３４は、Ｙ−Ｚ平面上においてその断面形状は円形であった。つまり、前述の通りホーン３４から出射されたミリ波は、略円筒形でＸ軸線とほぼ平行で指向性を持つガウシアンビームとして、シリンドリカルレンズ４１に入射する。従ってシリンドリカルレンズ４１もホーン３４の開口形状に合わせてＹ−Ｚ平面上における断面形状を円形にしていた。しかし、このような構成では、Ｘ軸線方向における意図する距離だけミリ波の収束部を維持させるために、ホーン３４とシリンドリカルレンズ４１とを離してセッティングする必要があった。従って、ミリ波の減衰を引き起こしたり、装置が大型化となるなどの問題があった。第３の実施形態は、ミリ波送信部４において、このような問題を解決するためのホーン３４及びシリンドリカルレンズ４１を用いた非破壊検査装置１に関するものである。
【００９３】
第３の実施形態においては、ミリ波送信部４におけるホーン３４及びシリンドリカルレンズ４１に特徴を有しており、被検査載置部３は第１の実施形態と同様のものが使用できるとともに、ミリ波受信部５は第１の実施形態か又は第２の実施形態のいずれかを用いることができる。従って、以下、第３の実施形態の説明においては、ミリ波送信部４のみの説明に留め、各構成要素の初期位置のセッティングやデータの解析方法などに関しては省略する。
【００９４】
図１５〜図１９は、上記実施形態とは異なるホーン３４を説明するための図である。図１５、図１６及び図１９に示すように、ホーン３４は、出射開口部３４ａと基端部３４ｂとを有する管体３４ｃからなっている。基端部３４ｂは導波管３３と接続しており、導波管３３は図示しないミリ波発振器３２と連結されている。導波管３３は、導波するミリ波の周波数によって規格が規定されている。従って、非破壊検査に使用するミリ波の周波数に対してＹ−Ｚ平面上の断面形状は一義的に決定されるとともに、ホーン３４のミリ波発振器３２側の基端部３４ｂも一義的に決定される。ホーン３４は、導波管３３側の基端部３４ｂからＸ軸線方向にミリ波を出射する方向でＺ軸線方向に拡開することで、Ｙ−Ｚ平面上における断面形状がＺ軸線方向に長い矩形となるように形成されている。つまり、ホーン３４の出射開口部３４ａは、ミリ波受信アンテナ６１の入射開口部６３ａと同様のスリット形状となっている。ホーン３４の出射開口部３４ａをこのような形状にしたことによって、ミリ波は出射される時点ですでにＹ軸線方向で収束した状態となっている。従って、円筒形のガウシアンビームをシリンドリカルレンズ４１による収束整形で得られるライン状のミリ波より集波品質の高いライン状のミリ波を得ることができる。さらに、図２０に示す通り、本実施形態におけるホーン３４にはシリンドリカルレンズ４１を設置することも可能である。この場合のシリンドリカルレンズ４１は、Ｙ−Ｚ平面上における断面形状が、出射開口部３４ａのスリット形状と相似したものを使用することが望ましい。ホーン３４から出射されたミリ波は、出射時点で高い集波性を有しているため、第１の実施形態のように、ホーン３４とシリンドリカルレンズ４１との距離を考慮する必要がなく、出射開口部３４ａとシリンドリカルレンズ４１とを一体的に設置することが可能である。このようにホーン３４にシリンドリカルレンズ４１を一体的に設置した場合は、さらに集波部を際立たせたライン状のミリ波を得ることが可能となる。
【００９５】
図２１（ａ）及び（ｂ）は、ミリ波送信部４に上記したホーン３４を使用すると共に、入射許容部材として第２の実施形態に記載した液晶シャッタ８５を用いた場合の装置全体を簡略化して図示したものである。
【００９６】
