(57)【要約】      （修正有）【課題】接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材において、接合状態を非破壊にて検査することができる光学非破壊検査装置を提供する。【解決手段】第２赤外線強度検出手段３８によって検出された正弦波状に変化する第２赤外線の第２ピーク強度に対する、第１赤外線強度検出手段３５によって検出された第１赤外線の第１ピーク強度のピーク強度比を算出する強度比算出手段と、この算出されたピーク強度比と、計測対象物に対するピーク強度比と計測点におけるピーク温度との相関関係を示す温度・２波長強度比相関情報とに基づいて、計測点における被加熱状態のピーク温度を求めるピーク温度算出手段と、この算出されたピーク温度と、計測対象物に対する接合部面積と計測点におけるピーク温度との相関関係を示す温度・接合部面積相関情報とに基づいて、接合部面積を求めて接合界面における接合状態を判定する判定装置７０と、を備えるように構成する。【選択図】図１
2019020383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材、あるいは互いの接合界面にて接合部材を挟んで互いに接合された前記第１部材と前記第２部材、である計測対象物における前記第１部材の表面に設定した計測点に加熱用レーザを照射して、前記計測点から取得される前記計測対象物の被加熱状態に関する情報に基づいて、前記接合界面における接合部の接合部面積を求める光学非破壊検査装置であって、
加熱レーザ波長の前記加熱用レーザを前記計測点における強度が正弦波状に変化するように出射する加熱用レーザ出力装置と、
前記計測点から放射されて第１赤外線波長の正弦波状に変化する第１赤外線の強度を検出する第１赤外線強度検出手段と、
前記計測点から放射された前記第１赤外線を前記第１赤外線強度検出手段へと導く第１赤外線導光手段と、
前記計測点から放射されて前記第１赤外線波長とは異なる第２赤外線波長の正弦波状に変化する第２赤外線の強度を検出する第２赤外線強度検出手段と、
前記計測点から放射された前記第２赤外線を前記第２赤外線強度検出手段へと導く第２赤外線導光手段と、
前記第１赤外線検出手段によって検出された正弦波状に変化する前記第１赤外線の強度のピーク時における第１ピーク強度と、前記第２赤外線検出手段によって検出された正弦波状に変化する前記第２赤外線の強度のピーク時における第２ピーク強度とから、前記第２ピーク強度に対する前記第１ピーク強度のピーク強度比を算出する強度比算出手段と、
前記計測対象物に対する前記ピーク強度比と、前記第１赤外線及び前記第２赤外線の強度のピーク時に対応する前記計測点における被加熱状態のピーク温度との相関関係を示す温度・２波長強度比相関情報を記憶する第１温度相関情報記憶手段と、
前記強度比算出手段によって算出された前記ピーク強度比と、前記温度・２波長強度比相関情報とに基づいて、前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度を求めるピーク温度算出手段と、
前記計測対象物に対する前記接合部面積と前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度との相関関係を示す温度・接合部面積相関情報を記憶する第２温度相関情報記憶手段と、
前記ピーク温度算出手段によって算出された前記ピーク温度と、前記温度・接合部面積相関情報とに基づいて、前記接合部面積を求めて前記接合界面における接合状態を判定する判定装置と、
を備えた光学非破壊検査装置。
【請求項２】
接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材、あるいは互いの接合界面にて接合部材を挟んで互いに接合された前記第１部材と前記第２部材、である計測対象物における前記第１部材の表面に設定した計測点に加熱用レーザを照射して、前記計測点から取得される前記計測対象物の被加熱状態に関する情報に基づいて、前記接合界面における接合部の接合部面積を求める光学非破壊検査装置であって、
前記計測対象物に対する基準ピーク温度と前記加熱用レーザの基準レーザ出力とを記憶する基準レーザ出力情報記憶手段と、
加熱レーザ波長の前記加熱用レーザを前記基準レーザ出力で前記計測点における強度が正弦波状に変化するように出射する加熱用レーザ出力装置と、
前記計測点において正弦波状に変化する前記加熱用レーザの強度を検出してレーザ強度検出信号を出力する加熱用レーザ強度検出手段と、
前記計測点から放射されて第１赤外線波長の正弦波状に変化する第１赤外線の強度を検出する第１赤外線強度検出手段と、
前記計測点から放射された前記第１赤外線を前記第１赤外線強度検出手段へと導く第１赤外線導光手段と、
前記計測点から放射されて前記第１赤外線波長とは異なる第２赤外線波長の正弦波状に変化する第２赤外線の強度を検出する第２赤外線強度検出手段と、
前記計測点から放射された前記第２赤外線を前記第２赤外線強度検出手段へと導く第２赤外線導光手段と、
前記加熱用レーザ強度検出手段からのレーザ強度検出信号と、前記第１赤外線強度検出手段からの第１赤外線強度検出信号又は前記第２赤外線強度検出手段からの第２赤外線強度検出信号とを取り込んで、正弦波状に変化する前記レーザ強度検出信号と、正弦波状に変化する前記第１赤外線強度検出信号又は前記第２赤外線強度検出信号との位相差を検出して前記位相差に関する位相差情報を出力する位相差検出装置と、
前記第１赤外線検出手段によって検出された正弦波状に変化する前記第１赤外線の強度のピーク時における第１ピーク強度と、前記第２赤外線検出手段によって検出された正弦波状に変化する前記第２赤外線の強度のピーク時における第２ピーク強度とから、前記第２ピーク強度に対する前記第１ピーク強度のピーク強度比を算出する強度比算出手段と、
前記計測対象物に対する前記ピーク強度比と、前記第１赤外線及び前記第２赤外線の強度のピーク時に対応する前記計測点における被加熱状態のピーク温度との相関関係を示す温度・２波長強度比相関情報を記憶する第１温度相関情報記憶手段と、
前記強度比算出手段によって算出された前記ピーク強度比と、前記温度・２波長強度比相関情報とに基づいて、前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度を求めるピーク温度算出手段と、
前記計測対象物に対する前記位相差と前記接合部面積との相関関係を示す位相差・接合部面積相関情報を記憶する接合部面積相関情報記憶手段と、
前記ピーク温度算出手段によって求めた前記ピーク温度が、前記基準ピーク温度とほぼ同じ温度であるか否かを判定するピーク温度判定手段と、
前記ピーク温度判定手段を介して前記ピーク温度が前記基準ピーク温度とほぼ同じ温度であると判定された場合には、前記位相差検出装置から出力された前記位相差情報の前記位相差と、前記位相差・接合部面積相関情報とに基づいて、前記接合部面積を求めて前記接合界面における接合状態を判定する判定装置と、
を備えた光学非破壊検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光学非破壊検査装置において、
前記ピーク温度判定手段を介して前記ピーク温度が前記基準ピーク温度とほぼ同じ温度でないと判定された場合には、前記ピーク温度が前記基準ピーク温度よりも低い温度であるか否かを判定する低温判定手段と、
前記低温判定手段を介して、前記ピーク温度が前記基準ピーク温度よりも低い温度であると判定された場合には、前記加熱用レーザのレーザ出力を所定出力増加するように再設定して、前記加熱用レーザ出力装置を介して前記加熱用レーザを出射するように制御し、
一方、前記低温判定手段を介して、前記ピーク温度が前記基準ピーク温度よりも高い温度であると判定された場合には、前記加熱用レーザのレーザ出力を所定出力低下するように再設定して、前記加熱用レーザ出力装置を介して前記加熱用レーザを出射するように制御するレーザ出力制御手段と、
を備えた、
光学非破壊検査装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光学非破壊検査装置において、
前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲を含む許容面積範囲情報を記憶する許容面積範囲情報記憶手段を備え、
前記判定装置は、求めた前記接合部面積と前記許容面積範囲情報とに基づいて、前記接合界面における接合状態を判定する、
光学非破壊検査装置。
【請求項５】
接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材、あるいは互いの接合界面にて接合部材を挟んで互いに接合された前記第１部材と前記第２部材、である計測対象物における前記第１部材の表面に設定した計測点に加熱用レーザを照射して、前記計測点から取得される前記計測対象物の被加熱状態に関する情報及び前記加熱用レーザに関する情報に基づいて、前記接合界面における接合部の接合部面積を求める光学非破壊検査装置であって、
加熱レーザ波長の前記加熱用レーザを前記計測点における強度が正弦波状に変化するように出射する加熱用レーザ出力装置と、
前記計測点において正弦波状に変化する前記加熱用レーザの強度を検出してレーザ強度検出信号を出力する加熱用レーザ強度検出手段と、
前記計測点から放射されて第１赤外線波長の正弦波状に変化する第１赤外線の強度を検出して第１赤外線強度検出信号を出力する第１赤外線強度検出手段と、
前記計測点から放射された前記第１赤外線を前記第１赤外線強度検出手段へと導く第１赤外線導光手段と、
前記計測点から放射されて前記第１赤外線波長とは異なる第２赤外線波長の正弦波状に変化する第２赤外線の強度を検出して第２赤外線強度検出信号を出力する第２赤外線強度検出手段と、
前記計測点から放射された前記第２赤外線を前記第２赤外線強度検出手段へと導く第２赤外線導光手段と、
