(57)【要約】      （修正有）【課題】対象物の構造特性を決定するためのシステムを提供する。【解決手段】システムは、第１のレーザ、第２のレーザ、一又は複数のプロセッサ、及び一又は複数のプロセッサによって実行され、システムに機能を実施させる命令を格納するコンピュータ可読媒体を含む。前記機能は、第１のレーザによって対象物の表面領域を入射光パルスで照射することにより、対象物に振動を生じさせること、第２のレーザによって表面領域を入射光ビームで照射することにより、振動を示す応答光を生成すること、応答光を検出し、応答光の特性と表面領域に対応する基準特性との差を決定すること、三次元空間内部における表面領域の位置を決定すること、及び前記差が表面領域の前記位置において示されるように表面領域を表示することを含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の構造特性を決定するための方法（２５０）であって、
第１のレーザ（２０４）によって対象物（４０５）の表面領域（４０３）を入射光パルス（４０８）で照射することにより、前記対象物に振動（４１０）を生じさせること（２５２）、
第２のレーザ（２０６）によって前記表面領域を入射光ビーム（４１４）で照射することにより、前記振動を示す応答光（４１６）を生成すること（２５４）、
前記応答光を検出し、前記応答光の特性（４２０）と、前記表面領域に対応する基準特性（４２２）との差（４１８）を決定すること（２５６）、
三次元空間（４２６）内部における前記表面領域の位置（４２４）を決定すること（２５８）、及び
前記差が前記表面領域の前記位置において示されるように、前記表面領域を表示すること（２６０）
を含む方法。
【請求項２】
前記位置を決定することが、距離測定機（２０８）を使用して前記位置を決定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記距離測定機の位置（４３０）又は前記距離測定機の配向（４３２）を決定すること（３０２）、及び
前記距離測定機と前記表面領域の間の距離（４２４）を決定すること（３０４）
を更に含み（３００）、前記表面領域の前記位置を決定することが、（ｉ）前記距離測定機の前記位置及び／又は前記配向と、（ｉｉ）前記距離とを使用して前記表面領域の前記位置を決定することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記応答光の前記特性と前記基準特性との前記差を決定することが、前記応答光の振幅と、前記表面領域に対応する基準振幅との差を決定することを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記応答光の前記特性と前記基準特性との前記差を決定することが、前記応答光の位相と、前記表面領域に対応する基準位相との差を決定することを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記振動が、前記入射光パルスによる前記表面領域の最初の照射時に生成される第１組の振動（４５３）と、前記表面領域から前記対象物中へ進み、反射されて前記表面領域に戻る第２組の振動（４５５）とを含み、前記応答光の前記特性と前記基準特性との前記差を決定することが、（ｉ）前記第１組の振動を示す前記応答光の検出と、前記第２組の振動を示す前記応答光の検出の間の期間と、（ｉｉ）前記表面領域に対応する基準期間との差を決定することを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記表面領域を表示することが、前記表面領域の輝度が前記差の大きさを示すように前記表面領域を表示することを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記表面領域を表示することが、前記表面領域の色が前記差の大きさを示すように前記表面領域を表示することを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記差に基づいて、前記表面領域下に構造欠陥（４２８）が存在すると決定すること（４０２）、及び
前記表面領域下の前記構造欠陥を表示すること（４０４）
を更に含む（４００）、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記表面領域が第１の表面領域であり、前記振動が第１の振動であり、前記応答光が第１の応答光であり、前記位置が第１の位置であり、前記入射光パルスが第１の入射光パルスであり、前記入射光ビームが第１の入射光ビームであり、前記差が第１の差であって、前記方法が、
前記第１のレーザによって前記対象物の第２の表面領域（５０３）を第２の入射光パルス（５０９）で照射することにより、前記対象物に第２の振動（５１１）を生じさせること（５０２）、
前記第２のレーザによって前記第２の表面領域を第２の入射光ビーム（５１４）で照射することにより、前記第２の振動を示す第２の応答光（５１６）を生成すること（５０４）、
前記第２の応答光を検出し、前記第２の応答光の第２の特性（５２）と、前記第２の表面領域に対応する第２の基準特性（５２２）との第２の差（５１８）を決定すること（５０６）、
前記三次元空間内部における前記第２の表面領域の第２の位置（５２４）を決定すること（５０８）、及び
前記第２の差が前記第２の表面領域の前記第２の位置に示されるように前記第２の表面領域を表示すること（５１０）
を更に含む（５００）、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の差及び前記第２の差に基づいて、前記対象物が構造基準を満たすかどうかを決定すること（６０２）、及び
前記対象物が前記構造基準を満たすかどうかの指標を表示すること（６０４）
を更に含む（６００）、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の差を決定することが、前記第１の応答光の振幅と、前記第１の表面領域に対応する基準振幅との差を決定することを含み、
前記第２の差を決定することが、前記第２の応答光の振幅と、前記第２の表面領域に対応する基準振幅との差を決定することを含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
更に、
前記第１の差を決定することが、前記第１の応答光の位相と、前記第１の表面領域に対応する基準位相との差を決定することを含み、
前記第２の差を決定することが、前記第２の応答光の位相と、前記第２の表面領域に対応する基準位相との差を決定することを含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
対象物の構造特性を決定するためのシステム（１０）であって、
第１のレーザ（２０４）；
第２のレーザ（２０６）；
一又は複数のプロセッサ（１０２）；及び
命令（１１４）を格納するコンピュータ可読媒体（１０４）
を備え、前記命令は、前記一又は複数のプロセッサによって実行されると、前記システムに、
前記第１のレーザによって対象物（４０５）の表面領域（４０３）を入射光パルス（４０８）で照射することにより、前記対象物に振動（４１０）を生じさせること（２５２）、
