(57)【要約】【課題】複合材料の含有率に関する情報を非接触で取得する。【解決手段】繊維を含む複合材料に対して光を照射し複合材料を加熱する加熱部と、複合材料において加熱部によって加熱された領域の温度分布を検知する検知部と、検知部によって検知された温度分布に基づいて、複合材料における繊維の含有率に関する情報を取得する取得部とを備える含有率情報取得装置。【選択図】図６
2019178970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維を含む複合材料に対して光を照射し当該複合材料を加熱する加熱部と、
前記複合材料において前記加熱部によって加熱された領域の温度分布を検知する検知部と、
前記検知部によって検知された温度分布に基づいて、前記複合材料における前記繊維の含有率に関する情報を取得する取得部と
を備える含有率情報取得装置。
【請求項２】
前記加熱部は、前記複合材料の一方側から当該複合材料を加熱し、
前記検知部は、前記複合材料を挟んで前記加熱部とは反対側から前記領域の温度分布を検知する
ことを特徴とする請求項１記載の含有率情報取得装置。
【請求項３】
前記加熱部および前記複合材料を相対移動させ、当該複合材料における前記領域を変位させる変位部を備える
ことを特徴とする請求項１または２記載の含有率情報取得装置。
【請求項４】
前記検知部によって検知された温度分布に基づいて、前記繊維の配向性に関する情報を取得する配向情報取得部を備える
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の含有率情報取得装置。
【請求項５】
前記検知部によって検知された温度分布に基づいて、前記複合材料の熱拡散率に関する情報を取得する熱拡散情報取得部を備える
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の含有率情報取得装置。
【請求項６】
前記複合材料は、前記繊維を支持する母材を有し、
前記取得部は、前記検知部によって検知された温度分布に基づいて、前記複合材料における前記母材の空隙を検知する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の含有率情報取得装置。
【請求項７】
前記取得部は、前記検知部によって検知された温度分布に基づいて、前記複合材料における割れを検知する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の含有率情報取得装置。
【請求項８】
繊維を含む複合材料に対して当該複合材料の一方側から光を周期的に照射し当該複合材料を加熱する加熱部と、
前記複合材料の前記加熱部によって加熱された箇所を含む領域における温度分布の変化の応答の遅れを、当該複合材料を挟んで当該加熱部とは反対側から検知する検知部と、
前記加熱部および前記複合材料を相対移動させ、当該複合材料における前記領域を変位させる変位部と、
前記検知部によって検知された応答の遅れに基づいて、前記複合材料の前記領域各々における前記繊維の含有率に関する情報、当該繊維の配向性に関する情報、および当該複合材料の熱拡散率に関する情報を取得する情報取得部と
を備える含有率情報取得装置。
【請求項９】
試料に対して光を照射し当該試料を加熱する加熱部と、
前記試料において前記加熱部によって加熱された領域の温度分布を検知する検知部と、
前記検知部によって検知された温度分布に基づいて、前記領域における前記試料の密度に関する情報を取得する取得部と
を備える密度情報取得装置。
【請求項１０】
繊維を含む複合材料に対して光を照射し当該複合材料を加熱するステップと、
前記複合材料において加熱された領域の温度分布を検知するステップと、
検知された温度分布に基づいて、前記複合材料における前記繊維の含有率に関する情報を取得するステップと
を含む含有率情報取得方法。
【請求項１１】
試料に対して光を照射し当該試料を加熱するステップと、
前記試料において加熱された領域の温度分布を検知するステップと、
検知された温度分布に基づいて、前記領域における前記試料の密度に関する情報を取得するステップと
を含む密度情報取得方法。
【請求項１２】
コンピュータに
繊維を含む複合材料に対して光を照射し当該複合材料を加熱する機能と、
前記複合材料において加熱された領域の温度分布を検知する機能と、
検知された温度分布に基づいて、前記複合材料における前記繊維の含有率に関する情報を取得する機能と
を実行させるプログラム。
【請求項１３】
コンピュータに
試料に対して光を照射し当該試料を加熱する機能と、
前記試料において加熱された領域の温度分布を検知する機能と、
検知された温度分布に基づいて、前記領域における前記試料の密度に関する情報を取得する機能と
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含有率情報取得装置、密度情報取得装置、含有率情報取得方法、密度情報取得方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機器、電子機器などの先端機器においては、高熱伝導、異方性、高比剛性の素材として、炭素繊維強化複合材料が広く採用されている。このような炭素繊維強化複合材料においては、炭素繊維の配向などにより、力学的特性（強度、剛性など）や熱的特性（熱拡散率、熱伝導率など）に大きな差異が生じるため、異方性の同定（測定）が重要である。
【０００３】
複合材料における繊維配向を同定する装置としては、例えば試料に対して光を周期的に照射し試料を加熱するダイオードレーザと、試料のダイオードレーザによって加熱された箇所を含む領域における温度分布の変化の応答の遅れを検知する赤外線サーモグラフィと、赤外線サーモグラフィによって検知された応答の遅れに基づいて試料の配向性を示す情報を出力するコンピュータとを備える配向同定装置がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−３４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、例えば、製造工程における複合材料の力学的特性を把握するため、複合材料を構成する材料の含有率に関する情報を非接触で取得することが求められることがあった。
【０００６】