前記加熱用レーザ強度検出手段からのレーザ強度検出信号と、前記第１赤外線強度検出手段からの前記第１赤外線強度検出信号又は前記第２赤外線強度検出手段からの前記第２赤外線強度検出信号とを取り込んで、正弦波状に変化する前記レーザ強度検出信号と、正弦波状に変化する前記第１赤外線強度検出信号又は第２赤外線強度検出信号との位相差を検出して前記位相差に関する位相差情報を出力する位相差検出装置と、
前記第１赤外線検出手段によって検出された正弦波状に変化する前記第１赤外線の強度のピーク時における第１ピーク強度と、前記第２赤外線検出手段によって検出された正弦波状に変化する前記第２赤外線の強度のピーク時における第２ピーク強度とから、前記第２ピーク強度に対する前記第１ピーク強度のピーク強度比を算出する強度比算出手段と、
前記計測対象物に対する前記ピーク強度比と、前記第１赤外線及び前記第２赤外線の強度のピーク時に対応する前記計測点における被加熱状態のピーク温度との相関関係を示す温度・２波長強度比相関情報を記憶する第１温度相関情報記憶手段と、
前記強度比算出手段によって算出された前記ピーク強度比と、前記温度・２波長強度比相関情報とに基づいて、前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度を求めるピーク温度算出手段と、
前記位相差検出装置から出力された前記位相差に関する前記位相差情報と、前記ピーク温度算出手段によって算出された前記ピーク温度とに基づいて、前記接合部面積を求めて前記接合界面における接合状態を判定する判定装置と、
を備えた光学非破壊検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光学非破壊検査装置において、
前記計測対象物に対する前記接合部面積と前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度との相関関係を示す温度・接合部面積相関情報を記憶する第２温度相関情報記憶手段と、
前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲を含む許容面積範囲情報を記憶する許容面積範囲情報記憶手段と、
前記計測対象物に対する前記接合部面積と前記位相差との相関関係を示す接合部面積・位相差相関情報を記憶する位相差相関情報記憶手段と、を備え、
前記判定装置は、
前記ピーク温度算出手段によって算出された前記計測点における前記ピーク温度と、前記温度・接合部面積相関情報とに基づいて、前記接合部面積を求めた後、前記許容面積範囲情報に基づいて、当該接合部面積が前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲内であるか否かを判定する接合部面積判定手段と、
前記接合部面積判定手段によって前記接合部面積が前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲内であると判定された場合に、前記接合部面積・位相差相関情報に基づいて、当該接合部面積に対応する位相差の許容範囲を求める位相差許容範囲算出手段と、
前記位相差検出装置から出力された前記位相差情報の前記位相差が、前記位相差許容範囲算出手段によって求めた前記位相差の許容範囲内であるか否かを判定することによって前記接合界面における接合状態を判定する位相差判定手段と、
を有している、
光学非破壊検査装置。
【請求項７】
請求項５に記載の光学非破壊検査装置において、
前記計測対象物に対する前記位相差と前記接合部面積との相関関係を示す位相差・接合部面積相関情報を記憶する接合部面積相関情報記憶手段と、
前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲を含む許容面積範囲情報を記憶する許容面積範囲情報記憶手段と、
前記計測対象物に対する前記接合部面積と前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度との相関関係を示す接合部面積・温度相関情報を記憶する第３温度相関情報記憶手段と、を備え、
前記判定装置は、
前記位相差検出装置から出力された前記位相差情報の前記位相差と、前記位相差・接合部面積相関情報とに基づいて、前記接合部面積を求めた後、前記許容面積範囲情報に基づいて、当該接合部面積が前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲内であるか否かを判定する接合部面積判定手段と、
前記接合部面積判定手段によって前記接合部面積が前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲内であると判定された場合に、前記接合部面積・温度相関情報に基づいて、前記接合部面積に対応する前記計測点における被加熱状態のピーク温度の許容範囲を求める温度許容範囲算出手段と、
前記ピーク温度算出手段によって算出された前記計測点における前記ピーク温度が、前記温度許容範囲算出手段によって求めた前記ピーク温度の許容範囲内であるか否かを判定することによって前記接合界面における接合状態を判定する温度判定手段と、
を有している、
光学非破壊検査装置。
【請求項８】
接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材、あるいは互いの接合界面にて接合部材を挟んで互いに接合された前記第１部材と前記第２部材、である計測対象物における前記第１部材の表面に設定した計測点に加熱用レーザを照射して、前記計測点から取得される前記計測対象物の被加熱状態に関する情報に基づいて、前記接合界面の面積である接合部面積を求める、光学非破壊検査方法であって、
加熱用レーザ出力装置と、第１赤外線強度検出手段と、第２赤外線強度検出手段と、判定装置と、を用いて、
前記加熱用レーザ出力装置から、加熱レーザ波長の前記加熱用レーザを前記計測点における強度が正弦波状に変化するように出射する加熱用レーザ出射ステップと、
前記第１赤外線強度検出手段にて、前記計測点から放射されて第１赤外線波長の正弦波状に変化する第１赤外線の強度を検出する第１赤外線強度検出ステップと、
前記第２赤外線強度検出手段にて、前記計測点から放射されて前記第１赤外線波長とは異なる第２赤外線波長の正弦波状に変化する第２赤外線の強度を検出する第２赤外線強度検出ステップと、
前記第１赤外線強度検出ステップで検出された正弦波状に変化する前記第１赤外線の強度のピーク時における第１ピーク強度と、前記第２赤外線強度検出ステップで検出された正弦波状に変化する前記第２赤外線の強度のピーク時における第２ピーク強度とから、前記第２ピーク強度に対する前記第１ピーク強度のピーク強度比を算出する強度比算出ステップと、
前記計測対象物に対する前記ピーク強度比と、前記第１赤外線及び前記第２赤外線の強度のピーク時に対応する前記計測点における被加熱状態のピーク温度との相関関係を示す温度・２波長強度比相関情報を記憶する前記判定装置にて、前記強度比算出ステップで算出された前記ピーク強度比と、前記温度・２波長強度比相関情報とに基づいて、前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度を求めるピーク温度算出ステップと、
前記計測対象物に対する前記接合部面積と前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度との相関関係を示す温度・接合部面積相関情報を記憶する前記判定装置にて、前記ピーク温度算出ステップで算出された前記ピーク温度と、前記温度・接合部面積相関情報とに基づいて、前記接合部面積を求めて前記接合界面における接合状態を判定する接合状態判定ステップと、
を有する光学非破壊検査方法。
【請求項９】
接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材、あるいは互いの接合界面にて接合部材を挟んで互いに接合された前記第１部材と前記第２部材、である計測対象物における前記第１部材の表面に設定した計測点に加熱用レーザを照射して、前記計測点から取得される前記計測対象物の被加熱状態に関する情報に基づいて、前記接合界面の面積である接合部面積を求める、光学非破壊検査方法であって、
加熱用レーザ出力装置と、加熱用レーザ強度検出手段と、第１赤外線強度検出手段と、第２赤外線強度検出手段と、位相差検出装置と、判定装置と、前記計測対象物に対する基準ピーク温度と前記加熱用レーザの基準レーザ出力とを記憶する基準レーザ出力情報記憶手段と、を用いて、
前記加熱用レーザ出力装置から、加熱レーザ波長の前記加熱用レーザを前記基準レーザ出力で前記計測点における強度が正弦波状に変化するように出射する加熱用レーザ出射ステップと、
前記第１赤外線強度検出手段にて、前記計測点から放射されて第１赤外線波長の正弦波状に変化する第１赤外線の強度を検出する第１赤外線強度検出ステップと、
前記第２赤外線強度検出手段にて、前記計測点から放射されて前記第１赤外線波長とは異なる第２赤外線波長の正弦波状に変化する第２赤外線の強度を検出する第２赤外線強度検出ステップと、
前記加熱用レーザ強度検出手段からのレーザ強度検出信号と、前記第１赤外線強度検出手段からの第１赤外線強度検出信号又は前記第２赤外線強度検出手段からの第２赤外線強度検出信号とを取り込んで、正弦波状に変化する前記レーザ強度検出信号と、正弦波状に変化する前記第１赤外線強度検出信号又は前記第２赤外線強度検出信号との位相差を検出する位相差検出ステップと、
前記第１赤外線強度検出ステップで検出された正弦波状に変化する前記第１赤外線の強度のピーク時における第１ピーク強度と、前記第２赤外線強度検出ステップで検出された正弦波状に変化する前記第２赤外線の強度のピーク時における第２ピーク強度とから、前記第２ピーク強度に対する前記第１ピーク強度のピーク強度比を算出する強度比算出ステップと、