前記第２のレーザによって前記表面領域を入射光ビーム（４１４）で照射することにより、前記振動を示す応答光（４１６）を生成すること（２５４）、
前記応答光を検出し、前記応答光の特性（４２０）と、前記表面領域に対応する基準特性（４２２）との差（４１８）を決定すること（２５６）、
三次元空間（４２６）内部における前記表面領域の位置（４２４）を決定すること（２５８）、及び
前記差が前記表面領域の前記位置において示されるように前記表面領域を表示すること（２６０）
を含む（２５０）機能を実施させる、システム。
【請求項１５】
前記機能が、
前記差に基づいて、前記表面領域下に構造欠陥（４２８）が存在すると決定すること（４０２）、及び
前記表面領域下の前記構造欠陥を表示すること（４０４）
を更に含み（４００）、
前記応答光の前記特性と前記基準特性との前記差を決定することが、前記応答光の振幅と、前記表面領域に対応する基準振幅との差を決定することを含み、
前記振動が、前記入射光パルスによる前記表面領域の最初の照射時に生成される第１組の振動（４５３）と、前記表面領域から前記対象物中へ進み、反射されて前記表面領域に戻る第２組の振動（４５５）とを含み、
前記応答光の前記特性と前記基準特性との前記差を決定することが、（ｉ）前記第１組の振動を示す前記応答光の検出と、前記第２組の振動を示す前記応答光の検出との間の第１の期間と、（ｉｉ）表面領域に対応する基準期間との差を決定することを含む、
請求項１４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概してレーザ超音波イメージングのためのシステムと方法に関し、更に詳細には、レーザ超音波技術を使用して対象物の画像を生成及び表示するためのシステムと方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、航空機の構成要素といった製造部品を、それらがサービスに供する前に、及びそれらの耐用年数を通して検査し、構成要素がサービスに供される間に生じ得る製造欠陥、損傷、又は劣化を特定することが有用である。そのような情報は、特定の構成要素がどの位の期間にわたって使用可能か、又は構成要素を交換若しくは修理すべきかどうかを予測するために使用することができる。この情報を知ることで、構成要素の交換費用及び在庫目録の維持費用を削減することができる。この情報は、構成要素の修理又は交換をスケジューリング及び優先順位付けするために使用することもできる。
【０００３】
構成要素の完全な評価には、構成要素の複数表面及び内部配置の分析が必要になり得る。しかしながら、現行の分析技術では、構成要素の表面上及び表面下両方での構成要素の精査は通常不可能であり、そのような情報を三次元的に提示することも通常できない。したがって、構成要素の三次元構造分析と、得られた情報の三次元空間での提示とをより容易にするシステムと方法が必要とされている。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の一態様は、対象物の構造特性を決定するための方法であり、この方法は、第１のレーザによって対象物の表面領域を入射光パルスで照射することにより、対象物に振動を生じさせること、第２のレーザによって表面領域を入射光ビームで照射することにより、振動を示す応答光を生成すること、応答光を検出し、応答光の特性と表面領域に対応する基準特性との差を決定すること、三次元空間内部における表面領域の位置を決定すること、及び前記差が表面領域の前記位置において示されるように表面領域を表示することを含む。
【０００５】
本発明の別の態様は、命令を格納する非一過性のコンピュータ可読媒体であり、このような命令は、対象物の構造特性を決定するためのシステムにより実行されると、システムに：第１のレーザによって対象物の表面領域を入射光パルスで照射することにより、対象物に振動を生じさせること、第２のレーザによって表面領域を入射光ビームで照射することにより、振動を示す応答光を生成すること、応答光を検出し、応答光の特性と表面領域に対応する基準特性との差を決定すること、三次元空間内部における表面領域の位置を決定すること、及び前記差が表面領域の前記位置において示されるように表面領域を表示することを含む機能を実施させる。
【０００６】
本発明の更なる態様は、対象物の構造特性を決定するためのシステムであり、このシステムは、第１のレーザ、第２のレーザ、一又は複数のプロセッサ、及び一又は複数のプロセッサによって実行されると、システムに：第１のレーザによって対象物の表面領域を入射光パルスで照射することにより、対象物に振動を生じさせること、第２のレーザによって表面領域を入射光ビームで照射することにより、振動を示す応答光を生成すること、応答光を検出し、応答光の特性と表面領域に対応する基準特性との差を決定すること、三次元空間内部における表面領域の位置を決定すること、及び前記差が表面領域の前記位置において示されるように表面領域を表示することを含む機能を実施させる命令を格納するコンピュータ可読媒体を備える。
【０００７】
ここに記載される量又は測定値に関する「約」又は「実質的に」という用語は、列挙される特性、パラメータ、又は値が厳密に実現される必要があるのではなく、例えば、許容誤差、測定エラー、測定精度限界、及び当業者に既知である他の要因を含む偏差又は変動が、特性がもたらすはずの効果を不可能にしない量で生じ得ることを意味する。
【０００８】
前述の特徴、機能、及び利点は、様々な実施例において個別に実現可能であるか、又は他の実施例において組み合わせることができ、それらの更なる詳細は以下の説明及び図面を参照して見ることができる。
【０００９】
実施例の新規特徴と考えられる特性は、特許請求の範囲に明記される。しかしながら、実施例と好ましい使用モード、及びそれらの更なる目的と説明は、添付図面と併せて後述の本発明の実施例の詳細な説明を参照することにより、最もよく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施例による、対象物の構造特性を決定するためのシステムの模式図である。
【図２】一実施例による、対象物の構造特性を決定するためのシステム及び関連機能の模式図である。
【図３】一実施例による、分析下にある対象物を示すディスプレイの模式図である。
【図４】一実施例による、対象物の構造特性を決定するためのシステム及び関連機能の模式図である。
【図５】一実施例による、対象物の構造特性を決定するためのシステム及び関連機能の模式図である。
【図６】一実施例による、対象物の構造特性を決定するためのシステム及び関連機能の模式図である。
【図７】一実施例による、対象物の構造特性を決定するための方法のフロー図である。
【図８】一実施例による方法のフロー図である。
【図９】一実施例による方法のフロー図である。
【図１０】一実施例による方法のフロー図である。
【図１１】一実施例による方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
上述のように、構成要素の三次元構造分析と、得られた情報の三次元空間での提示とをより容易にするシステムと方法が必要とされている。したがって、本開示はそのようなシステムと方法を含む。
【００１２】