本明細書に開示される技術は、上記課題を解決するためになされたものであり、複合材料の含有率に関する情報を非接触で取得することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的のもと、本明細書に開示される技術は、繊維を含む複合材料に対して光を照射し当該複合材料を加熱する加熱部と、前記複合材料において前記加熱部によって加熱された領域の温度分布を検知する検知部と、前記検知部によって検知された温度分布に基づいて、前記複合材料における前記繊維の含有率に関する情報を取得する取得部とを備える含有率情報取得装置である。
ここで前記加熱部は、前記複合材料の一方側から当該複合材料を加熱し、前記検知部は、前記複合材料を挟んで前記加熱部とは反対側から前記領域の温度分布を検知するとよい。
また、前記加熱部および前記複合材料を相対移動させ、当該複合材料における前記領域を変位させる変位部を備えるとよい。
また、前記検知部によって検知された温度分布に基づいて、前記繊維の配向性に関する情報を取得する配向情報取得部を備えるとよい。
また、前記検知部によって検知された温度分布に基づいて、前記複合材料の熱拡散率に関する情報を取得する熱拡散情報取得部を備えるとよい。
また、前記複合材料は、前記繊維を支持する母材を有し、前記取得部は、前記検知部によって検知された温度分布に基づいて、前記複合材料における前記母材の空隙を検知するとよい。
また、前記取得部は、前記検知部によって検知された温度分布に基づいて、前記複合材料における割れを検知するとよい。
【０００８】
他の観点から捉えると、本明細書に開示される技術は、繊維を含む複合材料に対して当該複合材料の一方側から光を周期的に照射し当該複合材料を加熱する加熱部と、前記複合材料の前記加熱部によって加熱された箇所を含む領域における温度分布の変化の応答の遅れを、当該複合材料を挟んで当該加熱部とは反対側から検知する検知部と、前記加熱部および前記複合材料を相対移動させ、当該複合材料における前記領域を変位させる変位部と、前記検知部によって検知された応答の遅れに基づいて、前記複合材料の前記領域各々における前記繊維の含有率に関する情報、当該繊維の配向性に関する情報、および当該複合材料の熱拡散率に関する情報を取得する情報取得部とを備える含有率情報取得装置である
他の観点から捉えると、本明細書に開示される技術は、試料に対して光を照射し当該試料を加熱する加熱部と、前記試料において前記加熱部によって加熱された領域の温度分布を検知する検知部と、前記検知部によって検知された温度分布に基づいて、前記領域における前記試料の密度に関する情報を取得する取得部とを備える密度情報取得装置である。
【０００９】
他の観点から捉えると、本明細書に開示される技術は、繊維を含む複合材料に対して光を照射し当該複合材料を加熱するステップと、前記複合材料において加熱された領域の温度分布を検知するステップと、検知された温度分布に基づいて、前記複合材料における前記繊維の含有率に関する情報を取得するステップとを含む含有率情報取得方法である。
他の観点から捉えると、本明細書に開示される技術は、試料に対して光を照射し当該試料を加熱するステップと、前記試料において加熱された領域の温度分布を検知するステップと、検知された温度分布に基づいて、前記領域における前記試料の密度に関する情報を取得するステップとを含む密度情報取得方法である。
【００１０】
他の観点から捉えると、本明細書に開示される技術は、コンピュータに繊維を含む複合材料に対して光を照射し当該複合材料を加熱する機能と、前記複合材料において加熱された領域の温度分布を検知する機能と、検知された温度分布に基づいて、前記複合材料における前記繊維の含有率に関する情報を取得する機能とを実行させるプログラムである。
他の観点から捉えると、本明細書に開示される技術は、コンピュータに試料に対して光を照射し当該試料を加熱する機能と、前記試料において加熱された領域の温度分布を検知する機能と、検知された温度分布に基づいて、前記領域における前記試料の密度に関する情報を取得する機能とを実行させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１１】
本明細書に開示される技術によれば、複合材料の含有率に関する情報を非接触で取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態に係る配向同定装置を示す概略構成図である。
【図２】コンピュータの機能構成図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、面内熱拡散率の測定原理を示す説明図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、厚み方向熱拡散率の測定原理を示す説明図である。
【図５】（ａ）は測定試料における熱拡散の方向を示し、（ｂ）は熱拡散の角度と熱拡散率と繊維配向密度との関係を示す図である。
【図６】配向同定装置の動作を説明するフローチャートである。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、一方向材の測定結果を示す図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、熱拡散のばらつきの算出を説明する図である。
【図９】（ａ）は測定試料における測定領域を示す図であり、（ｂ）は熱拡散の角度と熱拡散率との関係を示す図である。
【図１０】（ａ）は図９（ａ）に示す左下領域における熱拡散の角度と繊維配向密度との関係を示す図であり、（ｂ）は図９（ａ）により得られた配向方向と強度とをベクトル表示した図である。
【図１１−１】（ａ）は測定試料における測定領域を示す図であり、（ｂ）は測定試料における位相遅れ分布を示す図である。
【図１１−２】（ｃ）は測定試料における繊維配向分布を示す図であり、（ｄ）は測定試料における繊維含有率分布を示す図である。
【図１２】コンピュータのハードウェア構成例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本実施の形態について詳細に説明する。
＜配向同定装置１００の構成＞
まず、図１を参照して、本実施の形態が適用される配向同定装置１００の構成を説明する。ここで、図１は、本実施の形態に係る配向同定装置１００を示す概略構成図である。
図１に示すように、本実施の形態が適用される配向同定装置１００は、板状に形成された測定試料１を支持するホルダ２と、参照光を出力する発光ダイオード３と、測定試料１の一方の面（表面）を撮像するＣＣＤ撮像素子４と、一方向に延びるレール５と、このレール５に設けられホルダ２を支持する第１ＸＹＺステージ６と、レール５に設けられ発光ダイオード３およびＣＣＤ撮像素子４を支持する第２ＸＹＺステージ７とを備える。
【００１４】