前記計測対象物に対する前記ピーク強度比と、前記第１赤外線及び前記第２赤外線の強度のピーク時に対応する前記計測点における被加熱状態のピーク温度との相関関係を示す温度・２波長強度比相関情報を記憶する前記判定装置にて、前記強度比算出ステップで算出された前記ピーク強度比と、前記温度・２波長強度比相関情報とに基づいて、前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度を求めるピーク温度算出ステップと、
前記ピーク温度算出ステップで求めた前記ピーク温度が、前記基準ピーク温度とほぼ同じ温度であるか否かを判定するピーク温度判定ステップと、
前記ピーク温度判定ステップで、前記ピーク温度が前記基準ピーク温度とほぼ同じ温度であると判定された場合には、前記計測対象物に対する前記位相差と前記接合部面積との相関関係を示す位相差・接合部面積相関情報を記憶する前記判定装置にて、位相差検出ステップで検出された前記位相差と、前記位相差・接合部面積相関情報とに基づいて、前記接合部面積を求めて前記接合界面における接合状態を判定する接合状態判定ステップと、
を有する光学非破壊検査方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の光学非破壊検査方法において、
前記ピーク温度判定ステップで前記ピーク温度が前記基準ピーク温度とほぼ同じ温度でないと判定された場合には、前記ピーク温度が前記基準ピーク温度よりも低い温度であるか否かを判定する低温判定ステップと、
前記低温判定ステップで前記ピーク温度が前記基準ピーク温度よりも低い温度であると判定された場合には、前記加熱用レーザのレーザ出力が所定出力増加するように再設定して、前記加熱用レーザ出力装置を介して前記加熱用レーザを出射するように制御し、
一方、前記低温判定ステップで前記ピーク温度が前記基準ピーク温度よりも高い温度であると判定された場合には、前記加熱用レーザのレーザ出力が所定出力低下するように再設定して、前記加熱用レーザ出力装置を介して前記加熱用レーザを出射するように制御するレーザ出力制御ステップと、
を有する光学非破壊検査方法。
【請求項１１】
請求項８乃至請求項１０のいずれか１項に記載の光学非破壊検査方法において、
前記判定装置には、前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲を含む許容面積範囲情報が記憶され、
前記接合状態判定ステップにおいて、求めた前記接合部面積と前記許容面積範囲情報とに基づいて、前記接合界面における接合状態を判定する、
光学非破壊検査方法。
【請求項１２】
接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材、あるいは互いの接合界面にて接合部材を挟んで互いに接合された前記第１部材と前記第２部材、である計測対象物における前記第１部材の表面に設定した計測点に加熱用レーザを照射して、前記計測点から取得される前記計測対象物の被加熱状態に関する情報及び前記加熱用レーザに関する情報に基づいて、前記接合界面の面積である接合部面積を求める、光学非破壊検査方法であって、
加熱用レーザ出力装置と、加熱用レーザ強度検出手段と、第１赤外線強度検出手段と、第２赤外線強度検出手段と、位相差検出装置と、判定装置と、を用いて、
前記加熱用レーザ出力装置から、加熱レーザ波長の前記加熱用レーザを前記計測点における強度が正弦波状に変化するように出射する加熱用レーザ出射ステップと、
前記加熱用レーザ強度検出手段にて、前記計測点において正弦波状に変化する前記加熱用レーザの強度を検出してレーザ強度検出信号を出力する加熱用レーザ強度検出ステップと、
前記第１赤外線強度検出手段にて、前記計測点から放射されて第１赤外線波長の正弦波状に変化する第１赤外線の強度を検出して第１赤外線強度検出信号を出力する第１赤外線強度検出ステップと、
前記第２赤外線強度検出手段にて、前記計測点から放射されて前記第１赤外線波長とは異なる第２赤外線波長の正弦波状に変化する第２赤外線の強度を検出して第２赤外線強度検出信号を出力する第２赤外線強度検出ステップと、
前記位相差検出装置にて、前記加熱用レーザ強度検出ステップで出力された前記レーザ強度検出信号と、前記第１赤外線強度検出ステップで出力された前記第１赤外線強度検出信号又は前記第２赤外線強度検出ステップで出力された前記第２赤外線強度検出信号とを取り込んで、正弦波状に変化する前記レーザ強度検出信号と、正弦波状に変化する前記第１赤外線強度検出信号又は第２赤外線強度検出信号との位相差を検出して前記位相差に関する位相差情報を出力する位相差検出ステップと、
前記第１赤外線強度検出ステップで検出された正弦波状に変化する前記第１赤外線の強度のピーク時における第１ピーク強度と、前記第２赤外線強度検出ステップで検出された正弦波状に変化する前記第２赤外線の強度のピーク時における第２ピーク強度とから、前記第２ピーク強度に対する前記第１ピーク強度のピーク強度比を算出する強度比算出ステップと、
前記計測対象物に対する前記ピーク強度比と、前記第１赤外線及び前記第２赤外線の強度のピーク時に対応する前記計測点における被加熱状態のピーク温度との相関関係を示す温度・２波長強度比相関情報を記憶する前記判定装置にて、前記強度比算出ステップで算出された前記ピーク強度比と、前記温度・２波長強度比相関情報とに基づいて、前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度を求めるピーク温度算出ステップと、
前記判定装置にて、前記位相差検出ステップで出力された前記位相差に関する前記位相差情報と、前記ピーク温度算出ステップで算出された前記ピーク温度とに基づいて、前記接合部面積を求めて前記接合界面における接合状態を判定する接合状態判定ステップと、
を有する光学非破壊検査方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光学非破壊検査方法において、
前記判定装置は、
前記計測対象物に対する前記接合部面積と前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度との相関関係を示す温度・接合部面積相関情報を記憶する第２温度相関情報記憶手段と、
前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲を含む許容面積範囲情報を記憶する許容面積範囲情報記憶手段と、
前記計測対象物に対する前記接合部面積と前記位相差との相関関係を示す接合部面積・位相差相関情報を記憶する位相差相関情報記憶手段と、を有し、
前記接合状態判定ステップにおいて、
前記ピーク温度算出ステップで算出された前記計測点における前記ピーク温度と、前記温度・接合部面積相関情報とに基づいて、前記接合部面積を求めた後、前記許容面積範囲情報に基づいて、当該接合部面積が前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲内であるか否かを判定する接合部面積判定ステップと、
前記接合部面積判定ステップで前記接合部面積が前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲内であると判定された場合に、前記接合部面積・位相差相関情報に基づいて、当該接合部面積に対応する位相差の許容範囲を求める位相差許容範囲算出ステップと、
前記位相差検出ステップで出力された前記位相差情報の前記位相差が、前記位相差許容範囲算出ステップで求めた前記位相差の許容範囲内であるか否かを判定することによって前記接合界面における接合状態を判定する位相差判定ステップと、
を有している、
光学非破壊検査方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の光学非破壊検査方法において、
前記判定装置は、
前記計測対象物に対する前記位相差と前記接合部面積との相関関係を示す位相差・接合部面積相関情報を記憶する接合部面積相関情報記憶手段と、
前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲を含む許容面積範囲情報を記憶する許容面積範囲情報記憶手段と、
前記計測対象物に対する前記接合部面積と前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度との相関関係を示す接合部面積・温度相関情報を記憶する第３温度相関情報記憶手段と、を有し、
前記接合状態判定ステップにおいて、
前記位相差検出ステップで出力された前記位相差情報の前記位相差と、前記位相差・接合部面積相関情報とに基づいて、前記接合部面積を求めた後、前記許容面積範囲情報に基づいて、当該接合部面積が前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲内であるか否かを判定する接合部面積判定ステップと、
前記接合部面積判定ステップで前記接合部面積が前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲内であると判定された場合に、前記接合部面積・温度相関情報に基づいて、前記接合部面積に対応する前記計測点における被加熱状態のピーク温度の許容範囲を求める温度許容範囲算出ステップと、
前記ピーク温度算出ステップで算出された前記計測点における前記ピーク温度が、前記温度許容範囲算出ステップで求めた前記ピーク温度の許容範囲内であるか否かを判定することによって前記接合界面における接合状態を判定する温度判定ステップと、
を有している、
光学非破壊検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材における接合状態を非破壊にて検査する光学非破壊検査装置及び光学非破壊検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、種々の材質の第１部材と第２部材との接合が有り、接合状態の検査が望まれている。そこで、計測対象物の接合状態を非破壊で確認する種々の技術が開示されている。例えば、下記特許文献１に記載された熱物性測定装置では、試料の表面に、正弦波状に強度が変化するように変調された第１加熱光と第２加熱光をそれぞれ照射し、試料の表面からの正弦波状の放射光の強度を検出している。そして、照射した正弦波状の第１加熱光及び第２加熱光の強度と、正弦波状の放射光の強度と、の位相差から、試料の熱伝導率を求めている。