実施例において、第１のレーザは、対象物の表面領域を、対象物（例えば、複合材料から作製された構成要素）に熱膨張又はアブレーションによる振動を生じさせるために十分強力な入射光パルスで照射する。振動は通常、入射光パルスによる照射時に表面領域において始まるだけでなく、表面領域に垂直な方向に対象物中へと伝播する。次いで振動は一般的に、対象物の断絶部、欠陥、及び／又は背面に反射して表面領域に戻る。
【００１３】
第２のレーザは、前記表面領域を入射光ビームで照射し、これは入射光パルスによって生じた振動を示す応答光を生成する。入射光ビームは通常、実質的に対象物を乱さない。普通、第２のレーザの入射光ビームは、対象物を、第１のレーザの入射光パルスが対象物を照射して振動を生じさせる前、間、及び後に照射する。入射光パルスによる対象物の照射に先立ち、応答光は通常、入射光ビームの波形に類似の波形を有し、恐らくは、入射光ビームと比較したとき、減衰した振幅と実質的に一定の位相差とを有する。しかしながら、入射光パルスによって生じた振動は普通、検出可能な方式で応答光に影響するであろう。
【００１４】
したがって、振動を示す応答光が検出される（例えば光検出器により）。次に、システムは、応答光の特性と、表面領域に対応する基準特性との差を決定することができる。例えば、基準特性を振幅とし、システムは、対象物の振動により影響を受けた応答光の振幅と、表面領域の下に重大な欠陥又は断絶部がないときに予測される応答光の振幅との差を決定することができる。応答光によって示される対象物の振動は、応答光の位相又はパルス幅、及び振動がない場合の及び／又は表面領域下に欠陥若しくは断絶部がない場合のこれら特性の予測値に関して同様に分析することができる。
【００１５】
いくつかの実施例では、システムは、距離測定機（例えば、第１のレーザ又は第２のレーザに対する）の位置及び配向が既知であるように構成されたレーザ距離測定機を含む。距離測定機は、表面領域と距離測定機の間の距離を決定するために使用することができる。この距離は、距離測定機の既知の位置及び配向と共に、三次元空間（例えば、四角形の座標空間、円筒形の座標空間、又は球形の座標空間）内部での表面領域の位置を決定するために使用することができる。このようにしてシステムは、決定された表面領域の位置を、表面領域から発生する応答光の特性に関連付けるデータを格納することができる。このプロセスは、対象物の複数の表面領域が分析されるように、繰り返すことができる。このようにして、対象物の構造特性を検出し、三次元空間にマッピングすることができる。
【００１６】
システムは、三次元空間内部における表面領域の位置に示される表面領域（複数可）に対応する差（例えば、振幅の差、位相差、パルス幅の差）が示されるように、対象物の表面領域（複数可）を表示することができる。例えば、表面領域におけるピクセル輝度の増加は、（ｉ）振動を示す応答光の振幅と（ｉｉ）表面領域下に欠陥がない場合に検出される光の予測振幅との差の増大の代用となり得る。ピクセルの色も、応答光の特性と基準特性とのより大きな又はより小さな差を表すために、ディスプレイにおいて使用することができよう。
【００１７】
ここに開示されるシステムと方法は、従来のシステム及び方法と比較して、構造欠陥の検出を改善することができ、対象物の三次元モデルとそれら欠陥の相対位置とを生成及び／又は表示することができるので、有利であり得る。
【００１８】
ここで、添付図面を参照し、開示される実施例についてより網羅的に説明する。添付図面には、開示される実施例の一部（すべてではない）が示されている。実際に、複数の異なる実施例が説明されるが、ここに規定される実施例に限定されると解釈すべきではない。むしろ、これら実施例は、本開示内容が包括的で完全であるように、且つ本開示の範囲が当業者に十分に伝わるように記載される。
【００１９】
ここで図１を参照すると、システム１０が示されている。システム１０は、コンピューティング装置１００及びレーザユニット２００を含む。
【００２０】
いくつかの実施例では、図１に示されるコンピューティング装置１００の構成要素は、複数のコンピューティング装置に分配される。しかしながら、例示のため、コンポーネントは、コンピューティング装置１００の一部として示され、説明されている。コンピューティング装置１００は、モバイル装置（例えば携帯電話）、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、サーバ、複数のサーバのネットワーク、又はここに記載される機能を実施するように構成することのできる類似の装置（複数可）とすることができるか、又はそのような装置を含むことができる。
【００２１】
図１に示すように、コンピューティング装置１００は、一又は複数のプロセッサ１０２、非一過性のコンピュータ可読媒体１０４、通信インターフェース１０６、ディスプレイ１０８、及びユーザインターフェース１１０を含む。図１に示されるコンピューティング装置１００の構成要素は、システムバス、ネットワーク、又はその他接続機構１１２によって互いにリンクされている。
【００２２】
一又は複数のプロセッサ１０２は、非一過性のコンピュータ可読媒体１０４に連結された、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、マルチコアプロセッサ等といった任意の種類のプロセッサ（複数可）とすることができる。非一過性のコンピュータ可読媒体１０４は、任意の種類のメモリ、例えば、データ又はプログラムを一時的又は恒久的に格納するために使用される他の装置のなかでも、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）のような揮発性メモリ、又はリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、磁気若しくは光ディスク、又はコンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）のような非揮発性メモリとすることができる。
【００２３】
加えて、非一過性のコンピュータ可読媒体１０４は、命令１１４を格納するように構成できる。命令１１４は、コンピューティング装置１００にここに記載される機能のいずれかを実施させるために、一又は複数のプロセッサ１０２によって実行可能である。例えば、命令１１４は、通信インターフェース１０６を介してレーザユニット２００を制御するための命令を含むことができる。
【００２４】
通信インターフェース１０６は、コンピューティング装置１００内部の通信、及び／又はコンピューティング装置１００と一又は複数の他の装置との通信を可能にするハードウエアを含むことができる。このようなハードウエアは、例えば、送信器、受信器、及びアンテナを含むことができる。通信インターフェース１０６は、一又は複数の有線又は無線通信プロトコルによる一又は複数の他の装置との通信を容易にするように構成することができる。例えば、通信インターフェース１０６は、一又は複数の無線通信規格、例えば米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）８０１．１１規格、ＺｉｇＢｅｅ規格、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格等のうちの一又は複数による、コンピューティング装置１００のための無線データ通信を容易にするように構成することができる。別の実施例として、通信インターフェース１０６は、一又は複数の他の装置との有線データ通信を容易にするように構成することができる。