図２１（ａ）及び（ｂ）に示すように、ホーン３４、液晶シャッタ８５及びミリ波受信アンテナ６１は、いずれもＹ軸線方向での長さが短いため、装置全体としてＹ軸線方向でのスペースを省くことができる。さらに、ホーン３４とシリンドリカルレンズ４１を一体に形成するとともに、ミリ波受信アンテナ６１と液晶シャッタ８５を一体に形成しているため、Ｘ軸線方向での長さも短縮させることができる。結果として、非破壊検査装置１を極めて小型化することができる。
【００９７】
さらに、図２１（ａ）及び（ｂ）に示す破線ように、ホーン３４から出射されたミリ波は、Ｚ軸線方向にのびたライン状のまま、Ｘ軸線とほぼ平行で指向性を維持したまま被検査体に入射され、被検査体を透過、出射してミリ波受信アンテナ６１に入射するので、安定した電磁波を受信することができ、精度の高い解析を行なうことができる。
【００９８】
本実施形態におけるホーン３４は、集波性の高いライン状のミリ波を出射することが可能であることが特徴であるため、ミリ波受信アンテナ６１や液晶シャッタ８５などの入射許容部材と組合わせて使用することに限定されず、ホーン３４単独で非破壊検査装置に利用可能であることは言うまでも無い。
【００９９】
第３の実施形態のように構成した非破壊検査装置１の効果を以下に記載する。
（１）出射開口部３４ａから出射されたミリ波は、すでに収束した状態にあるため、収束整形のためのシリンドリカルレンズ４１を設ける必要が無く、設けたとしても、ホーン３４とシリンドリカルレンズ４１とを一体的に構成することができるため、装置を小型化することができる。
（２）ホーン３４からミリ波受信アンテナ６１までのミリ波の伝播距離を短縮することで
、ミリ波の減衰や外乱などのノイズを低減することが可能となる。
（３）集波部の品質が向上するため、高精度な信号を得ることができるようになる。特にシリンドリカルレンズ４１と組合わせた場合にはこの効果が著しいものとなる。
（４）さらにミリ波受信アンテナ６１と組合わせて使用する場合は、受信側では低ノイズの電磁波が入射されるため、電磁波の送信側と受信側との両方の精度が向上されることになり、極めて高精度な解析を行なうことが可能となる。
（５）シリンドリカルレンズ４１は出射開口部３４ａと一体的に設置することが可能であるため、初期位置合わせのためのセッティングの工程を簡略化することが可能となる。
【０１００】
＜第４実施形態＞
次に、非破壊検査装置の第４の実施形態について説明する。
図２２は、上記実施例とは異なる非破壊検査装置１の構成を説明するための斜視図を簡略化したものである。図２２に記載の非破壊検査装置１では、図１における被検査載置部３の代替として、搬送体としてのベルトコンベア３ａを用いた。ベルトコンベア３ａの上には、複数個の被検査体ＳがＹ軸方向に並べて載置されている。ベルトコンベア３ａを挟んでホーン３４、シリンドリカルレンズ４１、液晶シャッタ８５及びミリ波受信アンテナ６１がＸ軸線上に併設されている。さらに、第４実施形態においてはホーン３４を第３の実施形態で記載したように、シリンドリカルレンズ４１を一体的に形成したものを使用し、また、入射許容部材としては、第２の実施形態で使用した液晶シャッタを使用し、ミリ波受信アンテナ６１と一体的に形成している。なお、ミリ波送信部４及びミリ波受信部５は、上述した図１のミリ波送信部４及びミリ波受信部５と同等の構成要素の一部であるが、図２２では省略して記載している。ホーン３４、液晶シャッタ８５は、第１の実施形態で記載したホーン３４や、円板８４と代替することが可能であることは言うまでもない。
【０１０１】
図２２における非破壊検査装置の初期位置の位置合わせでは、ベルトコンベア３ａに対して、ホーン３４、及び、ミリ波受信アンテナ６１のＸ，Ｙ，Ｚ軸線上での位置調整を行うが、位置調整の詳細な手順については、上記実施例と同様に行うことが可能である。ただし、この実施形態においては、複数個の被検査体ＳがＹ軸線方向でミリ波を横断することになるため、被検査体ＳのＹ軸線方向での端部とＺ軸線方向にのびるライン状に収束されたミリ波とをＹ軸線方向で一致させることは、必ずしも必要ではない。つまり、非破壊検査を開始したときに、被検査体Ｓの全てが、ミリ波をＹ軸線方向で横断されるようにすればよい。