【０００３】
また、下記特許文献２に記載された熱拡散率測定装置では、加熱レーザビームを照射する加熱レーザビーム照射手段と、加熱レーザビームの強度を周期的に変化させる周波数発生器と、赤外光集光手段と、放射温度計と、ロックインアンプと、制御手段と、を備えている。そして、試料の一方の側から、周波数発生器からの信号で強度が正弦波状に変調された加熱レーザビームを照射し、試料の他方の側から放射される正弦波状の強度の赤外光を、赤外光集光手段と放射温度計を介してロックインアンプに入力している。また、ロックインアンプには、周波数発生器からの信号も入力されている。そして、制御手段は、周波数発生器からの信号と放射された赤外光との位相差がロックインアンプから入力され、周波数発生器からの信号の周波数と、位相差と、に基づいて試料の熱拡散率を求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１８９５２５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８５８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に記載された熱物性測定装置では、試料の熱伝導率を非破壊にて検査できるが、第１部材と第２部材とを接合した試料の接合状態を非破壊で検査することはできない。また、前記特許文献２に記載された熱拡散率測定装置では、試料の熱拡散率を非破壊にて検査できるが、第１部材と第２部材とを接合した試料の接合状態を非破壊で検査することはできない。
【０００６】
そこで、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材において、接合状態を非破壊にて検査することができる光学非破壊検査装置及び光学非破壊検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材、あるいは互いの接合界面にて接合部材を挟んで互いに接合された前記第１部材と前記第２部材、である計測対象物における前記第１部材の表面に設定した計測点に加熱用レーザを照射して、前記計測点から取得される前記計測対象物の被加熱状態に関する情報に基づいて、前記接合界面における接合部の接合部面積を求める光学非破壊検査装置であって、加熱レーザ波長の前記加熱用レーザを前記計測点における強度が正弦波状に変化するように出射する加熱用レーザ出力装置と、前記計測点から放射されて第１赤外線波長の正弦波状に変化する第１赤外線の強度を検出する第１赤外線強度検出手段と、前記計測点から放射された前記第１赤外線を前記第１赤外線強度検出手段へと導く第１赤外線導光手段と、前記計測点から放射されて前記第１赤外線波長とは異なる第２赤外線波長の正弦波状に変化する第２赤外線の強度を検出する第２赤外線強度検出手段と、前記計測点から放射された前記第２赤外線を前記第２赤外線強度検出手段へと導く第２赤外線導光手段と、前記第１赤外線検出手段によって検出された正弦波状に変化する前記第１赤外線の強度のピーク時における第１ピーク強度と、前記第２赤外線検出手段によって検出された正弦波状に変化する前記第２赤外線の強度のピーク時における第２ピーク強度とから、前記第２ピーク強度に対する前記第１ピーク強度のピーク強度比を算出する強度比算出手段と、前記計測対象物に対する前記ピーク強度比と、前記第１赤外線及び前記第２赤外線の強度のピーク時に対応する前記計測点における被加熱状態のピーク温度との相関関係を示す温度・２波長強度比相関情報を記憶する第１温度相関情報記憶手段と、前記強度比算出手段によって算出された前記ピーク強度比と、前記温度・２波長強度比相関情報とに基づいて、前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度を求めるピーク温度算出手段と、前記計測対象物に対する前記接合部面積と前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度との相関関係を示す温度・接合部面積相関情報を記憶する第２温度相関情報記憶手段と、前記ピーク温度算出手段によって算出された前記ピーク温度と、前記温度・接合部面積相関情報とに基づいて、前記接合部面積を求めて前記接合界面における接合状態を判定する判定装置と、を備えた光学非破壊検査装置である。
【０００８】
次に、本発明の第２の発明は、接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材、あるいは互いの接合界面にて接合部材を挟んで互いに接合された前記第１部材と前記第２部材、である計測対象物における前記第１部材の表面に設定した計測点に加熱用レーザを照射して、前記計測点から取得される前記計測対象物の被加熱状態に関する情報に基づいて、前記接合界面における接合部の接合部面積を求める光学非破壊検査装置であって、前記計測対象物に対する基準ピーク温度と前記加熱用レーザの基準レーザ出力とを記憶する基準レーザ出力情報記憶手段と、加熱レーザ波長の前記加熱用レーザを前記基準レーザ出力で前記計測点における強度が正弦波状に変化するように出射する加熱用レーザ出力装置と、前記計測点において正弦波状に変化する前記加熱用レーザの強度を検出してレーザ強度検出信号を出力する加熱用レーザ強度検出手段と、前記計測点から放射されて第１赤外線波長の正弦波状に変化する第１赤外線の強度を検出する第１赤外線強度検出手段と、前記計測点から放射された前記第１赤外線を前記第１赤外線強度検出手段へと導く第１赤外線導光手段と、前記計測点から放射されて前記第１赤外線波長とは異なる第２赤外線波長の正弦波状に変化する第２赤外線の強度を検出する第２赤外線強度検出手段と、前記計測点から放射された前記第２赤外線を前記第２赤外線強度検出手段へと導く第２赤外線導光手段と、前記加熱用レーザ強度検出手段からのレーザ強度検出信号と、前記第１赤外線強度検出手段からの第１赤外線強度検出信号又は前記第２赤外線強度検出手段からの第２赤外線強度検出信号とを取り込んで、正弦波状に変化する前記レーザ強度検出信号と、正弦波状に変化する前記第１赤外線強度検出信号又は前記第２赤外線強度検出信号との位相差を検出して前記位相差に関する位相差情報を出力する位相差検出装置と、前記第１赤外線検出手段によって検出された正弦波状に変化する前記第１赤外線の強度のピーク時における第１ピーク強度と、前記第２赤外線検出手段によって検出された正弦波状に変化する前記第２赤外線の強度のピーク時における第２ピーク強度とから、前記第２ピーク強度に対する前記第１ピーク強度のピーク強度比を算出する強度比算出手段と、前記計測対象物に対する前記ピーク強度比と、前記第１赤外線及び前記第２赤外線の強度のピーク時に対応する前記計測点における被加熱状態のピーク温度との相関関係を示す温度・２波長強度比相関情報を記憶する第１温度相関情報記憶手段と、前記強度比算出手段によって算出された前記ピーク強度比と、前記温度・２波長強度比相関情報とに基づいて、前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度を求めるピーク温度算出手段と、前記計測対象物に対する前記位相差と前記接合部面積との相関関係を示す位相差・接合部面積相関情報を記憶する接合部面積相関情報記憶手段と、前記ピーク温度算出手段によって求めた前記ピーク温度が、前記基準ピーク温度とほぼ同じ温度であるか否かを判定するピーク温度判定手段と、前記ピーク温度判定手段を介して前記ピーク温度が前記基準ピーク温度とほぼ同じ温度であると判定された場合には、前記位相差検出装置から出力された前記位相差情報の前記位相差と、前記位相差・接合部面積相関情報とに基づいて、前記接合部面積を求めて前記接合界面における接合状態を判定する判定装置と、を備えた光学非破壊検査装置である。
【０００９】
次に、本発明の第３の発明は、上記第２の発明に係る光学非破壊検査装置において、前記ピーク温度判定手段を介して前記ピーク温度が前記基準ピーク温度とほぼ同じ温度でないと判定された場合には、前記ピーク温度が前記基準ピーク温度よりも低い温度であるか否かを判定する低温判定手段と、前記低温判定手段を介して、前記ピーク温度が前記基準ピーク温度よりも低い温度であると判定された場合には、前記加熱用レーザのレーザ出力を所定出力増加するように再設定して、前記加熱用レーザ出力装置を介して前記加熱用レーザを出射するように制御し、一方、前記低温判定手段を介して、前記ピーク温度が前記基準ピーク温度よりも高い温度であると判定された場合には、前記加熱用レーザのレーザ出力を所定出力低下するように再設定して、前記加熱用レーザ出力装置を介して前記加熱用レーザを出射するように制御するレーザ出力制御手段と、を備えた、光学非破壊検査装置である。
【００１０】
次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明乃至第３の発明のいずれかに係る光学非破壊検査装置において、前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲を含む許容面積範囲情報を記憶する許容面積範囲情報記憶手段を備え、前記判定装置は、求めた前記接合部面積と前記許容面積範囲情報とに基づいて、前記接合界面における接合状態を判定する、光学非破壊検査装置である。
【００１１】