また、配向同定装置１００は、加熱用光源として機能するダイオードレーザ１０と、ダイオードレーザ１０から出射されたレーザ光を反射する第１ミラー１１と、レーザ光を周期的信号に変換（パルス化）する音響光学素子１２と、音響光学素子１２からのレーザ光を反射する第２ミラー１４と、第２ミラー１４からのレーザ光のビーム径を拡大するビームエキスパンダ１５と、測定試料１の表面に照射されるレーザ光のビーム径を調整する（絞る）マイクロスコープ１６とを備える。
【００１５】
また、配向同定装置１００は、測定試料１を挟んでマイクロスコープ１６とは反対側に設けられた赤外線サーモグラフィ（ロックインサーモグラフィ）１７と、赤外線サーモグラフィ１７からの信号を受けるコンピュータ２０と、周期的信号を発生させ音響光学素子１２および赤外線サーモグラフィ１７へと出力する周期的信号発生器３０とを備える。
【００１６】
このように構成された配向同定装置１００においては、ダイオードレーザ１０から出射されたレーザ光が、音響光学素子１２にて周期的信号に変換され、ビームエキスパンダ１５およびマイクロスコープ１６を経た後に、測定試料１へと照射される。この測定試料１においては、レーザ光が照射される箇所（領域）が周期的に加熱される。すなわち、測定試料１の表面における特定の点（位置）が、スポット周期加熱される。付言すると、測定試料１の加熱にレーザ光を用いることで、測定試料１の加熱の制御が容易になる。
【００１７】
また、ダイオードレーザ１０のレーザ光により加熱された測定試料１の温度は、測定試料１の裏面側から赤外線サーモグラフィ１７によって測定される。なお、赤外線サーモグラフィ１７は、ダイオードレーザ１０によりスポット周期加熱される領域を含む予め定めた範囲（領域）を、赤外線画像として撮像（測定）する。さらに説明をすると、例えば、スポット周期加熱される領域（略円形）の寸法（直径）が０．１μｍ〜１ｍｍであるのに対して、赤外線サーモグラフィ１７により撮像される領域（略長方形）の寸法（一辺）は１０ｍｍ〜１００ｍｍである。
この赤外線サーモグラフィ１７には、周期的信号発生器３０より周期的信号が入力される。また、赤外線サーモグラフィ１７で測定された温度のデータ（温度分布データ）は、周期的信号とともにコンピュータ２０へと出力される。
【００１８】
コンピュータ２０は、赤外線サーモグラフィ１７とあわせて、任意に設定した所定間隔（一定間隔）のフレームレートに基づいて、赤外線画像の取り込みと演算とを連続的に実行し、時間の経過とともに変化する温度変化量から平均化した画像を作成する（ロックイン方式）。さらに説明をすると、赤外線サーモグラフィ１７で得られたデータは、コンピュータ２０により演算処理され、加熱領域Ｈｐ（後述する図５（ａ）参照）からの方向（角度）、熱拡散率、配向性、および繊維含有率（後述）が算出される。
【００１９】
なお、ダイオードレーザ１０は、加熱部の一例である。赤外線サーモグラフィ１７は、検知部の一例である。コンピュータ２０は取得部および情報取得部の一例である。第２ＸＹＺステージ７は変位部の一例である。
【００２０】
＜コンピュータ２０の機能構成＞
次に、図２を参照して、本実施の形態が適用されるコンピュータ２０の機能構成を説明する。ここで、図２は、コンピュータ２０の機能構成図である。
図２に示すように、本実施の形態が適用されるコンピュータ２０は、赤外線サーモグラフィ１７（図１参照）から入力される温度分布データおよび周期的信号に基づいて位相遅れ分布を測定する位相遅れ分布測定部２１と、測定された位相遅れに基づいて熱拡散率分布を算出する熱拡散率分布算出部２２と、算出された熱拡散率分布に基づいて測定試料１（図１参照）の配向性（後述）を算出する配向性算出部２３と、算出された熱拡散率分布に基づいて測定試料１（図１参照）の繊維含有率（後述）を算出する繊維含有率算出部２４と、熱拡散率分布、配向性、および繊維含有率の算出結果を表示する算出結果表示部２５とを備える。
【００２１】
さて、本実施の形態のコンピュータ２０は、赤外線サーモグラフィ１７により検出された測定試料１（図１参照）の温度分布に基づいて、測定試料１の配向性および繊維含有率を同定（特定）する。さらに説明をすると、コンピュータ２０は、測定試料１の温度分布の変化の応答の遅れに基づいて、測定試料１の配向性および繊維含有率を特定する。
【００２２】
図示の例における測定試料１は、炭素系複合材料、より具体的には、炭素繊維強化樹脂（Carbon Fiber Reinforced Plastics（ＣＦＲＰ）、炭素繊維強化プラスチック）である。さらに説明をすると、測定試料１は、ピッチから製造される所謂ピッチ系炭素繊維（強化材）にエポキシ樹脂等の樹脂（母材）を含浸させた、ピッチ系炭素繊維強化樹脂により構成される。
【００２３】
なお、ピッチ系炭素繊維は、このピッチ系炭素繊維に含浸される樹脂と比較して、高熱伝導性である。付言すると、ピッチ系炭素繊維は、相対的に低熱伝導性の樹脂とは、熱伝導率（熱拡散率）が大きく異なる。ここで、ピッチ系炭素繊維強化樹脂は単なる例示であり、炭素繊維および樹脂各々の熱伝導率（熱拡散率）に差があればよく、例えば熱拡散率が相対的に低いポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系の炭素繊維強化樹脂を用いてもよい。
【００２４】
また、図示の例における炭素繊維強化樹脂は、所謂連続繊維複合材料である。さらに説明をすると、例えば、連続繊維プリプレグを積層した、炭素繊維強化樹脂を測定試料１とする。ここで、連続繊維複合材料は、単なる例示であり、不連続繊維複合材料であってもよい。さらに説明をすると、例えばピッチ系炭素繊維の長さは、例えば０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度、より詳細には、１ｍｍ〜５ｍｍ程度であってもよい。
【００２５】
また、炭素繊維は、その軸方向と断面方向では熱拡散率が異なる熱的異方性材料である。したがって、炭素繊維強化樹脂のように、熱的に等方である樹脂中に炭素繊維が分散した系では、繊維の配向方向に高い熱拡散率を示し、繊維の配向方向と直交する方向に低い熱拡散率を示す。
【００２６】
また、測定試料１の配向性とは、異方性材料である測定試料１に含まれる繊維（炭素繊維）の配向状態（配向分布）である。本実施の形態における配向状態は、配向方向（配向角）および配向強度（Degree of Fiber Orientation）により示される。ここで、配向角とは、測定試料１において繊維が向きやすい方向を示す角度である。言い換えると、配向角は、繊維の優先配向度である。また、配向強度は、配向角への集中度を表わす指標である。この配向強度は、配向角の分散とも言い換えられる。