【０１０２】
初期位置の位置合わせが終了すると、非破壊検査を実行することが可能となる。検査中は、ミリ波送信部４及びミリ波受信部５を移動させる必要はなく、ベルトコンベア３ａを連続的にＹ軸線方向に移動するだけでよい。
【０１０３】
ただし、この装置において高精度かつ高度な解析を行なうためには、ベルトコンベア３ａの移動速度と液晶シャッタ８５の開口部８５aの移動速度を次のように考慮する必要が
ある。液晶シャッタ８５における開口部８５aが入射開口部６３ａの一方端から他方端ま
で移動を完了する前に、被検査体Ｓにミリ波が入射される領域が変更されてしまうと、厳密には被検査体Ｓの全面を非破壊検査したことにはならない。つまり、被検査体Ｓのある領域にミリ波を入射させ、開口部８５ａを移動させながらその領域を非破壊検査する際、開口部８５ａが移動を完了する前に被検査体Ｓが移動されてしまうと、最初にミリ波が入射された領域では、途中までしか非破壊検査を行なっていないことになる。また、次にミリ波が入射された領域でも、領域の途中から非破壊検査が行なわれたことになるため、コンピュータ７０では、最初の領域の前半部と、次の領域の後半部を、被検査体Ｓにおける、同一領域のデータとして処理してしまう。従って、ベルトコンベア３ａの移動によって、ミリ波が入射される被検査体Ｓの領域が変化される前に、開口部８５ａを一方端から他方端に完全に移動させるように設定する必要がある。
【０１０４】
この実施形態において、被検査体Ｓの内部は第１の実施形態と同じ方法で評価することが可能である。
以上詳述したように、本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、複数の被検査体Ｓをベルトコンベア３ａ上に載置しておくことで、複数の被検査体Ｓを連続的に、かつ、高速に高精度で非破壊検査することが可能となる。さらに、Ｘ軸線方向及び、Ｚ軸線方向において一度セッティングをしてしまえば、非破壊検査中はミリ波送信部４とミリ波受信部５を静止させた状態で、液晶シャッタの透光領域を制御し、ベルトコンベア３ａをＹ軸線方向に駆動させるだけでよいので、簡単な駆動制御で非破壊検査を行うことができる。
【０１０５】
発明の実施形態は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下のように実施してもよい。
○前記実施形態では、パラメータとしてミリ波の電力値のデータを電圧値として検出して非破壊検査を行ったが、Ａ／Ｄ変換でデジタル値に変換した値で検査を行ってもよく、さらにパラメータはミリ波の電力値だけでなく位相情報を用いて検査装置に応用してもよい。この場合、スーパーヘテロダイン検波方式を用いる場合は、検波器ＤＥＴを位相検波器に置き換える必要がある。一方、クワドラチャー検波方式を採用する場合には、二つの信号ｃｈ１と信号ｃｈ２とを用いて、ｔａｎ−１（ｃｈ１／ｃｈ２）によって位相変調した信号を得ればよい。
○クワドラチャー検波方式では、受信した信号の信号レベルや検査に用いるパラメータに応じて、低域ろ波器ＬＰＦを省くことも可能である。つまり、低域ろ波器ＬＰＦを介さずに、周波数混合器ＭＩＸから出力された二つの信号を直接コンピュータに入力するようにしてもよい。
○被検査体Ｓの各部位に対してライン状のミリ波が入射される順序は、上記に限定されるものでなく、最終的に被検査体Ｓの全面を検波できれば良い。
○前記実施形態では、被検査体Ｓを透過するミリ波を受信するようにしたが、被検査体Ｓに対して散乱又は反射するミリ波を受信して非破壊検査する場合に応用してもよい。