次に、本発明の第５の発明は、接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材、あるいは互いの接合界面にて接合部材を挟んで互いに接合された前記第１部材と前記第２部材、である計測対象物における前記第１部材の表面に設定した計測点に加熱用レーザを照射して、前記計測点から取得される前記計測対象物の被加熱状態に関する情報及び前記加熱用レーザに関する情報に基づいて、前記接合界面における接合部の接合部面積を求める光学非破壊検査装置であって、加熱レーザ波長の前記加熱用レーザを前記計測点における強度が正弦波状に変化するように出射する加熱用レーザ出力装置と、前記計測点において正弦波状に変化する前記加熱用レーザの強度を検出してレーザ強度検出信号を出力する加熱用レーザ強度検出手段と、前記計測点から放射されて第１赤外線波長の正弦波状に変化する第１赤外線の強度を検出して第１赤外線強度検出信号を出力する第１赤外線強度検出手段と、前記計測点から放射された前記第１赤外線を前記第１赤外線強度検出手段へと導く第１赤外線導光手段と、前記計測点から放射されて前記第１赤外線波長とは異なる第２赤外線波長の正弦波状に変化する第２赤外線の強度を検出して第２赤外線強度検出信号を出力する第２赤外線強度検出手段と、前記計測点から放射された前記第２赤外線を前記第２赤外線強度検出手段へと導く第２赤外線導光手段と、前記加熱用レーザ強度検出手段からのレーザ強度検出信号と、前記第１赤外線強度検出手段からの前記第１赤外線強度検出信号又は前記第２赤外線強度検出手段からの前記第２赤外線強度検出信号とを取り込んで、正弦波状に変化する前記レーザ強度検出信号と、正弦波状に変化する前記第１赤外線強度検出信号又は第２赤外線強度検出信号との位相差を検出して前記位相差に関する位相差情報を出力する位相差検出装置と、前記第１赤外線検出手段によって検出された正弦波状に変化する前記第１赤外線の強度のピーク時における第１ピーク強度と、前記第２赤外線検出手段によって検出された正弦波状に変化する前記第２赤外線の強度のピーク時における第２ピーク強度とから、前記第２ピーク強度に対する前記第１ピーク強度のピーク強度比を算出する強度比算出手段と、前記計測対象物に対する前記ピーク強度比と、前記第１赤外線及び前記第２赤外線の強度のピーク時に対応する前記計測点における被加熱状態のピーク温度との相関関係を示す温度・２波長強度比相関情報を記憶する第１温度相関情報記憶手段と、前記強度比算出手段によって算出された前記ピーク強度比と、前記温度・２波長強度比相関情報とに基づいて、前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度を求めるピーク温度算出手段と、前記位相差検出装置から出力された前記位相差に関する前記位相差情報と、前記ピーク温度算出手段によって算出された前記ピーク温度とに基づいて、前記接合部面積を求めて前記接合界面における接合状態を判定する判定装置と、を備えた光学非破壊検査装置である。
【００１２】
次に、本発明の第６の発明は、上記第５の発明に係る光学非破壊検査装置において、前記計測対象物に対する前記接合部面積と前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度との相関関係を示す温度・接合部面積相関情報を記憶する第２温度相関情報記憶手段と、前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲を含む許容面積範囲情報を記憶する許容面積範囲情報記憶手段と、前記計測対象物に対する前記接合部面積と前記位相差との相関関係を示す接合部面積・位相差相関情報を記憶する位相差相関情報記憶手段と、を備え、前記判定装置は、前記ピーク温度算出手段によって算出された前記計測点における前記ピーク温度と、前記温度・接合部面積相関情報とに基づいて、前記接合部面積を求めた後、前記許容面積範囲情報に基づいて、当該接合部面積が前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲内であるか否かを判定する接合部面積判定手段と、前記接合部面積判定手段によって前記接合部面積が前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲内であると判定された場合に、前記接合部面積・位相差相関情報に基づいて、当該接合部面積に対応する位相差の許容範囲を求める位相差許容範囲算出手段と、前記位相差検出装置から出力された前記位相差情報の前記位相差が、前記位相差許容範囲算出手段によって求めた前記位相差の許容範囲内であるか否かを判定することによって前記接合界面における接合状態を判定する位相差判定手段と、を有している、光学非破壊検査装置である。
【００１３】
次に、本発明の第７の発明は、上記第５の発明に係る光学非破壊検査装置において、前記計測対象物に対する前記位相差と前記接合部面積との相関関係を示す位相差・接合部面積相関情報を記憶する接合部面積相関情報記憶手段と、前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲を含む許容面積範囲情報を記憶する許容面積範囲情報記憶手段と、前記計測対象物に対する前記接合部面積と前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度との相関関係を示す接合部面積・温度相関情報を記憶する第３温度相関情報記憶手段と、を備え、前記判定装置は、前記位相差検出装置から出力された前記位相差情報の前記位相差と、前記位相差・接合部面積相関情報とに基づいて、前記接合部面積を求めた後、前記許容面積範囲情報に基づいて、当該接合部面積が前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲内であるか否かを判定する接合部面積判定手段と、前記接合部面積判定手段によって前記接合部面積が前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲内であると判定された場合に、前記接合部面積・温度相関情報に基づいて、前記接合部面積に対応する前記計測点における被加熱状態のピーク温度の許容範囲を求める温度許容範囲算出手段と、前記ピーク温度算出手段によって算出された前記計測点における前記ピーク温度が、前記温度許容範囲算出手段によって求めた前記ピーク温度の許容範囲内であるか否かを判定することによって前記接合界面における接合状態を判定する温度判定手段と、を有している、光学非破壊検査装置である。
【００１４】
次に、本発明の第８の発明は、接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材、あるいは互いの接合界面にて接合部材を挟んで互いに接合された前記第１部材と前記第２部材、である計測対象物における前記第１部材の表面に設定した計測点に加熱用レーザを照射して、前記計測点から取得される前記計測対象物の被加熱状態に関する情報に基づいて、前記接合界面の面積である接合部面積を求める、光学非破壊検査方法であって、加熱用レーザ出力装置と、第１赤外線強度検出手段と、第２赤外線強度検出手段と、判定装置と、を用いて、前記加熱用レーザ出力装置から、加熱レーザ波長の前記加熱用レーザを前記計測点における強度が正弦波状に変化するように出射する加熱用レーザ出射ステップと、前記第１赤外線強度検出手段にて、前記計測点から放射されて第１赤外線波長の正弦波状に変化する第１赤外線の強度を検出する第１赤外線強度検出ステップと、前記第２赤外線強度検出手段にて、前記計測点から放射されて前記第１赤外線波長とは異なる第２赤外線波長の正弦波状に変化する第２赤外線の強度を検出する第２赤外線強度検出ステップと、前記第１赤外線強度検出ステップで検出された正弦波状に変化する前記第１赤外線の強度のピーク時における第１ピーク強度と、前記第２赤外線強度検出ステップで検出された正弦波状に変化する前記第２赤外線の強度のピーク時における第２ピーク強度とから、前記第２ピーク強度に対する前記第１ピーク強度のピーク強度比を算出する強度比算出ステップと、前記計測対象物に対する前記ピーク強度比と、前記第１赤外線及び前記第２赤外線の強度のピーク時に対応する前記計測点における被加熱状態のピーク温度との相関関係を示す温度・２波長強度比相関情報を記憶する前記判定装置にて、前記強度比算出ステップで算出された前記ピーク強度比と、前記温度・２波長強度比相関情報とに基づいて、前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度を求めるピーク温度算出ステップと、前記計測対象物に対する前記接合部面積と前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度との相関関係を示す温度・接合部面積相関情報を記憶する前記判定装置にて、前記ピーク温度算出ステップで算出された前記ピーク温度と、前記温度・接合部面積相関情報とに基づいて、前記接合部面積を求めて前記接合界面における接合状態を判定する接合状態判定ステップと、を有する光学非破壊検査方法である。
【００１５】