【００２７】
また、測定試料１における繊維含有率分布とは、測定試料１に含まれる繊維（炭素繊維）の含有率の分布である。本実施の形態における繊維含有率は、測定領域における繊維の体積比率などにより示される。繊維含有率は、複合材料である測定試料１に含まれる炭素繊維の繊維体積含有率（Volume fraction）として捉えることもできる。なお、繊維含有率は、測定領域における測定試料１の疎密を数値化したものの一例である。
【００２８】
なお、熱拡散率分布算出部２２は、熱拡散情報取得部の一例である。配向性算出部２３は、配向情報取得部の一例である。
【００２９】
＜測定原理＞
次に、本実施の形態における測定方法の原理を説明する。以下の説明では、炭素繊維強化樹脂を測定試料１として用いる例で説明する。そして、上記のように繊維の配向方向に高い熱拡散率を示し、繊維の配向方向と直交する方向に低い熱拡散率を示すという炭素繊維強化樹脂の特性を用いて、３次元熱拡散率分布から、測定領域の繊維配向分布を同定する。
【００３０】
以下、図３（ａ）および（ｂ）を参照しながら、測定試料１の面内熱拡散率の測定原理について詳細に説明する。
図示の例においては、測定試料１の表面に対して、一定の周波数の加熱光（レーザ光）を照射し、測定試料１の裏面側から赤外線サーモグラフィ１７により測定する。付言すると、ここでは、位相遅れの距離依存性を検知する。
さて、加熱光により照射される領域を点熱源とすると、この点熱源から距離が離れた位置での交流温度Ｔａｃは、以下に示す式（１）で表わされる。
【００３１】
【数１】
2019178970.tif 000003
【００３２】
ここに、
Ｔ０・・・定数（Ｋｍ）
ｆ・・・加熱周波数（Ｈｚ）
ｔ・・・時間（ｓ）
ｒ・・・距離（ｍ）
【００３３】
また、点熱源と交流温度Ｔａｃとの位相差θは、以下に示す式（２）で表わされる。
【００３４】
【数２】
2019178970.tif 000004
【００３５】
ここに、
ｆ１・・・加熱周波数（一定）（Ｈｚ）
Ｄ・・・熱拡散率（ｍｍ２／ｓ）
【００３６】
この測定試料１の面内熱拡散率Ｄは、以下に示す式（３）で表わされる。
【００３７】
【数３】
2019178970.tif 000005
【００３８】
次に、図４（ａ）および（ｂ）を参照しながら、測定試料１の厚み方向熱拡散率の測定原理について説明をする。なお、図４（ａ）および（ｂ）は、厚み方向熱拡散率の測定原理を示す説明図である。
ここでは、厚みｄが一定の測定試料１に照射させる加熱光の周波数を変化させながら測定する。付言すると、ここでは位相遅れの周波数依存性を検知する。
【００３９】
この測定試料１の厚み方向の熱拡散率Ｄは、以下に示す式（４）で表わされる。
【００４０】
【数４】
2019178970.tif 000006
【００４１】
ここに、
ｄ・・・測定対象物の厚み（一定）（ｍｍ）
【００４２】
次に、図５（ａ）および（ｂ）を参照しながら、測定試料１の配向分布および繊維含有率の測定原理について説明をする。なお、図５（ａ）は測定試料１における熱拡散の方向を示し、図５（ｂ）は熱拡散の角度と熱拡散率と繊維配向密度との関係を示す図である。
【００４３】
さて、図５（ａ）に示すように、測定試料１に含まれる炭素繊維の配向状態に応じて、加熱領域Ｈｐからの熱拡散現象が変化する。すなわち、測定試料１に含まれる炭素繊維の向きに沿う方向、すなわち炭素繊維の軸方向においては加熱領域Ｈｐからの熱が伝わりやすく、炭素繊維の向きと交差する方向、すなわち炭素繊維の断面方向には加熱領域Ｈｐからの熱が伝わりにくい。このことにより、測定試料１における加熱領域Ｈｐを中心とした角度に応じて、熱拡散の速さに違いが生じる。言い換えると、測定試料１における加熱領域Ｈｐを中心とした角度に応じて、熱拡散率が変化する。
【００４４】
そして、図５（ｂ）に示すように、測定試料１において、加熱領域Ｈｐから複数方向の熱拡散率の測定を配向同定装置１００により行った結果、角度に応じて熱拡散率が変化することが確認された。
また、本実施の形態においては、得られた熱拡散率角度分布に基づいて、繊維配向分布の期待値と標準偏差とを算出する。さらに説明をすると、得られた熱拡散率角度分布に基づいて得られる繊維配向分布密度関数（Fiber Orientation Distribution Density Function）により、繊維配向分布の期待値と標準偏差とを算出する。なお、上記のように繊維の配向状態は、配向方向および配向強度により示されるが、それぞれが繊維配向分布の期待値と標準偏差とに相当するものとして解析する。
【００４５】
ここで、繊維配向分布密度関数ｇ（θ）は、以下に示す式（５）で表わされる。
【００４６】
【数５】
2019178970.tif 000007
【００４７】
ここに、
ｎ・・・ピークの数
θｉ、θｉ+１・・・ピークとピークの境界角度
【００４８】
また、ｇｉ（θ）は、以下に示す式（６）で表される。
【数６】
2019178970.tif 000008
【００４９】
ここに、
Ｐｉ・・・第１フィッティングパラメータ
Ｑｉ・・・第２フィッティングパラメータ
ξｉ・・・分布サイズを決定するパラメータ（無次元数）
【００５０】
そして、期待値μｉおよび標準偏差σｉは、以下に示す式（７）および（８）で表される。
【数７】
2019178970.tif 000009
【数８】
2019178970.tif 000010
【００５１】
なお、熱拡散率角度分布と繊維配向分布密度関数とのスケールを一致させるため、フィッティングを行う前に測定結果に対して規格化の処理を施す。
【００５２】
さて、本実施の形態においては、測定試料１の配向分布とともに、繊維含有率が求められる。この繊維含有率は、樹脂の熱拡散率および炭素繊維の熱拡散率により、熱拡散率分布を度数化することで求められる。
【００５３】
例えば、測定試料１を、炭素繊維３０％および樹脂７０％の体積比率で構成された炭素繊維強化樹脂とする。そして、繊維含有率を判定するための基準値として、炭素繊維強化樹脂である測定試料１の理論的な熱拡散率を求める。すなわち、炭素繊維の繊維方向および半径方向の熱拡散率値、および樹脂の熱拡散率の各々に体積比率を乗じ平均化した値を、熱拡散率の基準値とする。そして、測定試料１における測定領域の熱拡散率（測定結果）をこの基準値と比較することにより、炭素繊維の繊維含有率を判定する。さらに説明をすると、例えば測定結果が熱拡散率の基準値よりも大きい場合は、繊維含有率が上記３０％よりも大きいと推定される。また、測定結果が熱拡散率の基準値よりも小さい場合は、繊維含有率が３０％よりも小さいと推定される。
【００５４】