○前記実施形態では、入射開口部６３ａの開口形状に関して、短辺の長さを１ミリメートルとしたが、必要とする検査精度に応じて０．７ミリメートル、０．５ミリメートル、０．１ミリメートルなどのように設定することができる。つまり、短辺の長さを短くするほど、短辺ののびる方向で高精度な非破壊検査を実施することが可能であり、短辺の長さは、特に限定するものではなく、必要とする検査精度に応じてミリメートル単位以下で任意に設定するこができる。
○第１の実施形態において、ホーン３４から出射されたミリ波を収束整形する電磁波整形手段は、複数のレンズによって、ミリ波がＺ軸線方向にのびるライン状に収束されるＸ軸線方向での位置を調整することで、ミリ波送信部４と被検査載置部３（被検査体Ｓ）との距離を短縮するように実施してもよい。この場合、ミリ波送信部４と被検査載置部３（被検査体Ｓ）との距離を短縮できるため、ミリ波の減衰を防ぐと共に装置を小型化させることが可能となる。この応用例では、予めミリ波の発散角度を拡大した後に収束整形することによって、ミリ波の焦点距離が短くなるというガウシアンビームの特性を利用したものである。従って、ここでいう複数のレンズとしては、凹レンズ、凸レンズ、シリンドリカル凹レンズ、シリンドリカル凸レンズなどのレンズが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、ミリ波送信部４と被検査載置部３（被検査体Ｓ）との距離を短縮できるよう、ミリ波がＺ軸線方向にのびたライン状に収束するＸ軸線方向での位置を調整できればよい。
○第１の実施形態において、ホーン３４から出射されたミリ波を収束整形する電磁波整形手段は、複数のレンズによって、ライン状に収束されたミリ波のＺ軸線方向での長さを調整できるようにして実施してもよい。この場合、Ｚ軸線方向にのびるライン状に収束されたミリ波が、被検査体ＳのＺ軸線方向の長さに対して、Ｚ軸線方向で長すぎることにより
、被検査体Ｓに入射されることなく伝播される領域が生じることを防ぐことができ、ミリ波の無駄な漏洩を防ぐことが可能となる。また、Ｚ軸線方向にのびるライン状に収束されたミリ波が、被検査体ＳのＺ軸線方向の長さに対して、Ｚ軸線方向で短すぎることにより、検査工程が増えることを防止することが可能となる。ここでいう複数のレンズとしては、凹レンズ、凸レンズ、シリンドリカル凹レンズ、シリンドリカル凸レンズなどのレンズが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、被検査体ＳのＺ軸線方向での距離に応じて、Ｚ軸線方向にのびたライン状に収束されたミリ波のＺ軸線方向での距離を調節できればよい。
○第１の実施形態において、ホーン３４から出射されたミリ波を収束整形する電磁波整形手段は、複数のレンズによって、被検査体ＳのＸ軸線方向での距離に合わせて、ミリ波の収束部をＸ軸線方向で任意の距離だけ維持調整するように実施してもよい。この場合、ミリ波は、収束部を維持した状態で被検査体Ｓを透過させることができるため、精度の高い検査を実行することができる。この応用例では、複数のレンズによってミリ波の焦点距離を変化させた場合に、ミリ波の収束部が維持されるＸ軸線方向での距離も変化するというガウシアンビームの特性を利用したものである。従って、ここでいう複数のレンズとしては、凹レンズ、凸レンズ、シリンドリカル凹レンズ、シリンドリカル凸レンズなどのレンズが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、ミリ波の収束部を任意の距離だけ維持調整できればよい。