次に、本発明の第９の発明は、接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材、あるいは互いの接合界面にて接合部材を挟んで互いに接合された前記第１部材と前記第２部材、である計測対象物における前記第１部材の表面に設定した計測点に加熱用レーザを照射して、前記計測点から取得される前記計測対象物の被加熱状態に関する情報に基づいて、前記接合界面の面積である接合部面積を求める、光学非破壊検査方法であって、加熱用レーザ出力装置と、加熱用レーザ強度検出手段と、第１赤外線強度検出手段と、第２赤外線強度検出手段と、位相差検出装置と、判定装置と、前記計測対象物に対する基準ピーク温度と前記加熱用レーザの基準レーザ出力とを記憶する基準レーザ出力情報記憶手段と、を用いて、前記加熱用レーザ出力装置から、加熱レーザ波長の前記加熱用レーザを前記基準レーザ出力で前記計測点における強度が正弦波状に変化するように出射する加熱用レーザ出射ステップと、前記第１赤外線強度検出手段にて、前記計測点から放射されて第１赤外線波長の正弦波状に変化する第１赤外線の強度を検出する第１赤外線強度検出ステップと、前記第２赤外線強度検出手段にて、前記計測点から放射されて前記第１赤外線波長とは異なる第２赤外線波長の正弦波状に変化する第２赤外線の強度を検出する第２赤外線強度検出ステップと、前記加熱用レーザ強度検出手段からのレーザ強度検出信号と、前記第１赤外線強度検出手段からの第１赤外線強度検出信号又は前記第２赤外線強度検出手段からの第２赤外線強度検出信号とを取り込んで、正弦波状に変化する前記レーザ強度検出信号と、正弦波状に変化する前記第１赤外線強度検出信号又は前記第２赤外線強度検出信号との位相差を検出する位相差検出ステップと、前記第１赤外線強度検出ステップで検出された正弦波状に変化する前記第１赤外線の強度のピーク時における第１ピーク強度と、前記第２赤外線強度検出ステップで検出された正弦波状に変化する前記第２赤外線の強度のピーク時における第２ピーク強度とから、前記第２ピーク強度に対する前記第１ピーク強度のピーク強度比を算出する強度比算出ステップと、前記計測対象物に対する前記ピーク強度比と、前記第１赤外線及び前記第２赤外線の強度のピーク時に対応する前記計測点における被加熱状態のピーク温度との相関関係を示す温度・２波長強度比相関情報を記憶する前記判定装置にて、前記強度比算出ステップで算出された前記ピーク強度比と、前記温度・２波長強度比相関情報とに基づいて、前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度を求めるピーク温度算出ステップと、前記ピーク温度算出ステップで求めた前記ピーク温度が、前記基準ピーク温度とほぼ同じ温度であるか否かを判定するピーク温度判定ステップと、前記ピーク温度判定ステップで、前記ピーク温度が前記基準ピーク温度とほぼ同じ温度であると判定された場合には、前記計測対象物に対する前記位相差と前記接合部面積との相関関係を示す位相差・接合部面積相関情報を記憶する前記判定装置にて、位相差検出ステップで検出された前記位相差と、前記位相差・接合部面積相関情報とに基づいて、前記接合部面積を求めて前記接合界面における接合状態を判定する接合状態判定ステップと、を有する光学非破壊検査方法である。
【００１６】
次に、本発明の第１０の発明は、上記第９の発明に係る光学非破壊検査方法において、前記ピーク温度判定ステップで前記ピーク温度が前記基準ピーク温度とほぼ同じ温度でないと判定された場合には、前記ピーク温度が前記基準ピーク温度よりも低い温度であるか否かを判定する低温判定ステップと、前記低温判定ステップで前記ピーク温度が前記基準ピーク温度よりも低い温度であると判定された場合には、前記加熱用レーザのレーザ出力を所定出力増加するように再設定して、前記加熱用レーザ出力装置を介して前記加熱用レーザを出射するように制御し、一方、前記低温判定ステップで前記ピーク温度が前記基準ピーク温度よりも高い温度であると判定された場合には、前記加熱用レーザのレーザ出力を所定出力低下するように再設定して、前記加熱用レーザ出力装置を介して前記加熱用レーザを出射するように制御するレーザ出力制御ステップと、を有する光学非破壊検査方法である。
【００１７】
次に、本発明の第１１の発明は、上記第８の発明乃至第１０の発明のいずれかに係る光学非破壊検査方法において、前記判定装置には、前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲を含む許容面積範囲情報が記憶され、前記接合状態判定ステップにおいて、求めた前記接合部面積と前記許容面積範囲情報とに基づいて、前記接合界面における接合状態を判定する、光学非破壊検査方法である。
【００１８】
次に、本発明の第１２の発明は、接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材、あるいは互いの接合界面にて接合部材を挟んで互いに接合された前記第１部材と前記第２部材、である計測対象物における前記第１部材の表面に設定した計測点に加熱用レーザを照射して、前記計測点から取得される前記計測対象物の被加熱状態に関する情報及び前記加熱用レーザに関する情報に基づいて、前記接合界面の面積である接合部面積を求める、光学非破壊検査方法であって、加熱用レーザ出力装置と、加熱用レーザ強度検出手段と、第１赤外線強度検出手段と、第２赤外線強度検出手段と、位相差検出装置と、判定装置と、を用いて、前記加熱用レーザ出力装置から、加熱レーザ波長の前記加熱用レーザを前記計測点における強度が正弦波状に変化するように出射する加熱用レーザ出射ステップと、前記加熱用レーザ強度検出手段にて、前記計測点において正弦波状に変化する前記加熱用レーザの強度を検出してレーザ強度検出信号を出力する加熱用レーザ強度検出ステップと、前記第１赤外線強度検出手段にて、前記計測点から放射されて第１赤外線波長の正弦波状に変化する第１赤外線の強度を検出して第１赤外線強度検出信号を出力する第１赤外線強度検出ステップと、前記第２赤外線強度検出手段にて、前記計測点から放射されて前記第１赤外線波長とは異なる第２赤外線波長の正弦波状に変化する第２赤外線の強度を検出して第２赤外線強度検出信号を出力する第２赤外線強度検出ステップと、前記位相差検出装置にて、前記加熱用レーザ強度検出ステップで出力された前記レーザ強度検出信号と、前記第１赤外線強度検出ステップで出力された前記第１赤外線強度検出信号又は前記第２赤外線強度検出ステップで出力された前記第２赤外線強度検出信号とを取り込んで、正弦波状に変化する前記レーザ強度検出信号と、正弦波状に変化する前記第１赤外線強度検出信号又は第２赤外線強度検出信号との位相差を検出して前記位相差に関する位相差情報を出力する位相差検出ステップと、前記第１赤外線強度検出ステップで検出された正弦波状に変化する前記第１赤外線の強度のピーク時における第１ピーク強度と、前記第２赤外線強度検出ステップで検出された正弦波状に変化する前記第２赤外線の強度のピーク時における第２ピーク強度とから、前記第２ピーク強度に対する前記第１ピーク強度のピーク強度比を算出する強度比算出ステップと、前記計測対象物に対する前記ピーク強度比と、前記第１赤外線及び前記第２赤外線の強度のピーク時に対応する前記計測点における被加熱状態のピーク温度との相関関係を示す温度・２波長強度比相関情報を記憶する前記判定装置にて、前記強度比算出ステップで算出された前記ピーク強度比と、前記温度・２波長強度比相関情報とに基づいて、前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度を求めるピーク温度算出ステップと、前記判定装置にて、前記位相差検出ステップで出力された前記位相差に関する前記位相差情報と、前記ピーク温度算出ステップで算出された前記ピーク温度とに基づいて、前記接合部面積を求めて前記接合界面における接合状態を判定する接合状態判定ステップと、を有する光学非破壊検査方法である。
【００１９】
次に、本発明の第１３の発明は、上記第１２の発明に係る光学非破壊検査方法において、前記判定装置は、前記計測対象物に対する前記接合部面積と前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度との相関関係を示す温度・接合部面積相関情報を記憶する第２温度相関情報記憶手段と、前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲を含む許容面積範囲情報を記憶する許容面積範囲情報記憶手段と、前記計測対象物に対する前記接合部面積と前記位相差との相関関係を示す接合部面積・位相差相関情報を記憶する位相差相関情報記憶手段と、を有し、前記接合状態判定ステップにおいて、前記ピーク温度算出ステップで算出された前記計測点における前記ピーク温度と、前記温度・接合部面積相関情報とに基づいて、前記接合部面積を求めた後、前記許容面積範囲情報に基づいて、当該接合部面積が前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲内であるか否かを判定する接合部面積判定ステップと、前記接合部面積判定ステップで前記接合部面積が前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲内であると判定された場合に、前記接合部面積・位相差相関情報に基づいて、当該接合部面積に対応する位相差の許容範囲を求める位相差許容範囲算出ステップと、前記位相差検出ステップで出力された前記位相差情報の前記位相差が、前記位相差許容範囲算出ステップで求めた前記位相差の許容範囲内であるか否かを判定することによって前記接合界面における接合状態を判定する位相差判定ステップと、を有している、光学非破壊検査方法である。
【００２０】
次に、本発明の第１４の発明は、上記第１２の発明に係る光学非破壊検査方法において、前記判定装置は、前記計測対象物に対する前記位相差と前記接合部面積との相関関係を示す位相差・接合部面積相関情報を記憶する接合部面積相関情報記憶手段と、前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲を含む許容面積範囲情報を記憶する許容面積範囲情報記憶手段と、前記計測対象物に対する前記接合部面積と前記計測点における被加熱状態の前記ピーク温度との相関関係を示す接合部面積・温度相関情報を記憶する第３温度相関情報記憶手段と、を有し、前記接合状態判定ステップにおいて、前記位相差検出ステップで出力された前記位相差情報の前記位相差と、前記位相差・接合部面積相関情報とに基づいて、前記接合部面積を求めた後、前記許容面積範囲情報に基づいて、当該接合部面積が前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲内であるか否かを判定する接合部面積判定ステップと、前記接合部面積判定ステップで前記接合部面積が前記計測対象物に対する前記接合部面積の許容範囲内であると判定された場合に、前記接合部面積・温度相関情報に基づいて、前記接合部面積に対応する前記計測点における被加熱状態のピーク温度の許容範囲を求める温度許容範囲算出ステップと、前記ピーク温度算出ステップで算出された前記計測点における前記ピーク温度が、前記温度許容範囲算出ステップで求めた前記ピーク温度の許容範囲内であるか否かを判定することによって前記接合界面における接合状態を判定する温度判定ステップと、を有している、光学非破壊検査方法である。