【００２５】
ディスプレイ１０８は、データを表示するように構成された任意の種類のディスプレイ構成要素とすることができる。一実施例として、ディスプレイ１０８は、タッチスクリーンディスプレイを含むことができる。別の実施例として、ディスプレイ１０８は、フラットパネルディスプレイ、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又は発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイを含むことができる。
【００２６】
ユーザインターフェース１１０は、コンピューティング装置１００にデータ及び制御信号を提供するために使用される一又は複数のハードウエア部分を含むことができる。例えば、ユーザインターフェース１１０は、ユーザ入力装置の他の可能な種類のなかでも、マウス又はポインティング装置、キーボード又はキーパッド、マイクロホン、タッチパッド、又はタッチスクリーンを含むことができる。通常、ユーザインターフェース１１０は、オペレーターが、コンピューティング装置１００によって提供される（例えば、ディスプレイ１０８によって表示される）グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）と対話することを可能にする。
【００２７】
レーザユニット２００は、プラットフォーム２０２、第１のレーザ２０４、第２のレーザ２０６、距離測定機２０８、及び検出器２１０を含む。レーザユニット２００の構成要素のいずれもが、上述のように、コンピューティング装置１００によって制御することができる。
【００２８】
第１のレーザ２０４、第２のレーザ２０６、距離測定機２０８、及び検出器２１０は、プラットフォーム２０２に取り付けられている。プラットフォーム２０２は、第１のレーザ２０４、第２のレーザ２０６、距離測定機２０８、及び検出器２１０を、種々の位置及び／又は配向へ一致して移動させるように構成されたロボットアーム（図示しない）に取り付けることができるか、又はその一部とすることができる。いくつかの実施例では、第１のレーザ２０４、第２のレーザ２０６、距離測定機２０８、及び検出器２１０のうちの一又は複数は、プラットフォーム２０２に対して独立の配向及び／又は位置をとるように構成される。
【００２９】
第１のレーザ２０４は、ＣＯ２レーザ又はネオジムをドープしたイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＮＤ：ＹＡＧ）レーザの形態をとることができるが、他の実施例も可能である。例えば、第１のレーザ２０４は、第１のレーザ２０４によって発せられる光の振動周波数に対して実質的にコヒーレントな光を発するように構成された任意の光源の形態をとることができる。
【００３０】
第２のレーザ２０６は、ＮＤ：ＹＡＧレーザ又はスーパールミネセントダイオードレーザの形態をとることができるが、他の実施例も可能である。例えば、第２のレーザ２０６は、第２のレーザ２０６によって発せられる光の振動周波数に対して実質的にコヒーレントな光を発するように構成された任意の光源の形態をとることができる。
【００３１】
距離測定機２０８は、一般的に、レーザ及び光検出器等の検出器を含む。例えば、距離測定機２０８は、レーザビームを発し、レーザビームの発射と対象物体からのその反射の検出の間に経過する「飛行時間」に基づいて対象物体と距離測定機の間の距離を決定するように構成されている。
【００３２】
検出器２１０は、光検出器及び／又は干渉計の形態をとることができるが、他の実施例も可能である。
【００３３】
図２−６はシステム１０を更に示しており、方法２５０に関連する機能性が図７に、方法３００が図８に、方法４００が図９に、方法５００が図１０に、方法６００が図１１にそれぞれ示されている。
【００３４】
図２に示されるように、第１のレーザ２０４は、対象物４０５の表面領域４０３を入射光パルス４０８で照射することにより、対象物４０５に振動４１０を生じさせる。一実施例として、入射光パルス４０８は、５３２ｎｍから１０．６μｍの範囲の波長、９ｍＪから１１ｍＪの範囲の平均出力、及び／又は９ｎｓから１１ｎｓの範囲のパルス幅を有する。図２では、対象物４０５は概ね球として示されているが、一実施例として、対象物は複合材料から形成された航空機の構成要素（例えば、翼の外板又は尾翼の外板）の形態をとることができる。他の実施例も可能である。振動４１０は通常、入射光パルス４０８による照射時に表面領域４０３に現れるが、振動４１０はまた、通常、表面領域４０３に垂直な方向に対象物４０５中に伝播する。次いで振動４１０は一般に、断絶部若しくは欠陥（もしあれば）、及び／又は対象物４０５の背面に反射して、表面領域４０３に戻る。
【００３５】
第２のレーザ２０６も入射光ビーム４１４で表面領域４０３を照射し、それにより振動４１０を示す応答光４１６を生成する。一般に、第２のレーザ２０６は、第１のレーザ２０４が入射光パルス４０８で表面領域４０３を照射する前、間、及び後に、表面領域４０３を入射光ビーム４１４で照射する。入射光ビーム４１４は通常、実質的に対象物４０５を乱さない。一実施例として、入射光ビーム４１４は、１０６４ｎｍに実質的に等しい波長及び／又は９ｍＪから１３ｍＪの範囲の平均出力を有する。
【００３６】
入射光パルス４０８による対象物４０５の照射に先立ち、応答光４１６は通常、入射光ビーム４１４の波形に類似の波形を有し、恐らくは、入射光ビーム４１４と比較したとき、減衰した振幅と実質的に一定の位相差とを有する。しかしながら、入射光パルス４０８によって生じた振動４１０は通常、検出可能な方式で応答光４１６に影響するであろう。
【００３７】
このようにしてシステム１０は、応答光４１６の特性４２０と、表面領域４０３に対応する基準特性４２２との差４１８を決定する。図２に示すように、差４１８は、特性４２０から基準特性４２２を差し引いたものに等しいが、他の実施例では、差４１８は、基準特性４２２から特性４２０を差し引いたものである。一実施例として、基準特性４２２は、例えば、製造仕様に基づく対象物４０５の「理想的な」モデルに基づいて計算することができる。他の実施例では、基準特性４２２は、製造仕様を満たすことが既知である対象物を試験することにより確認することができる。他の実施例も可能である。
【００３８】
例えば、基準特性４２２は振幅であり、システム１０は、対象物４０５の振動４１０により影響を受けた応答光４１６の振幅と、表面領域４０３の下に重大な欠陥又は断絶部がないときに予測される応答光４１６の振幅との差４１８を決定することができる。このような状況では、特性４２０が基準特性４２２より実質的に小さいことは、通常、デラミネーション欠陥、不連続部、又は同様の欠陥が表面領域４０３下に存在し、それらが存在しない場合には表面領域４０３に戻る振動４１０の音響エネルギーの一部を吸収していることを示している。
【００３９】
別の実施例として、基準特性４２２は位相であり、システム１０は、対象物４０５の振動４１０による影響を受けた応答光４１６の位相と、表面領域４０３の下に重大な欠陥又は断絶部がないときに予測される応答光４１６の位相との差４１８を決定することができる。
【００４０】