○第１実施形態では、入射許容部材として円板８４を使用し、円板８４を回転操作することによって、穿設したスリット８４ａを入射開口部６３ａの一方端から他方端へ移動させるようにしている。ところが、例えばスリットを穿設したシートを、図１の第１の支持台１３や第４の支持台５６のような支持台に固定して、入射開口部６３ａの上下で往復移動させるようにしても良い。すなわち、入射許容部材としては、入射開口部６３ａの一部分のみにミリ波の入射を許容するようにし、そのミリ波の入射が許容される領域を、入射開口部６３ａの一方短から他方短へと時間的に変化可能であれば良い。
○第２実施形態においては、入射許容部材として液晶シャッタ８５を使用した。液晶パネル８７に使用する液晶としてはネマティック液晶を挙げたが、これに限らずに、コレステリック液晶やスメクティック液晶も同様に使用することが可能である。つまり、入射開口部６３ａにおけるミリ波の入射を一部分だけ許容することができる開口部８５ａを形成することができ、さらに、開口部８５ａを入射開口部６３ａの一方端から他方端へと時間経過にともなって移動することを実現できれば良い。
○第２実施形態においては、入射許容部材として液晶シャッタ８５を使用した。液晶シャッタ８５に印加する電圧を手動で段階的に設定するためのパネルを設置し、例えば、「高精度検査」や「高速検査」などのパラメータを設定することによって、容易に開口部８５ａの面積を設定するようにしてもよい。
○第３実施形態においては、ホーン３４の出射開口部３４ａをＺ軸線方向に拡開することでスリット形状としたが、Ｚ軸線上に収束されたミリ波のＹ軸線方向での幅を意図的に制御するために、ホーン３４の出射開口部３４ａの長さをＹ軸線方向でも調節するようにしてもよい。
○第４実施形態において、ベルトコンベア３ａと開口部８５ａとの移動速度について説明したが、第１実施形態の説明で述べたようなエンコーダとしての機能と同等の装置を用いて、ベルトコンベア３ａの移動を制御してもよい。つまり、液晶シャッタ８５において、開口部８５ａが一方端から他方端に移動したことを検知するためのセンサを設置し、そのセンサからの出力をコンピュータ７０に入力して、そのセンサから信号が出力された場合にのみベルトコンベア３ａを所定の距離だけ移動させるようにする。このように構成することにより、被検査体Ｓにミリ波が入射された領域を連続的に非破壊検査している間は被検査体Ｓを静止させた状態にできる。結果として、複数の被検査体Ｓを連続して高精度に非破壊検査することが可能となる。
○第４実施形態の非破壊検査装置は、ベルトコンベア３ａを挟んで、ホーン３４、シリンドリカルレンズ４１、液晶シャッタ８５及びミリ波受信アンテナ６１をＸ軸線上に併設さ
れるようにした。しかし、図２３に示すように、ベルトコンベア３ｂ、３ｃをＹ軸線方向で隙間を介して直列に近接させて設置し、ベルトコンベア３ｂ、３ｃ間に形成した隙間を挟んで、ホーン３４、シリンドリカルレンズ４１、液晶シャッタ８５及びミリ波受信アンテナ６１をＺ軸線上に併設させるようにしてもよい。つまり、Ｚ軸線上の上方に設置したホーン３４から被検査体Ｓにミリ波を入射して、被検査体Ｓを透過した透過ミリ波が、ベルトコンベア３ｂ、３ｃの間の隙間を伝播するように設置する。この場合、第４の実施形態と同様に、ホーン３４とシリンドリカルレンズ４１を一体に形成し、ミリ波受信アンテナ６１と液晶シャッタ８５とを一体に形成するのが望ましい。この構成により、ベルトコンベア３ｂ、３ｃの間の隙間を伝播したミリ波のうち、液晶シャッタ８５の透光領域に相当する領域のミリ波がミリ波受信アンテナ６１に入射される。このような位置関係で非破壊検査装置１を構成にすることにより、ライン工程における省スペース化が可能となり、従って、ライン工程の幅方向での制限を受けることなく、非破壊検査装置１を設置することが可能となる。