【発明の効果】
【００２１】
第１の発明及び第８の発明によれば、計測点から放射されて第１赤外線波長の正弦波状に変化する第１赤外線の強度のピーク時における第１ピーク強度と、計測点から放射されて第１赤外線波長とは異なる第２赤外線波長の正弦波状に変化する第２赤外線の強度のピーク時における第２ピーク強度とから、第２ピーク強度に対する第１ピーク強度のピーク強度比が算出される。
【００２２】
そして、この算出されたピーク強度比と、温度・２波長強度比相関情報とに基づいて、計測点における被加熱状態のピーク温度が算出される。続いて、この算出されたピーク温度と、温度・接合部面積相関情報とに基づいて、接合界面の面積である接合部面積を求めて、接合界面における接合状態が判定される。従って、接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材において、接合状態を非破壊にて検査することができる。
【００２３】
第２の発明及び第９の発明によれば、先ず、加熱用レーザ出力装置から加熱用レーザを基準レーザ出力で計測点における強度が正弦波状に変化するように出射する。そして、計測点から放射されて第１赤外線波長の正弦波状に変化する第１赤外線の強度のピーク時における第１ピーク強度と、計測点から放射されて第１赤外線波長とは異なる第２赤外線波長の正弦波状に変化する第２赤外線の強度のピーク時における第２ピーク強度とから、第２ピーク強度に対する第１ピーク強度のピーク強度比が算出される。
【００２４】
その後、この算出されたピーク強度比と、温度・２波長強度比相関情報とに基づいて、計測点における被加熱状態のピーク温度が算出される。続いて、このピーク温度が基準ピーク温度とほぼ同じか否かが判定される。そして、ピーク温度が基準ピーク温度とほぼ同じであると判定された場合には、位相差検出装置から出力された位相差情報の位相差と、位相差・接合部面積相関情報とに基づいて、接合界面の面積である接合部面積を求めて、接合界面における接合状態が判定される。従って、接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材において、接合状態を非破壊にて検査することができる。
【００２５】
第３の発明及び第１０の発明によれば、ピーク温度が基準ピーク温度よりも低い温度であると判定された場合には、加熱用レーザのレーザ出力が所定出力増加するように再設定されて、加熱用レーザ出力装置を介して加熱用レーザが出射される。一方、ピーク温度が基準ピーク温度よりも高い温度であると判定された場合には、加熱用レーザのレーザ出力が所定出力低下するように再設定されて、加熱用レーザ出力装置を介して加熱用レーザが出射される。
【００２６】
これにより、計測対象物の表面状態、表面粗さ等のばらつきにより、計測点における加熱用レーザのレーザ吸収量に個体差があっても、ピーク温度を基準ピーク温度に設定することができる。この結果、計測対象物の表面状態、表面粗さ等の個体差が大きくなっても、ほぼ同じ加熱量で計測点を加熱することができ、接合界面における接合状態を同一加熱量で計測して、接合状態を非破壊にて高精度に検査することができる。
【００２７】
第４の発明及び第１１の発明によれば、ピーク温度と、温度・接合部面積相関情報とに基づいて求めた接合部面積と許容面積範囲情報とに基づいて、接合界面における接合状態を判定する。従って、接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材において、接合状態の検査の迅速化を図ることができる。
【００２８】
第５の発明及び第１２の発明によれば、正弦波状に変化するレーザ強度検出信号と、計測点から放射された第１赤外線の強度に対応する正弦波状に変化する第１赤外線強度検出信号、又は、第２赤外線の強度に対応する正弦波状に変化する第２赤外線強度検出信号との位相差に関する位相差情報を求める。また、計測点から放射されて第１赤外線波長の正弦波状に変化する第１赤外線の強度のピーク時における第１ピーク強度と、計測点から放射されて第１赤外線波長とは異なる第２赤外線波長の正弦波状に変化する第２赤外線の強度のピーク時における第２ピーク強度とから、第２ピーク強度に対する第１ピーク強度のピーク強度比が算出される。
【００２９】
続いて、この算出されたピーク強度比と、温度・２波長強度比相関情報とに基づいて、計測点における被加熱状態のピーク温度が算出される。そして、この位相差に関する位相差情報と、算出されたピーク温度とに基づいて、接合部面積を求めて接合界面における接合状態が判定される。従って、接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材において、計測点におけるピーク温度に加えて、位相差に関する位相差情報に基づいて接合界面における接合状態を判定するため、接合状態を非破壊にて高精度に検査することができる。
【００３０】
第６の発明及び第１３の発明によれば、計測点におけるピーク温度と、温度・接合部面積相関情報とに基づいて求めた接合部面積が、計測対象物に対する接合部面積の許容範囲内であると判定された場合に、接合部面積・位相差相関情報に基づいて、当該接合部面積に対応する位相差の許容範囲を求める。そして、位相差情報の位相差が、当該接合部面積に対応する位相差の許容範囲内であるか否かを判定することによって接合界面における接合状態が判定される。
【００３１】
従って、計測点におけるピーク温度から接合部面積を求めた後、当該接合部面積から位相差の許容範囲を求める。その後、計測点におけるレーザ強度検出信号と第１赤外線強度検出信号との位相差、又は、レーザ強度検出信号と第２赤外線強度検出信号との位相差が、この位相差の許容範囲内であるか否かによって、接合界面における接合状態を判定するため、接合状態を非破壊にて高精度に検査することができる。
【００３２】
第７の発明及び第１４の発明によれば、計測点におけるレーザ強度検出信号と、第１赤外線強度検出信号、又は、第２赤外線強度検出信号との位相差と、位相差・接合部面積相関情報とに基づいて求めた接合部面積が、計測対象物に対する接合部面積の許容範囲内であると判定された場合に、接合部面積・温度相関情報に基づいて、当該接合部面積に対応するピーク温度の許容範囲を求める。そして、計測点におけるピーク温度が、当該接合部面積に対するピーク温度の許容範囲内であるか否かを判定することによって接合界面における接合状態が判定される。
【００３３】
従って、計測点におけるレーザ強度検出信号と第１赤外線強度検出信号との位相差、又は、レーザ強度検出信号と第２赤外線強度検出信号との位相差から接合部面積を求めた後、当該接合部面積からピーク温度の許容範囲を求める。その後、計測点のピーク温度が、このピーク温度の許容範囲内であるか否かによって、接合界面における接合状態を判定するため、接合状態を非破壊にて高精度に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１実施形態に係る光学非破壊検査装置の全体構成を説明する図である。
【図２】位相差検出装置に入力される加熱用レーザの強度検出信号と、第１赤外線及び第２赤外線の強度検出信号の例と、測定された位相差と第１赤外線及び第２赤外線のピーク強度の一例を説明する図である。
【図３】判定装置に記憶された赤外線強度テーブルの一例を示す図である。
【図４】判定装置及び位相差検出装置が実行する「接合部面積判定処理」を説明するフローチャートである。
【図５】判定装置に記憶されている許容面積範囲テーブルの一例を示す図である。
【図６】判定装置に記憶されている温度・２波長強度比相関情報の一例を示す図である。
【図７】判定装置に記憶されている温度・接合部面積相関情報の一例を示す図である。
【図８】赤外線波長と赤外線強度と温度の関係を説明する図である。
【図９】温度と、異なる２波長の赤外線の強度比（２波長の強度比）の関係を説明する図である。
【図１０】接合部面積のみが異なるサンプルの一例を説明する図である。
【図１１】各サンプルの接合部面積（既知）と計測点におけるピーク温度（測定値）との一例を示す図である。
【図１２】判定結果の表示の一例を示す図である。
【図１３】第２実施形態に係る光学非破壊検査装置の判定装置及び位相差検出装置が実行する「第２接合部面積判定処理」を説明する第１フローチャートである。
【図１４】第２実施形態に係る光学非破壊検査装置の判定装置及び位相差検出装置が実行する「第２接合部面積判定処理」を説明する第２フローチャートである。
【図１５】判定装置に記憶されている接合部面積・位相差相関情報の一例を説明する図である。
【図１６】各サンプルの接合部面積（既知）と位相差（測定値）との一例を示す図である。
【図１７】判定結果の表示の一例を示す図である。
【図１８】第３実施形態に係る光学非破壊検査装置の判定装置が実行する「第３接合部面積判定処理」を説明するフローチャートである。
【図１９】判定装置に記憶されている位相差・接合部面積相関情報の一例を説明する図である。
【図２０】判定装置に記憶されている接合部面積・温度相関情報の一例を示す図である。
【図２１】判定結果の表示の一例を示す図である。
【図２２】第４実施形態に係る光学非破壊検査装置の判定装置及び位相差検出装置が実行する「第４接合部面積判定処理」を説明する第１フローチャートである。
【図２３】第４実施形態に係る光学非破壊検査装置の判定装置及び位相差検出装置が実行する「第４接合部面積判定処理」を説明する第２フローチャートである。
【図２４】判定装置に記憶されている基準レーザ出力テーブルの一例を示す図である。