なお、ここでは、熱拡散率の基準値を、炭素繊維の熱拡散率の値および樹脂の熱拡散率の値を用いて理論的に求めることを説明したが、これに限定されない。例えば、基準となる基準試料（不図示）を形成し、この基準試料の熱拡散率を配向同定装置１００によって測定し、その結果を基準値としてもよい。さらに説明をすると、図５（ｂ）に示すような熱拡散率分布の平均値、具体的には全方向の平均熱拡散率を基準としてもよい。そして、この平均熱拡散率と測定結果とを比較することにより、炭素繊維の繊維含有率の特定を行うことができる。
【００５５】
また、上記では熱拡散率を用いて炭素繊維の繊維含有率の特定を行うことを説明したが、加熱領域Ｈｐからの熱拡散現象に基づいて炭素繊維の繊維含有率に関する情報の特定を行えば、これに限定されない。例えば、後述する図１１−１（ｂ）に示すように取得された位相遅れ分布に基づいて、炭素繊維の繊維含有率の特定を行ってもよい。具体的には、予め定めた条件で測定された位相遅れの全方向の平均を示す値、すなわち図１１−１（ｂ）に示す各領域に極座標で示される位相遅れ分布の大きさ（平均半径）に基づき、炭素繊維の繊維含有率を特定してもよい。なお、位相遅れ分布から算出された平均半径と、基準となる基準試料（不図示）の平均半径とを比較し、得られた平均半径の方が大きい場合は、繊維含有率が基準試料よりも大きいと推定される。
【００５６】
付言すると、本実施の形態においては、上記のように加熱領域Ｈｐからの熱拡散現象を観察することにより、試料１の熱拡散率、繊維配向、繊維の疎密分布を定量的に求めることが可能となる。
【００５７】
ここで、測定試料１によっては、樹脂が存在していない領域、すなわち樹脂の空隙（ボイド）が形成されている場合がある。このボイドが形成されている場合、上記測定結果として得られる熱拡散率は、熱拡散率の基準値より小さくなるだけでなく、樹脂自体の熱拡散率よりも小さくなる。すなわち、樹脂の体積比率が１００％である場合の熱拡散率よりも測定結果が小さくなる。したがって、上記測定結果を樹脂の熱拡散率と比較することにより、樹脂のボイドを検知することができる。言い換えると、上記測定結果から樹脂の密度を判定することができる。なお、この樹脂のボイドが形成された領域においては、繊維が存在しても存在してなくてもよい。
【００５８】
付言すると、樹脂のボイドが形成された領域に繊維が存在する場合、加熱領域Ｈｐから繊維方向に沿って熱が伝わりやすくなる。ここで、図示の例においては、上記図１で説明したように測定試料１の表面を加熱し、測定試料１の裏面を赤外線サーモグラフィ１７によって測定する。そして、測定試料１における樹脂のボイドが形成された領域では、厚み方向において複数の繊維のみが積層している状態となる。すなわち、樹脂のボイドが形成された領域は、厚み方向において熱的に連続していない。したがって、樹脂のボイドが形成された領域の裏面から測定される温度変化量は、樹脂のボイドが形成されていない領域と比較して小さくなる。このことにより、赤外線サーモグラフィ１７によって裏面から測定される測定試料１の温度変化量によって、測定試料１の厚み方向における不連続性を検出することができる。
【００５９】
また、測定試料１によっては、亀裂（割れ、クラック）が形成されている場合がある。例えば、繊維に沿って亀裂が形成されている領域においては、繊維及び樹脂が不連続となる。さらに説明をすると、この亀裂が形成されている領域においては熱的にも不連続となる。そして、この領域における上記の測定結果は、上記のボイドが形成されている場合と同様に、樹脂の体積比率が１００％である場合の熱拡散率よりも小さくなる。したがって、上記測定結果を樹脂の熱拡散率と比較することにより、樹脂の割れ、あるいは不連続領域を検知することができる。
【００６０】
＜動作＞
次に、図１および図６を参照して、本実施の形態における配向同定装置１００の動作を説明する。図６は、配向同定装置１００（図１参照）の動作を説明するフローチャートである。
【００６１】
まず、配向同定装置１００におけるダイオードレーザ１０から出射されたレーザ光により、測定試料１の表面がスポット周期加熱される（ステップ６０１）。
そして、赤外線サーモグラフィ１７により測定される温度分布により、位相遅れ分布測定部２１が位相遅れ分布を測定する（ステップ６０２）。
そして、この測定された位相遅れ分布に基づき、熱拡散率分布算出部２２が熱拡散率角度分布を算出する（ステップ６０３）。
【００６２】
そして、この算出された熱拡散率角度分布に基づき、配向性算出部２３が、配向方向および配向強度（分散）を算出する（ステップ６０４）。
そして、配向性算出部２３が、配向強度の補正を実行する（ステップ６０５）。
そして、繊維含有率算出部２４が、上記ステップ６０３で算出された熱拡散率角度分布に基づき、繊維含有率を算出する（ステップ６０６）。
そして、算出結果表示部２５が、配向方向、分散、および繊維含有率の算出結果を液晶ディスプレイなどの表示手段（不図示）に表示する（ステップ６０７）。
【００６３】
＜測定結果１＞
図７（ａ）および（ｂ）は、一方向材の測定結果を示す図である。より具体的には、図７（ａ）は一方向材の正規化後熱拡散率角度分布を示す図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）に示す正規化後熱拡散率角度分布に基づき得られたフィッティングパラメータを示す図である。
次に、図７（ａ）および（ｂ）を参照して、一方向材の測定試料１０１を用いた測定結果を説明する。
【００６４】
なお、ここでは各々異なる種類の炭素繊維を含むＣＦＲＰを測定試料１０１として用いた結果を説明する。具体的には、ピッチ系の炭素繊維からなる一方向配向(Unidirectional、ＵＤ)のＣＦＲＰと、ＰＡＮ系の炭素繊維からなる一方向配向のＣＦＲＰとをそれぞれ測定試料１０１として用いる。また、ピッチ系の炭素繊維およびＰＡＮ系の炭素繊維各々の繊維方向は、−９０°および９０°とする。
【００６５】
また、以下の説明においては、上記ピッチ系の炭素繊維およびＰＡＮ系の炭素繊維からなる各測定試料１０１を、ピッチ系試料およびＰＡＮ系試料と呼ぶことがある。また、これらピッチ系試料およびＰＡＮ系試料は、炭素繊維の種別のみに差異があり、例えば炭素繊維の配向状態は一致するものとする。付言すると、ピッチ系試料における繊維の軸方向熱拡散率は３５２ｍｍ２／ｓであり、ＰＡＮ系試料における繊維の軸方向熱拡散率は６．４ｍｍ２／ｓである。
【００６６】
まず、図７（ａ）に示すように、測定された繊維配向分布密度関数の度数分布の形状は、ピッチ系試料の方が、ＰＡＮ系試料よりも鋭い分布となっている。すなわち、ピッチ系試料においてはピークが高くかつ幅が狭い（ばらつきが小さい）のに対して、ＰＡＮ系試料においてはピークが低く幅が広い（ばらつきが大きい）。