この場合、ベルトコンベア３ｂとベルトコンベア３ｃとの間には、透過ミリ波の伝播を妨げないように隙間を設けておく必要があるが、被検査体Ｓの搬送に影響が生じないように、ベルトコンベア３ｂ、３ｃの間隔は透過ミリ波の伝播が妨げられない範囲で最小限に設定することが好ましい。要するに、ミリ波の伝播を阻害しない形態であって、ミリ波受信アンテナ６１の長辺ののびる方向とミリ波の出射方向の両方に直交する方向に被検査体Ｓを搬送可能であれば、搬送するための手段はなんら限定されない。また、第４の実施形態と同様、ホーン３４及び液晶シャッタ８５は、それぞれ第１の実施形態に記載したホーン３４、円板８４との代替が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の非破壊検査装置の要部全体斜視図。
【図２】ミリ波受信アンテナの前方斜視図。
【図３】ミリ波受信アンテナの後方斜視図。
【図４】ミリ波受信アンテナの左側面図。
【図５】ミリ波受信アンテナの右側面図。
【図６】ミリ波受信アンテナの断面図。
【図７】ミリ波受信アンテナの図６におけるＡ−Ａ線での断面図。
【図８】ミリ波受信部の正面図。
【図９】ミリ波受信部の後方斜視図。
【図１０】本発明の非破壊検査装置の電気的構成を説明するブロック図。
【図１１】（ａ）ミリ波受信器の電気的構成を説明するブロック図。（ｂ）ミリ波受信器の電気的構成を説明するブロック図。
【図１２】（ａ）非破壊検査を説明するための模式図。（ｂ）同非破壊検査を説明するための模式図。（ｃ）同非破壊検査を説明するための模式図。
【図１３】（ａ）ミリ波受信器から出力される電圧値の分布を示すグラフ。（ｂ）同ミリ波受信器から出力される電圧値の分布を示すグラフ。（ｃ）同ミリ波受信器から出力される電圧値の分布を示すグラフ。
【図１４】（ａ）第２実施形態としてのミリ波受信部の前方斜視図。（ｂ）第２実施形態としてのミリ波受信部の断面図。（ｃ）第２実施形態としてのミリ波受信部の断面図。
【図１５】第３実施形態としてのホーン前方斜視図。
【図１６】第３実施形態としてのホーン後方斜視図。
【図１７】第３実施形態としてのホーン右側面図。
【図１８】第３実施形態としてのホーン左側面図。
【図１９】第３実施形態としてのホーン断面図。
【図２０】第３実施形態としてのミリ波送信部の前方斜視図。
【図２１】（ａ）第２実施形態のミリ波送信部及び第３実施形態ミリ波受信部を用いた場合の装置全体の略図。（ｂ）第２実施形態のミリ波送信部及び第３実施形態ミリ波受信部を用いた場合の装置全体の略図。
【図２２】第４実施形態としての非破壊検査装置の要部斜視図。
【図２３】第４実施形態の非破壊検査装置の別例を説明するための要部斜視図。
【符号の説明】
【０１０７】
Ｓ…被検査体、１…非破壊検査装置、４…電磁波送信部としてのミリ波送信部、５…電磁波受信部としてのミリ波受信部、３４…ホーン、３４ａ…出射開口部、３４ｂ…基端部、３４ｃ…管体、４１…電磁波整形手段としてのシリンドリカルレンズ、６１…受信アンテナとしてのミリ波受信アンテナ、６３…管体、６３ａ…入射開口部、６３ｂ…基端部、７０…制御手段及び解析手段としてのコンピュータ、８４…入射許容部材としての円板、８４ａ…スリット、８４ｂ…中心軸、８５…入射許容部材としての液晶シャッタ、８５ａ…開口部。
【図１】
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【図２】
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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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