また別の例として、基準特性４２２はパルス幅であり、システム１０は、対象物４０５の振動４１０により影響を受けた応答光４１６のパルス幅と、表面領域４０３の下に重大な欠陥又は断絶部がないときに予測される応答光４１６のパルス幅との差４１８を決定することができる。このような状況では、特性４２０が基準特性４２２より実質的に小さいことは、通常、デラミネーション欠陥、不連続部、又は同様の欠陥が表面領域４０３下に存在し、音響エネルギーが対象物４０５の背面に到達する前に振動４１０の音響エネルギーの一部を表面領域４０３へと反射させていることを示している。
【００４１】
システム１０はまた、距離測定機２０８を使用して三次元空間４２６内部における表面領域４０３の位置４２４を決定する。
【００４２】
図２では、距離測定機２０８は第１のレーザ２０４に固定されているが、距離測定機２０８は、（ｉ）距離測定機２０８の位置及び／又は配向がシステム１０により三次元空間４２６に対して確認可能であり、且つ（ｉｉ）距離測定機２０８が第１のレーザ２０４及び／又は第２のレーザ２０６と整列する任意の方式で構成又は配置することができる。他の実施例も可能である。
【００４３】
システム１０は、距離測定機２０８の位置４３０及び／又は配向４３２を、プラットフォーム２０２及び／又は距離測定機２０８の並行移動及び／又は回転のモニタリングに基づいて決定することができる。システム１０は、距離測定機２０８と表面領域４０３の間の距離４３４を、レーザパルスを発射して、レーザパルスが表面領域４０３に反射して距離測定機２０８に戻るまでの時間を決定することにより決定することができる。システム１０は、三次元空間４２６内部における表面領域４０３の位置４２４を決定するために、位置４３０及び／又は配向４３２と距離４３４とを使用することができる。
【００４４】
いくつかの実施例では、システム１０は、距離測定機２０８といった複数の距離測定機を含むことができる。このような状況で、システム１０は、複数の距離測定機とそれらの既知の位置及び／又は配向を使用して、表面領域４０３と複数の距離測定機の間の複数の距離を平均化することにより、位置４２４を決定することができる。
【００４５】
システム１０（例えば、ディスプレイ１０８）はまた、差４１８が表面領域４０３の位置４２４に示されるように、表面領域４０３を表示する。例えば、システム１０は、表面領域４０３の輝度が差４１８の大きさ及び／又は符号を示すように、表面領域４０３を表示することができる。つまり、ピクセル輝度の増加を差４１８の増大と相関させることができるか、又はピクセル輝度の低下を差４１８の増大と相関させることができる。例えば、色相、彩度、明度（ＨＳＩ）色空間において、表面領域４０３を表すピクセルは、差４１８（例えば、位相差）が負である場合は０−０．５の範囲の「Ｉ」値を、差４１８が正である場合は０．５−１の「Ｉ」値を有し得る。
【００４６】
別の実施例では、システム１０は、表面領域４０３の色が差の大きさ及び／又は符号を示すように、表面領域４０３を表示することができる。例えば、色相、彩度、明度（ＨＳＩ）色空間において、表面領域４０３を表すピクセルは、差４１８（例えば、位相差）が負である場合は０−１８０の範囲の「Ｓ」値を、差４１８が正である場合は１８０−３６０の範囲の「Ｓ」値を有し得る。
【００４７】
図３に示されるように、システム１０は、差４１８に基づいて、表面領域４０３下に構造欠陥４２８が存在すると決定することができる。例えば、システム１０は、差４１８（例えば、振幅差、位相差、パルス幅の差）又は差４１８の絶対値が、おそらく製造仕様に基づく閾値を超えることを決定することができる。
【００４８】
システム１０のディスプレイ１０８は、図３に示す表面領域４０３下の構造欠陥４２８を、例えば、ディスプレイ１０８の二次元スクリーン上に対象物４０５の仮想現実及び／又は半透明の三次元バージョンを投射することにより、表示することができる。
【００４９】
図４に示されるように、第１のレーザ２０４は、対象物４０５の第２の表面領域５０３を第２の入射光パルス５０９で照射することにより、対象物４０５に第２の振動５１１を生じさせることができる。これは、上述の、第１のレーザ２０４が表面領域４０３を照射するのと同様の方式で実施することとができる。
【００５０】
第２のレーザ２０６は入射光ビーム５１４で第２の表面領域５０３を照射することにより、第２の振動５１１を示す第２の応答光５１６を生成することができる。これは、上述の、第２のレーザ２０６が表面領域４０３を照射するのと同様の方式で実施することとができる。
【００５１】
検出器２１０は、第２の応答光５１６を検出し、第２の応答光５１６の第２の特性５２０と、第２の表面領域５０３に対応する第２の基準特性５２２との第２の差５１８を決定することができる。これは、上述の、検出器２１０が応答光４１６を検出するのと同様の方式で実施することができる。
【００５２】
システム１０は、三次元空間４２６内部における第２の表面領域５０３の第２の位置５２４を決定することができ、これは、上述の、システム１０が位置４２４を決定するのと同様の方式で実施することができる。
【００５３】
ディスプレイ１０８は、第２の差５１８が第２の表面領域５０３の第２の位置５２４に示されるように、第２の表面領域５０３を表示することができ、これは、上述の、ディスプレイ１０８が表面領域４０３を表示するのと同様の方式で実施することができる。
【００５４】
更なる実施例では、システム１０は、差４１８及び第２の差５１８に基づいて、対象物４０５が構造基準を満たすかどうかを決定することができる。いくつかの実施例では、差４１８及び第２の差５１８は、上述の振幅差である。他の実施例では、差４１８及び第２の差５１８は、上述の位相差である。更に他の実施例では、差４１８及び第２の差５１８は、上述のパルス幅の差である。いくつかの実施例では、システム１０は、対象物４０５の多くの表面位置に対応する差を決定し、差の平均が閾値を下回る場合に対象物が構造基準を満たすと決定することができる。
【００５５】
図５は、簡潔に示すために様々な構成要素を省略してシステム１０を示している。図５に示されるように、振動４１０は、入射光パルス４０８による表面領域４０３の最初の照射時に生成される第１組の振動４５３と、表面領域４０３から対象物４０５中に進み、反射されて（例えば、構造欠陥４２８に反射されて）表面領域４０３に戻る第２組の振動４５５とを含む。つまり、第１組の振動４５３は、第２組の振動４５５が表面領域４０３に現れる前に、表面領域４０３に現れる。このような状況で、応答光４１６の特性４２０と基準特性４２２との差４１８を決定することは、（ｉ）第１組の振動４５３を示す応答光４１６の検出と第２組の振動４５５を示す応答光４１６の検出の間の期間と、（ｉｉ）表面領域４０３に対応する基準期間との差を決定することを含み得る。一実施例として、基準特性４２２は、例えば、製造仕様に基づく対象物４０５の「理想的な」モデルに基づいて計算することができる。他の実施例では、基準特性４２２は、製造仕様を満たすことが既知である対象物を試験することにより、確認することができる。他の実施例も可能である。このような状況で、特性４２０は、第２組の振動が表面領域４０３と構造欠陥４２８の間の経路４５１を進む（例えば、前後に）期間に等しくてよい。
【００５６】