【００６７】
ここで、ピッチ系試料およびＰＡＮ系試料の配向角について説明をする。図７（ａ）に示すように、ピッチ系試料およびＰＡＮ系試料の両者とも、角度が−９０°および９０°付近で、熱拡散率角度分布が最大となる。このことにより、ピッチ系試料およびＰＡＮ系試料は、それぞれにおける炭素繊維の配向角が−９０°および９０°付近であることが推定される。
【００６８】
さらに説明をすると、上記の測定原理を用いることにより、ピッチ系試料の配向角（ピークの角度μi）は−８９．８°および９０．２°、ＰＡＮ系試料の配向角は−８９．９°および８７．９°という結果が得られた（図７（ｂ）参照）。すなわち、各角度μiが、配向角−９０°および９０°とほぼ一致する。このことから、角度μiを配向角として捉えることができる。
【００６９】
次に、ピッチ系試料およびＰＡＮ系試料における配向強度について説明をする。まず、上記のように、熱拡散率角度分布における分散σ２（標準偏差σ）は、配向強度と関連する指標である。ここで、理想的な一方向配向の測定試料１０１を用いた場合、熱拡散率角度分布の標準偏差σはゼロになる。しかしながら、図７（ｂ）に示す測定結果においては、標準偏差２σiは正の値を示す。なお、ここでは便宜上、例えば標準偏差σiの２倍を単に標準偏差２σiと表す。同様に、以下の説明における標準偏差４σは、標準偏差σの４倍であることを示す。
【００７０】
また、熱拡散率角度分布の標準偏差２σiは、繊維の配向状態が同一であれば一致する。しかしながら、図７（ｂ）に示す測定結果によれば、一方向配向のピッチ系試料およびＰＡＮ系試料における配向強度は、互いに異なる。具体的には、ピッチ系試料における標準偏差２σiは７．１および７．１であり、ＰＡＮ系試料における標準偏差２σiは２９．９および３０．４である。すなわち、ピッチ系試料における標準偏差２σiと比較して、ＰＡＮ系試料の標準偏差２σiが約４倍となる結果となった。したがって、測定された上記標準偏差２σiから、配向強度を同定するために所定の補正を行うことが必要となる。
【００７１】
＜熱拡散固有のばらつき＞
図８（ａ）および（ｂ）は、熱拡散のばらつきの算出を説明する図である。より具体的には、図８（ａ）は熱拡散のばらつきを算出する際の計算条件を示す図であり、図８（ｂ）は熱拡散率異方比と標準偏差との関係を示す図である。
【００７２】
本実施の形態においては、熱拡散固有のばらつきについて補正を実行しながら、測定試料１０１における配向強度を同定する。言い換えると、測定試料１０１における熱拡散に関する補正値を用いて、測定値の補正を行う。さらに言い換えると、炭素繊維の熱拡散率異方比（軸方向熱拡散率／断面方向熱拡散率）と、面内熱拡散率角度分布における標準偏差の関係に基づく補正法を用いる。
【００７３】
まず、上記測定結果における熱拡散固有の誤差を評価するため、ＣＶＭ（Control Volume Method）を用いて、一方向配向（一方向材）であるピッチ系試料およびＰＡＮ系試料において数値計算を行う。計算条件は、図８（ａ）に示す通りである。具体的には、ピッチ系試料は、軸方向熱拡散率を３５２ｍｍ２／ｓ、断面方向熱拡散率を６．８ｍｍ２／ｓ、異方比を５１．７、Δｘを０．１２５（ｍｍ）、要素（Elements）を６００ｘ６００ｘ１とする。また、ＰＡＮ系試料は、軸方向熱拡散率を６．４ｍｍ２／ｓ、断面方向熱拡散率を０．８ｍｍ２／ｓ、異方比を８．０、Δｘを０．０８５（ｍｍ）、要素（Elements）を６００ｘ６００ｘ１とする。
【００７４】
そして、非定常熱伝導解析によって得られた周期加熱の温度応答から位相遅れを解析し、算出された面内熱拡散率角度分布における標準偏差と、熱拡散率異方比との関係が得られた（図８（ｂ）参照）。なお、図８（ｂ）においては、上記測定結果において得られたピッチ系試料およびＰＡＮ系試料の標準偏差２σiもプロットされている。
【００７５】
上記数値計算のモデルにおいては、測定試料１０１を完全一方向配向としている。すなわち、配向角のばらつきはゼロである。したがって、図８（ｂ）において、数値計算による値（数値計算結果）を通る近似曲線よりも小さい標準偏差は、熱拡散固有のばらつきに起因するものといえる。また、数値計算結果（近似曲線）よりも大きい標準偏差は、繊維配向のばらつきに起因するものといえる。よって、測定結果から、強化繊維の熱拡散率異方比で決定される近似曲線上の値を引くことで、真の配向強度が算出され得る（図中矢印Ｄａ参照）。付言すると、熱的異方性に起因する固有の異方性を除去することにより、配向強度を絶対的に評価し得る。
【００７６】
＜測定結果２＞
次に、図９（ａ）および（ｂ）、図１０（ａ）および（ｂ）を参照して、配向同定装置１００により得られた測定結果２を説明する。
図９（ａ）および（ｂ）、図１０（ａ）および（ｂ）は、配向同定装置１００により得られた測定結果２を示す図である。より具体的には、図９（ａ）は測定試料１０３における測定領域を示す図であり、図９（ｂ）は熱拡散の角度と熱拡散率との関係を示す図である。また、図１０（ａ）は図９（ａ）に示す左下領域における熱拡散の角度と繊維配向密度との関係を示す図であり、図１０（ｂ）は図９（ａ）により得られた配向方向と強度とをベクトル表示した図である。
【００７７】
また、ここでは、測定試料１０３として、不連続繊維ＣＦＲＴＰを用いた結果を説明する。付言すると、図示の例においては、測定試料１０３として、一辺が３９０ｍｍの正方形状で、かつ厚みが約１．４ｍｍの板状に形成されたＬＦＴ−Ｄ（Long Fiber Thermoplastics-Direct）を用いた結果を説明する。
【００７８】
また、図９（ａ）に示すように、測定試料１０３における複数箇所（９箇所）で測定を行った。図示の例では、測定試料１０３を、左上、中上、右上、左中、中央、右中、左下、中下、右下の計９個の領域（部分）に分割し、各領域について測定を行った。なお、前記各領域の一辺は１３０ｍｍである。また、前記各領域の中心における４４×３７ｍｍの領域を、赤外線サーモグラフィ１７により測定した。また、図示の例における測定試料１０３は、図中下側から上側に向かう向きを押し出し方向として形成されている。
【００７９】
なお、領域毎の測定は、測定試料１０３を複数の片に切断して行うこともできるが、ここでは装置と測定試料との相対位置を移動させて測定位置をスキャンさせることにより各領域を順次測定する。さらに説明をすると、測定位置をスキャンさせる方法としては、マイクロスコープ１６および赤外線サーモグラフィ１７と測定試料１０３とを、例えば図１の第２ＸＹＺステージ７などにより相対移動させることができる。
【００８０】
図９（ｂ）に示すように、各片の測定領域における面内熱拡散率は、各々異なることが確認される。すなわち、測定試料１０３における位置に応じて、面内熱拡散率の角度分布が変化する。例えば、左上、中上、右上、左下、および右下においては、相対的に配向性が大きく、左中、中央、右中、および中下においては、相対的に配向性が小さいことが確認される。
【００８１】
さて、図９（ｂ）に示すように、左下領域における熱拡散率異方性は、他の領域と比較して最も高く、配向性が顕著であることが確認される。以下、この左下領域の測定結果についてさらに説明をする。
【００８２】
図１０（ａ）に示すように、左下領域においては、３０°および−１４０°付近で繊維配向分布密度関数の度数分布が最大である。このことにより、測定試料１０３は、炭素繊維の配向角が３０°および−１４０°付近であることが推定される。また、標準偏差σは、０．２７および０．２１という結果が得られた。なお、分布の平均値μは、各々０．４８および０．５４という結果であった。
【００８３】
また、図１０（ｂ）に示すように、配向角の算出結果は、２８．３°および−１４０°であった。ここで、図９（ｂ）に示すように、配向強度を標準偏差σの逆数（１／σ）を長さとして、配向角とともにベクトル表示（極座標表示）することにより、測定試料１０３の配向性が視覚的に把握され得る。
【００８４】
＜繊維含有率分布＞
次に、図１１−１（ａ）および（ｂ）、図１１−２（ｃ）および（ｄ）を参照して、繊維含有率分布の測定原理について説明する。
図１１−１（ａ）および（ｂ）、図１１−２（ｃ）および（ｄ）は、繊維含有率分布の測定原理を示す図である。より具体的には、図１１−１（ａ）は測定試料１０３における測定領域を示す図であり、図１１−１（ｂ）は測定試料１０３における位相遅れ分布を示す図であり、図１１−２（ｃ）は測定試料１０３における繊維配向分布を示す図であり、図１１−２（ｄ）は測定試料１０３における繊維含有率分布を示す図である。
【００８５】
また、図１１（ａ）に示すように、ここでは測定試料１０３における複数箇所（１６箇所）で測定を行うものとする。さらに説明をすると、測定試料１０３を領域Ａ０１―Ａ１６の計１６個の領域（部分）に分割し、各領域の中心を赤外線サーモグラフィ１７により測定するものとする。
【００８６】
また、図１１−１（ｂ）に示すように、各測定領域における位相遅れ分布は、各々異なるものとする。すなわち、測定試料１０３における位置に応じて、位相遅れが変化する。このことにともない、図１１−２（ｃ）に示すように、各測定領域における繊維配向分布は、各々異なるものとなる。すなわち、測定試料１０３における位置に応じて、繊維配向が変化する。
【００８７】
さて、各測定領域における位相遅れ分布（図１１−１（ｂ）参照）が各々異なることによって、図１１−２（ｄ）に示す、各測定領域における繊維含有率分布が変化する。すなわち、測定試料１０３における位置に応じて、繊維含有率が変化する。ここで、図示の例においては、各領域における繊維含有率を示す数値（繊維含有率パラメータ）を算出する。ここで、繊維含有率パラメータは、対象とする領域における繊維の体積比率が０％で樹脂の体積比率が１００％の場合を０とし、繊維の体積比率が１００％で樹脂の体積比率が０％の場合を１００とした値である。すなわち、繊維含有率パラメータが大きいほど繊維含有率が高いことを示す。また、繊維含有率パラメータが０よりも小さい場合には、対象とする領域にボイドが存在することを示す。そして、図１１−２（ｄ）に示すように、各測定領域における繊維含有率パラメータは変化する。
【００８８】
ここで、図１１−２（ｄ）に示す測定試料１０３における繊維含有率分布は、算出結果表示部２５（図２参照）が算出結果として表示する。また、図１１−２（ｄ）に示す例においては、各測定領域に繊維含有率パラメータの値を表示するととともに、各測定領域の表示態様を変化させる。さらに説明をすると、繊維含有率パラメータが基準値である５０以上の場合と、繊維含有率パラメータが基準値である５０よりも小さく０以上の場合と、繊維含有率パラメータが０よりも小さい場合とで、各測定領域の表示態様を切り替える。図１１−２（ｄ）においては、各場合に応じて各領域のハッチングを切り替えている。このことにより、測定試料１０３の繊維含有率の分布が視覚的に把握され得る。
【００８９】
ここで、測定試料１０３における領域Ａ０１−０４、０６−０８、１６は、繊維含有率パラメータが基準値（＝５０）よりも大きい。言い換えると、領域Ａ０１−０４、０６−０８、１６は、繊維含有率が高い（繊維が密に配置されている）領域である。また、測定試料１０３における領域Ａ０５、０９−１１、１３−１５は、繊維含有率パラメータが基準値よりも小さい。言い換えると、領域Ａ０５、０９−１１、１３−１５は、繊維含有率が低い（繊維が疎に配置されている）領域である。さらに、測定試料１０３における領域Ａ１１は、繊維含有率パラメータが０よりも小さい。すなわち、領域Ａ１１においては、樹脂が存在しない領域（ボイド）が形成されていると推定される。
【００９０】
このように、測定試料１０３の面内の複数箇所で測定することにより、熱伝導異方性分布が同定される。また、測定試料１０３の配向性の分布、あるいは測定試料１０３の炭素繊維の疎密分布が同定される。さらに、説明をすると、図示の例においては、測定試料１０３の測定領域における炭素繊維の繊維含有率に関する情報が取得される。また、図示の例においては、測定試料１０３の樹脂が存在しない領域、すなわち不良箇所が特定される。付言すると、繊維含有率パラメータ、ボイド、およびクラックの各々は、繊維含有率に関する情報の一例として捉えることができる。言い換えると、繊維含有率パラメータを算出すること、あるいはボイドあるいはクラックが形成されている領域を特定することは、繊維含有率に関する情報を取得することの一例である。
【００９１】
＜コンピュータ２０のハードウェア構成＞
【００９２】
図１２は、コンピュータ２０のハードウェア構成例を示した図である。
図１２に示すように、コンピュータ２０は、演算手段であるＣＰＵ（Central Processing Unit）１２５と、記憶手段であるメインメモリ１２６およびＨＤＤ（Hard Disk Drive）１２７とを備える。ここで、ＣＰＵ１２５は、ＯＳ（Operating System）やアプリケーションソフトウェア等の各種プログラムを実行する。また、メインメモリ１２６は、各種プログラムやその実行に用いるデータ等を記憶する記憶領域である。ＨＤＤ１２７は、各種プログラムに対する入力データや各種プログラムからの出力データ等を記憶する記憶領域である。そして、コンピュータ２０が備えるこれらの構成部材により、上記図２などで説明した各機能構成が実行される。