図６は、基準特性４２２を実験的に決定することができる方法の一例を示している。ここで、図示の対象物４０５は構造欠陥４２８を有していない。したがって、振動４１０は、表面領域４０３から、経路４５９を介して対象物４０５の背面４０９へ進み、そして表面領域４０３へ戻る。基準特性４２２は、構造欠陥４２８がない場合に振動４１０が経路４５９を進む（例えば、前後に）のに要する時間に等しくすることができる。したがって、構造欠陥４２８がないことにより、振動は、経路４５９を進むために、経路４５１を進むより長い時間を要する。この情報を使用して、構造欠陥４２８が存在すると推論することができる。
【００５７】
図７−１１は、例示的実装態様による、対象物（例えば、対象物４０５）の構造特性を決定するための方法２５０、方法３００、方法４００、方法５００、及び方法６００のフロー図である。方法２５０、方法３００、方法４００、方法５００、及び方法６００は、図１に示されるシステム１０に使用することができ、図１−６に示される構成要素を用いて実施することのできる方法の例を提示している。図７−１１に示されるように、方法２５０、方法３００、方法４００、方法５００、及び方法６００は、ブロック２５２−２６０、３０２−３０４、４０２−４０４、５０２−５１０、及び６０２−６０４によって示される一又は複数の工程、機能、又は動作を含む。ブロックは順番に示されているが、これらブロックは、並行して実施されてもよく、及び／又はここに記載されるものとは異なる順序で実施されてもよい。更に、様々なブロックを、組み合わせてブロックの数を減らす、分割してブロックを追加する、及び／又は所望の実装態様に基づいて削除することができる。
【００５８】
フロー図は、ここに開示される前述及びその他のプロセス及び方法について、本実施例の可能な一実装態様の機能性及び工程を示しているものと理解されたい。本発明の実施例の範囲内には、当業者であれば理解するように、関連する機能性に応じて、図示又は記載される順序とは異なる順序（ほぼ同時または逆順を含む）で機能が実行されてもよい代替的実装形態が含まれる。
【００５９】
ブロック２５２で、方法２５０は、第１のレーザ２０４によって対象物４０５の表面領域４０３を入射光パルス４０８で照射することにより、対象物４０５に振動４１０を生じさせることを含む。ブロック２５４で、方法２５０は、第２のレーザ２０６によって表面領域４０３を入射光ビーム４１４で照射することにより、振動４１０を示す応答光４１６を生成することを含む。ブロック２５６で、方法２５０は、応答光４１６を検出し、応答光４１６の特性４２０と、表面領域４０３に対応する基準特性４２２との差４１８を決定することを含む。ブロック２５８で、方法２５０は、三次元空間４２６内部における表面領域４０３の位置４２４を決定することを含む。ブロック２６０で、方法２５０は、差４１８が表面領域４０３の位置４２４に示されるように、表面領域４０３を表示することを含む。
【００６０】
図８は、方法２５０と併せてシステム１０によって実施することのできる方法３００のフロー図である。ブロック３０２は、距離測定機２０８の位置４３０又は距離測定機２０８の配向４３２を決定することを含む。ブロック３０４は、距離測定機２０８と表面領域４０３の間の距離４３４を決定することを含む。
【００６１】
図９は、方法２５０又は方法３００と併せてシステム１０によって実施することのできる方法４００のフロー図である。ブロック４０２で、方法４００は、差４１８に基づいて、表面領域４０３下に構造欠陥４２８が存在すると決定することを含む。ブロック４０４は、表面領域４０３下の構造欠陥４２８を表示することを含む。
【００６２】
図１０は、方法２５０、方法３００、又は方法４００と併せてシステム１０によって実施することのできる方法５００のフロー図である。ブロック５０２は、第１のレーザ２０４によって対象物４０５の第２の表面領域５０３を第２の入射光パルス５０９で照射することにより、対象物４０５に第２の振動５１１を生じさせることを含む。ブロック５０４は、第２のレーザ２０６によって第２の表面領域５０３を第２の入射光ビーム５１４で照射することにより、第２の振動５１１を示す第２の応答光５１６を生成することを含む。ブロック５０６は、第２の応答光５１６を検出し、第２の応答光５１６の第２の特性５２０と、第２の表面領域５０３に対応する第２の基準特性５２２との第２の差５１８を決定することを含む。ブロック５０８は、三次元空間４２６内部における第２の表面領域５０３の第２の位置５２４を決定することを含む。ブロック５１０は、第２の差５１８が第２の表面領域５０３の第２の位置５２４に示されるように、第２の表面領域５０３を表示することを含む。
【００６３】
図１１は、方法２５０、方法３００、方法４００、又は方法５００と併せてシステム１０によって実施することのできる方法６００のフロー図である。ブロック６０２で、方法６００は、差４１８及び第２の差５１８に基づいて、対象物４０５が構造基準を満たすかどうかを決定することを含む。ブロック６０４では、方法６００は、対象物４０５が構造基準を満たすかどうかの指標を表示することを含む。
【００６４】
したがって、本発明の実施例は、以下に列挙する条項（ＥＣ）のうちの一つに関連し得る。
【００６５】
ＥＣ１は、対象物の構造特性を決定するための方法であり、この方法は、第１のレーザによって対象物の表面領域を入射光パルスで照射することにより、対象物に振動を生じさせること、第２のレーザによって表面領域を入射光ビームで照射することにより、振動を示す応答光を生成すること、応答光を検出し、応答光の特性と表面領域に対応する基準特性との差を決定すること、三次元空間内部における表面領域の位置を決定すること、及び前記差が表面領域の前記位置において示されるように表面領域を表示することを含む。
【００６６】
ＥＣ２は、位置を決定することが、距離測定機を使用して位置を決定することを含む、ＥＣ１の方法である。
【００６７】
ＥＣ３は、距離測定機の位置又は距離測定機の配向を決定すること、及び距離測定機と表面領域の間の距離を決定することを更に含み、表面領域の位置を決定することが、（ｉ）距離測定機の位置及び／又は配向と、（ｉｉ）距離とを使用して表面領域の位置を決定することを含む、ＥＣ２の方法である。
【００６８】
ＥＣ４は、応答光の特性と基準特性との差を決定することが、応答光の振幅と、表面領域に対応する基準振幅との差を決定することを含む、ＥＣ１−３のいずれか一つの方法である。
【００６９】
ＥＣ５は、応答光の特性と基準特性との差を決定することが、応答光の位相と、表面領域に対応する基準位相との差を決定することを含む、ＥＣ１−３のいずれか一つの方法である。
【００７０】
ＥＣ６は、振動が、入射光パルスによる表面領域の最初の照射時に生成される第１組の振動と、表面領域から対象物中へ進み、反射されて表面領域に戻る第２組の振動とを含み、応答光の特性と基準特性との差を決定することが、（ｉ）第１組の振動を示す応答光の検出と、第２組の振動を示す応答光の検出の間の期間と、（ｉｉ）表面領域に対応する基準期間との差を決定することを含む、ＥＣ１−３のいずれか一つの方法である。
【００７１】
ＥＣ７は、表面領域を表示することが、表面領域の輝度が差の大きさを示すように表面領域を表示することを含む、ＥＣ１−６のいずれか一つの方法である。
【００７２】
ＥＣ８は、表面領域を表示することが、表面領域の色が差の大きさを示すように表面領域を表示することを含む、ＥＣ１−６のいずれか一つの方法である。
【００７３】
ＥＣ９は、前記差に基づいて、表面領域下に構造欠陥が存在すると決定すること、及び表面領域下の構造欠陥を表示することを更に含む、ＥＣ１−８のいずれか一つの方法である。
【００７４】
ＥＣ１０は、表面領域が第１の表面領域であり、振動が第１の振動であり、応答光が第１の応答光であり、位置が第１の位置であり、入射光パルスが第１の入射光パルスであり、入射光ビームが第１の入射光ビームであり、差が第１の差であって、方法が、第１のレーザによって対象物の第２の表面領域を第２の入射光パルスで照射することにより、対象物に第２の振動を生じさせること、第２のレーザによって第２の表面領域を第２の入射光ビームで照射することにより、第２の振動を示す第２の応答光を生成すること、第２の応答光を検出し、第２の応答光の第２の特性と、第２の表面領域に対応する第２の基準特性との第２の差を決定すること、三次元空間内部における第２の表面領域の第２の位置を決定すること、及び第２の差が第２の表面領域の第２の位置に示されるように第２の表面領域を表示することを更に含む、ＥＣ１−９のいずれか一つの方法である。
【００７５】
ＥＣ１１は、第１の差及び第２の差に基づいて、対象物が構造基準を満たすかどうかを決定すること、及び対象物が構造基準を満たすかどうかの指標を表示することを更に含む、ＥＣ１０の方法である。
【００７６】
ＥＣ１２は、第１の差を決定することが、第１の応答光の振幅と、第１の表面領域に対応する基準振幅との差を決定することを含み、第２の差を決定することが、第２の応答光の振幅と、第２の表面領域に対応する基準振幅との差を決定することを含む、ＥＣ１１の方法である。
【００７７】
ＥＣ１３は、更に、第１の差を決定することが、第１の応答光の位相と、第１の表面領域に対応する基準位相との差を決定することを含み、第２の差を決定することが、第２の応答光の位相と、第２の表面領域に対応する基準位相との差を決定することを含む、ＥＣ１１の方法である。
【００７８】
ＥＣ１４は、対象物の表面領域を照射することが、複合材料から形成された対象物の表面領域を照射することを含む、ＥＣ１−１４のいずれか一つの方法である。
【００７９】
ＥＣ１５は、命令を格納する非一過性のコンピュータ可読媒体であり、前記命令は、対象物の構造特性を決定するためのシステムにより実行されると、システムに：第１のレーザによって対象物の表面領域を入射光パルスで照射することにより、対象物に振動を生じさせること、第２のレーザによって表面領域を入射光ビームで照射することにより、振動を示す応答光を生成すること、応答光を検出し、応答光の特性と表面領域に対応する基準特性との差を決定すること、三次元空間内部における表面領域の位置を決定すること、及び前記差が表面領域の前記位置において示されるように表面領域を表示することを含む機能を実施させる。
【００８０】
ＥＣ１６は、前記機能が、距離測定機の位置又は距離測定機の配向を決定すること、及び距離測定機と表面領域の間の距離を決定することを更に含み、表面領域の位置を決定することが、（ｉ）距離測定機の位置及び／又は配向と、（ｉｉ）距離とを使用して表面領域の位置を決定することを含む、ＥＣ１５の非一過性のコンピュータ可読媒体である。
【００８１】
ＥＣ１７は、対象物の構造特性を決定するためのシステムであり、このシステムは、第１のレーザ、第２のレーザ、一又は複数のプロセッサ、及び一又は複数のプロセッサによって実行されると、システムに：第１のレーザによって対象物の表面領域を入射光パルスで照射することにより、対象物に振動を生じさせること、第２のレーザによって表面領域を入射光ビームで照射することにより、振動を示す応答光を生成すること、応答光を検出し、応答光の特性と表面領域に対応する基準特性との差を決定すること、三次元空間内部における表面領域の位置を決定すること、及び前記差が表面領域の前記位置において示されるように表面領域を表示することを含む機能を実施させる命令を格納するコンピュータ可読媒体を備える。
【００８２】
ＥＣ１８は、前記機能が、差に基づいて、表面領域下に構造欠陥が存在すると決定すること、及び表面領域下の構造欠陥を表示することを更に含む、ＥＣ１７のシステムである。
【００８３】
ＥＣ１９は、応答光の特性と基準特性との差を決定することが、応答光の振幅と、表面領域に対応する基準振幅との差を決定することを含む、ＥＣ１７−１８のいずれか一つのシステムである。
【００８４】
ＥＣ２０は、振動が、入射光パルスによる表面領域の最初の照射時に生成される第１組の振動と、表面領域から対象物中へ進み、反射されて表面領域に戻る第２組の振動とを含み、応答光の特性と基準特性との差を決定することが、（ｉ）第１組の振動を示す応答光の検出と、第２組の振動を示す応答光の検出の間の第１の期間と、（ｉｉ）表面領域に対応する基準期間との差を決定することとを含む、ＥＣ１７−１９のうちの一つのシステムである。
【００８５】
更に、本開示は、以下の条項による実施形態を含む。
【００８６】
条項１．対象物の構造特性を決定するための方法（２５０）であって、
第１のレーザ（２０４）によって対象物（４０５）の表面領域（４０３）を入射光パルス（４０８）で照射することにより、対象物に振動（４１０）を生じさせること（２５２）、
第２のレーザ（２０６）によって表面領域を入射光ビーム（４１４）で照射することにより、振動を示す応答光（４１６）を生成すること（２５４）、
応答光を検出し、応答光の特性（４２０）と表面領域に対応する基準特性（４２２）との差（４１８）を決定すること（２５６）、
三次元空間（４２６）内部における表面領域の位置（４２４）を決定すること（２５８）、及び
前記差が表面領域の前記位置に示されるように表面領域を表示すること（２６０）
を含む方法。
【００８７】
条項２．位置を決定することが、距離測定機（２０８）を使用して位置を決定することを含む、条項１の方法。
【００８８】
条項３．距離測定機の位置（４３０）又は距離測定機の配向（４３２）を決定すること（３０２）、及び
距離測定機と表面領域の間の距離（４２４）を決定すること（３０４）
を更に含み（３００）、表面領域の位置を決定することが、（ｉ）距離測定機の位置及び／又は配向と、（ｉｉ）距離とを使用して表面領域の位置を決定することを含む、条項２の方法。
【００８９】
条項４．応答光の特性と基準特性との差を決定することが、応答光の振幅と、表面領域に対応する基準振幅との差を決定することを含む、条項１−３のいずれか一つの方法である。
【００９０】
条項５．応答光の特性と基準特性との差を決定することが、応答光の位相と、表面領域に対応する基準位相との差を決定することを含む、条項１−３のいずれか一つの方法。
【００９１】
条項６．振動が、入射光パルスによる表面領域の最初の照射時に生成される第１組の振動（４５３）と、表面領域から対象物中へ進み、反射されて表面領域に戻る第２組の振動（４５５）とを含み、応答光の特性と基準特性との差を決定することが、（ｉ）第１組の振動を示す応答光の検出と、第２組の振動を示す応答光の検出の間の期間と、（ｉｉ）表面領域に対応する基準期間との差を決定することを含む、条項１−５のいずれか一つの方法。
【００９２】
条項７．表面領域を表示することが、表面領域の輝度が差の大きさを示すように表面領域を表示することを含む、条項１−６のいずれか一つの方法。
【００９３】