【００９３】
なお、コンピュータ２０は、赤外線サーモグラフィなど外部との通信を行うための通信インターフェイス（通信Ｉ／Ｆ）１２８を備えている。なお、ＣＰＵ１２５が実行するプログラム（例えば、上記配向強度の補正を実行するプログラム）は、予めメインメモリ１２６に記憶させておく形態の他、例えばＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してＣＰＵ１２５に提供したり、あるいは、ネットワーク（不図示）を介してＣＰＵ１２５に提供したりすることも可能である。
【００９４】
＜その他＞
上記の説明においては、算出結果表示部２５が、配向方向、分散、および含有率（密度）の算出結果を表示手段（不図示）に表示（出力）することを説明したがこれに限定されない。例えば、配向方向および分散の算出結果を、他装置に送信する態様や、自装置で保存する態様であってもよい。
また、配向方向、分散、および含有率（密度）の算出結果を算出する過程で得られる、熱拡散率についての情報を、配向方向、分散、および含有率の算出結果とともに、表示、送信、記憶する態様であってもよい。あるいは、配向方向、分散、および含有率の算出結果のうちの一部に関する情報を、表示、送信、記憶する態様であってもよい。
【００９５】
また、上記の説明においては、配向角、配向強度、積層角を出力することを説明したが、配向性を示す情報としては、これに限定されない。例えば、配向角、配向強度、積層角を直接示さずに、得られた配向角、配向強度、積層角を、各々の閾値と比較して、各閾値を超えた場合に、配向角、配向強度、積層角のいずれが閾値を超えたことを示す情報を出力する態様であってもよい。また、熱拡散率分布を示す情報を例えばグラフなどにより出力してもよい。
【００９６】
また、配向方向および配向強度を出力する過程としてフィッティングを行うことを説明した。この手法は特に限定されない。例えば、熱拡散率角度分布に最小二乗法を用いる手法、楕円分布を無次元化した熱拡散率分布に対して、最小二乗法を用いてフィッティングする楕円近似、他の密度関数などによりフィッティングを行うことができる。
【００９７】
また、上記の説明においては、ダイオードレーザ１０により測定試料１の表面を加熱し、赤外線サーモグラフィ１７によって測定試料１の裏面を測定することを説明したが、これに限定されない。例えば、ダイオードレーザ１０による測定試料１の加熱と、赤外線サーモグラフィ１７による測定試料１の測定を、同一の面で行う態様であってもよい。なお、上記実施の形態のように、ダイオードレーザ１０による加熱と、赤外線サーモグラフィ１７による測定とを互いに異なる面で測定する場合は、同一面で測定する場合と比較して、熱反射の影響を抑制し得る。
【００９８】
また、ダイオードレーザ１０により実行される測定試料１の加熱は、レーザに限定されない。測定試料１を局所的に加熱することが可能であれば、誘導加熱や抵抗加熱など他の加熱方法を用いてもよい。
【００９９】
また、上記の説明においては、測定試料１０１などとして、炭素繊維強化樹脂を用いることを説明したが、これに限定されない。すなわち、互いに熱伝導率が異なる複数の種類の材料から構成される試料であればよい。また、上記では、強化材として炭素繊維を用いることを説明したが、炭素繊維は、一方向に長い形状であればよく、長尺状、長方形状、円柱状、多角形状、長楕円球状などであってもよい。
さらに、上記のように配向同定装置１００を分布同定装置としても機能させる場合には、強化材の形状は、一方向に長い形状以外の形状であってもよい。例えば、粒子状、球状、ペレット状など他の形状であってもよい。
【０１００】
また、測定試料１０１を、複合材料以外に用いてもよい。例えば、測定試料１０１として単一の材料である樹脂材を用いてもよい。このように樹脂材を測定試料１０１とした場合には、例えば樹脂材内部に形成されたボイドやクラックの検知を行うことができる。
【０１０１】
また、上記の説明においては、熱拡散率、繊維配向、炭素繊維の含有率（密度）、およびボイドまたはクラックの有無を出力することを説明したが、これに限定されない。熱拡散率、繊維配向、炭素繊維の含有率、およびボイドまたはクラックの有無のうちの一部のみを出力する態様であってもよい。また、例えば、熱拡散率、繊維配向、炭素繊維の含有率うちのいずれかが予め定めた範囲外の数値となった場合にのみ、範囲外の数値となったパラメータの種別を表示（出力）する態様であってもよい。
【０１０２】
測定位置をスキャンさせる他の方法としては、複数対のマイクロスコープ１６および赤外線サーモグラフィ１７を、各々の測定位置が被測定領域の各中心位置となるように一列に並べて配置するとともに、前記配列方向とは交差する方向（垂直の方向）に、前記複数対のマイクロスコープ１６および赤外線サーモグラフィ１７と測定試料１０３とを、相対移動させる方法などを採用することができる。
【０１０３】
なお、例えば図１の第２ＸＹＺステージ７などにより、前記複数対のマイクロスコープ１６および赤外線サーモグラフィ１７と測定試料１０３とを、相対移動させ得る。さらに、ここでは、複数対のマイクロスコープ１６および赤外線サーモグラフィ１７を、各々の測定位置が被測定領域の各中心位置となるように一列に並べて配置する例を説明したが、複数対のマイクロスコープ１６および赤外線サーモグラフィ１７を複数列並べて配置し、上記相対位置を移動させずに測定を行う構成であってももちろんよい。
【０１０４】
さて、上記では種々の実施形態および変形例を説明したが、これらの実施形態や変形例同士を組み合わせて構成してももちろんよい。
また、本開示は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１…測定試料、１０…ダイオードレーザ、１７…赤外線サーモグラフィ、２０…コンピュータ、２１…位相遅れ分布測定部、２２…熱拡散率分布算出部、２３…配向性算出部、２４…繊維含有率算出部、２５…算出結果表示部
【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１１−１】
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【図１１−２】
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【図１２】
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