条項８．表面領域を表示することが、表面領域の色が差の大きさを示すように表面領域を表示することを含む、条項１−６のいずれか一つの方法。
【００９４】
条項９．
前記差に基づいて、表面領域下に構造欠陥（４２８）が存在すると決定すること（４０２）、及び
表面領域下の構造欠陥を表示すること（４０４）
を更に含む（４００）、条項１−８のいずれか一つの方法。
【００９５】
条項１０．表面領域が第１の表面領域であり、振動が第１の振動であり、応答光が第１の応答光であり、位置が第１の位置であり、入射光パルスが第１の入射光パルスであり、入射光ビームが第１の入射光ビームであり、差が第１の差であって、方法が、
第１のレーザによって対象物の第２の表面領域（５０３）を第２の入射光パルス（５０９）で照射することにより、対象物に第２の振動（５１１）を生じさせること（５０２）、
第２のレーザによって第２の表面領域を第２の入射光ビーム（５１４）で照射することにより、第２の振動を示す第２の応答光（５１６）を生成すること（５０４）、
第２の応答光を検出し、第２の応答光の第２の特性（５２）と、第２の表面領域に対応する第２の基準特性（５２２）との第２の差（５１８）を決定すること（５０６）、
三次元空間内部における第２の表面領域の第２の位置（５２４）を決定すること（５０８）、及び
第２の差が第２の表面領域の第２の位置に示されるように第２の表面領域を表示すること（５１０）
を更に含む（５００）、条項１−９のいずれか一つの方法。
【００９６】
条項１１．第１の差及び第２の差に基づいて、対象物が構造基準を満たすかどうかを決定すること（６０２）、及び
対象物が構造基準を満たすかどうかの指標を表示すること（６０４）
を更に含む（６００）、条項１０の方法。
【００９７】
条項１２．第１の差を決定することが、第１の応答光の振幅と、第１の表面領域に対応する基準振幅との差を決定することを含み、第２の差を決定することが、第２の応答光の振幅と、第２の表面領域に対応する基準振幅との差を決定することを含む、条項１１の方法。
【００９８】
条項１３．更に、第１の差を決定することが、第１の応答光の位相と、第１の表面領域に対応する基準位相との差を決定することを含み、第２の差を決定することが、第２の応答光の位相と、第２の表面領域に対応する基準位相との差を決定することを含む、条項１０又は１１の方法。
【００９９】
条項１４．対象物の表面領域を照射することが、複合材料から形成された対象物の表面領域を照射することを含む、条項１−１３のいずれか一つの方法。
【０１００】
条項１５．命令（１１４）を格納する非一過性のコンピュータ可読媒体（１０４）であって、前記命令は、対象物の構造特性を決定するためのシステム（１０）によって実行されると、システムに、
第１のレーザ（２０４）によって対象物（４０５）の表面領域（４０３）を入射光パルス（４０８）で照射することにより、対象物に振動（４１０）を生じさせること（２５２）、
第２のレーザ（２０６）によって表面領域を入射光ビーム（４１４）で照射することにより、振動を示す応答光（４１６）を生成すること（２５４）、
応答光を検出し、応答光の特性（４２０）と表面領域に対応する基準特性（４２２）との差（４１８）を決定すること（２５６）、
三次元空間（４２６）内部における表面領域の位置（４２４）を決定すること（２５８）、及び
前記差が表面領域の前記位置において示されるように表面領域を表示すること（２６０）
を含む機能を実施させる、非一過性のコンピュータ可読媒体。
【０１０１】
条項１６．前記機能が、
距離測定機の位置（４３０）又は距離測定機の配向（４３２）を決定すること（３０２）、及び
距離測定機と表面領域の間の距離（４２４）を決定すること（３０４）
を更に含み（３００）、
表面領域の位置を決定することが、（ｉ）距離測定機の位置又は配向と、（ｉｉ）距離とを使用して表面領域の位置を決定することを含む、
条項１５の非一過性のコンピュータ可読媒体。
【０１０２】
条項１７．対象物の構造特性を決定するためのシステム（１０）であって、
第１のレーザ（２０４）；
第２のレーザ（２０６）；
一又は複数のプロセッサ（１０２）；及び
命令（１１４）を格納するコンピュータ可読媒体（１０４）
を備え、前記命令は、一又は複数のプロセッサによって実行されると、システムに、
第１のレーザによって対象物（４０５）の表面領域（４０３）を入射光パルス（４０８）で照射することにより、対象物に振動（４１０）を生じさせること（２５２）、
第２のレーザによって表面領域を入射光ビーム（４１４）で照射することにより、振動を示す応答光（４１６）を生成すること（２５４）、
応答光を検出し、応答光の特性（４２０）と表面領域に対応する基準特性（４２２）との差（４１８）を決定すること（２５６）、
三次元空間（４２６）内部における表面領域の位置（４２４）を決定すること（２５８）、及び
前記差が表面領域の前記位置に示されるように表面領域を表示すること（２６０）
を含む（２５０）機能を実施させる、システム。
【０１０３】
条項１８．前記機能が、
前記差に基づいて、表面領域下に構造欠陥（４２８）が存在すると決定すること（４０２）、及び
表面領域下の構造欠陥を表示すること（４０４）
を更に含む（４００）、条項１７のシステム。
【０１０４】
条項１９．応答光の特性と基準特性との差を決定することが、応答光の振幅と、表面領域に対応する基準振幅との差を決定することを含む、条項１７又は１８のシステム。
【０１０５】
条項２０．振動が、入射光パルスによる表面領域の最初の照射時に生成される第１組の振動（４５３）と、表面領域から対象物中へ進み、反射されて表面領域に戻る第２組の振動（４５５）とを含み、応答光の特性と基準特性との差を決定することが、（ｉ）第１組の振動を示す応答光の検出と、第２組の振動を示す応答光の検出の間の第１の期間と、（ｉｉ）表面領域に対応する基準期間との差を決定することを含む、条項１７−１９のいずれか一つのシステム。
【０１０６】
種々の有利な構成についての上記説明は、例示及び説明を目的として提示されており、網羅的であること、又は開示されている形態に実施例を限定することを意図していない。当業者には、多くの修正例及び変形例が自明であろう。更に、種々の有利な実施例は、他の有利な実施例と比べて異なる利点を説明し得る。選択された一又は複数の実施例は、それら実施例の原理と実際の用途を説明し、想定される特定の用途に適した様々な修正例を伴う様々な実施例の開示内容を他の当業者が理解できるように、選択され、説明されている。
【図１】
2020122778.tif 000002
【図２】
2020122778.tif 000003
【図３】
2020122778.tif 000004
【図４】
2020122778.tif 000005
【図５】
2020122778.tif 000006
【図６】
2020122778.tif 000007
【図７】
2020122778.tif 000008
【図８】
2020122778.tif 000009
【図９】
2020122778.tif 000010
【図１０】
2020122778.tif 000011
【図１１】
2020122778.tif 000012
【外国語明細書】
2020122778000001.pdf
2020122778000002.pdf
2020122778000003.pdf
2020122778000004.pdf