【図２５】判定結果の表示の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明に係る光学非破壊検査装置及び光学非破壊検査方法を具体化した第１実施形態乃至第４実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、第１実施形態に係る光学非破壊検査装置１について図１乃至図１２に基づいて説明する。
【００３６】
[第１実施形態]
図１に示すように、第１実施形態に係る光学非破壊検査装置１は、ハンダ５３にて互いに接合された第１部材５１と第２部材５２である計測対象物５０における第１部材５１の表面に設定した計測点ＳＰに、正弦波状に強度が変化する加熱用レーザＬＡを照射している。そして、計測点ＳＰから取得される計測対象物５０の被加熱状態（温度応答）に関する情報に基づいて、第１部材５１及び第２部材５２の接合界面の面積である接合部面積を求める。この場合の「接合界面」とは、第１部材５１とハンダ５３とが接合されている面状の領域、及び、第２部材５２とハンダ５３とが接合されている面状の領域を指す。そして計測点ＳＰから取得される温度応答は、面積が小さい方の接合界面の影響を大きく受ける。
【００３７】
尚、計測点ＳＰに照射される加熱用レーザＬＡの強度は、例えば、図２に示すように、時間の経過に対して正弦波状に変化する。また、計測点ＳＰから取得される計測対象物５０の被加熱状態に関する情報とは、計測点ＳＰから放射される赤外線から検出した計測点ＳＰの温度応答であり、例えば、図２の点線にて示すように、時間の経過に対して正弦波状に変化する計測点ＳＰの第１赤外線波長（λ１）の第１赤外線Ｌ１と、第１赤外線波長（λ１）と異なる第２赤外線波長（λ２）の第２赤外線Ｌ２と、の各赤外線エネルギー（赤外線強度）である。そして、図６に示すように、正弦波状に変化する計測点ＳＰの第１赤外線Ｌ１と第２赤外線Ｌ２の赤外線エネルギー（赤外線強度）のピーク時における各ピーク強度の比（ピーク強度比）から計測点ＳＰの正弦波状に変化する温度のピーク温度Ｐを求め、当該ピーク温度Ｐに基づいて接合部面積Ｓを求める。
【００３８】
［光学非破壊検査装置１の全体構成］
先ず、第１実施形態に係る光学非破壊検査装置１の全体構成について図１に基づいて説明する。図１に示すよう、光学非破壊検査装置１は、加熱用レーザ出力装置２６、集光手段１０（反射型対物レンズ）、加熱用レーザ強度検出手段４１、第１赤外線強度検出手段３５、集光レンズ３６、第１赤外線用選択反射手段３１、第２赤外線強度検出手段３８、集光レンズ３９、第２赤外線用選択反射手段３２、位相差検出装置６０、判定装置７０等を有している。
【００３９】
また、以下の説明では、第１部材５１が電子部品（例えばチップ型の素子）であり、第２部材５２がプリント基板であり、第１部材５１と第２部材５２とが、ハンダ５３（接合部材に相当）によって接合されている例で説明する。従って、第１部材５１の接合界面は、第１部材５１とハンダ５３との接合部の面であり、第２部材５２の接合界面は、第２部材５２とハンダ５３との接合部の面である。
【００４０】
加熱用レーザ出力装置２６は、例えば、加熱用レーザ光源２１と、コリメートレンズ２２と、変調信号出力手段２５と、を有している。変調信号出力手段２５は、例えばオシレータであり、判定装置７０からの制御信号に基づいて、電圧が所定周波数かつ所定振幅で正弦波状に変化する変調信号を発生させる。加熱用レーザ光源２１は、半導体レーザであり、強度を調整するための強度調整用入力を備えており、この強度調整用入力には、変調信号出力手段２５から変調信号が入力される。
【００４１】
そして加熱用レーザ光源２１は、変調信号出力手段２５からの変調信号に基づいて、強度（出力）が正弦波状に変化する加熱レーザ波長λＡの加熱用レーザＬＡを出射する。加熱用レーザ光源２１から出射された加熱用レーザＬＡは、コリメートレンズ２２にて平行光に変換されて加熱レーザ選択反射手段２３に達する。尚、出射された加熱用レーザＬＡが平行光である場合は、コリメートレンズ２２を省略することができる。従って、計測点ＳＰに集光される加熱用レーザＬＡの強度は正弦波状に変化し、その周波数は変調信号の周波数に同期する。尚、加熱用レーザＬＡの出力は、計測対象物５０を破壊することなく加熱できる出力に調整されている。
【００４２】
集光手段１０は、自身の光軸に沿って一方の側から（図１の例では上方から）入射された平行光を、焦点位置として第１部材５１の表面に設定した計測点ＳＰに向けて集光して他方の側から（図１の例では下方から）出射する。また集光手段１０は、（焦点位置である）計測点ＳＰから放射及び反射されて他方の側から入射された光を、自身の光軸に沿った平行光である第１測定光Ｌ１１に変換して一方の側から出射する。尚、集光手段１０は、光を透過させて屈折する集光レンズで構成することも可能であるが、異なる複数の波長の光を扱うので、色収差が発生する集光レンズではあまり好ましくない。そこで、（非球面）反射ミラー１０Ａ、１０Ｂにて集光手段１０を構成することで、色収差の発生を排除し、広い波長帯に対応させている。尚、集光手段１０は、対物レンズが好ましい。
【００４３】
加熱用レーザ出力装置２６から出射される加熱用レーザＬＡの光軸と、集光手段１０の光軸と、が交差する位置には、加熱レーザ選択反射手段２３が配置されている。例えば、加熱レーザ選択反射手段２３は、加熱用レーザＬＡの加熱レーザ波長λＡの光を反射し、加熱レーザ波長λＡ以外の波長の光を透過するダイクロイックミラーである。尚、図１の例では、加熱レーザ選択反射手段２３は、加熱用レーザＬＡの加熱レーザ波長λＡの光を、数［％］程度（例えば、２％程度）透過する。そして加熱用レーザＬＡが透過した先には、加熱用レーザ強度検出手段４１が配置されている。従って、コリメートレンズ２２と加熱レーザ選択反射手段２３にて加熱用レーザ導光手段が構成されており、加熱用レーザ導光手段は、加熱用レーザ光源２１から出射された加熱用レーザＬＡを、平行光に変換して集光手段１０の一方の側へと導く。
【００４４】
加熱用レーザ強度検出手段４１は、例えば、加熱用レーザＬＡの加熱レーザ波長λＡの光のエネルギーを検出可能なフォトセンサである。加熱レーザ選択反射手段２３を透過した加熱用レーザＬ４（正弦波状に強度（出力）が変化する加熱用レーザＬＡ）は、集光レンズ４２にて集光されて加熱用レーザ強度検出手段４１に入力される。そして加熱用レーザ強度検出手段４１からのレーザ強度検出信号は、例えば、センサアンプにて増幅されて位相差検出装置６０に入力される。
【００４５】
集光手段１０にて平行光に変換された第１測定光Ｌ１１（計測点ＳＰにて反射した加熱用レーザＬＡと、計測点ＳＰから放射された第１赤外線Ｌ１と第２赤外線Ｌ２を含む測定光である。）には、計測点ＳＰから放射された第１赤外線波長λ１の第１赤外線Ｌ１と、第２赤外線波長λ２の第２赤外線Ｌ２とが含まれている。そして、集光手段１０の一方の側から出射された第１測定光Ｌ１１のうち、加熱レーザ波長λＡとな異なる波長の平行光Ｌ１２（第１赤外線波長λ１の第１赤外線Ｌ１と、第２赤外線波長λ２の第２赤外線Ｌ２とを含む。）が加熱レーザ選択反射手段２３を透過する。
【００４６】
第１赤外線用選択反射手段３１は、集光手段１０の一方の側から出射されて加熱レーザ選択反射手段２３を透過してきた平行光Ｌ１２（加熱レーザ波長λＡとは異なる波長の平行光）の経路上に配置されている（この場合、集光手段１０の光軸上に配置されている）。そして、第１赤外線用選択反射手段３１は、集光手段１０の一方の側から出射されて加熱レーザ選択反射手段２３を透過してきた平行光Ｌ１２の中から第１赤外線波長λ１の第１赤外線Ｌ１の平行光Ｌ２１を第１赤外線強度検出手段３５に向けて反射し、第１赤外線波長λ１とは異なる波長の平行光Ｌ１３を透過する。例えば、第１赤外線用選択反射手段３１は、第１赤外線波長λ１の光を反射し、第１赤外線波長λ１以外の波長の光を透過するダイクロイックミラーである。
【００４７】
従って、第１赤外線強度検出手段３５は、第１赤外線波長λ１の第１赤外線Ｌ１のエネルギー（強度）のみを検出する。この第１赤外線強度検出手段３５は、例えば、第１赤外線波長λ１の第１赤外線Ｌ１のエネルギー（強度）を検出可能な赤外センサである。第１赤外線用選択反射手段３１にて反射された第１赤外線Ｌ１の平行光Ｌ２１は、第１赤外線強度検出手段３５の近傍（検出位置の近傍）に配置された集光レンズ３６にて集光されて第１赤外線強度検出手段３５に入力される。そして、第１赤外線強度検出手段３５からの検出信号は、例えばセンサアンプにて増幅されて位相差検出装置６０に入力される。
【００４８】
そして、加熱レーザ選択反射手段２３と第１赤外線用選択反射手段３１と集光レンズ３６にて第１赤外線導光手段が構成されている。第１赤外線導光手段は、計測点ＳＰから放射されて集光手段１０の一方の側から出射されて加熱レーザ選択反射手段２３を透過してきた平行光Ｌ１２の中から第１赤外線波長λ１の第１赤外線Ｌ１を、第１赤外線強度検出手段３５へと導く。
【００４９】
第２赤外線用選択反射手段３２は、集光手段１０の一方の側から出射されて加熱レーザ選択反射手段２３及び第１赤外線用選択反射手段３１を透過してきた平行光Ｌ１３（加熱レーザ波長λＡ及び第１赤外線波長λ１とは異なる波長の平行光）の経路上に配置されている（この場合、集光手段１０の光軸上に配置されている）。
【００５０】
そして、第２赤外線用選択反射手段３２は、集光手段１０の一方の側から出射されて加熱レーザ選択反射手段２３及び第１赤外線用選択反射手段３１を透過してきた平行光Ｌ１３の中から第２赤外線波長λ２の第２赤外線Ｌ２の平行光Ｌ２２を第２赤外線強度検出手段３８に向けて反射し、第２赤外線波長λ２とは異なる波長の平行光Ｌ１４を透過する。例えば、第２赤外線用選択反射手段３２は、第２赤外線波長λ２の光を反射し、第２赤外線波長λ２以外の波長の光を透過するダイクロイックミラーである。尚、透過した平行光Ｌ１４は、不要であるので、例えば、光吸収体等に吸収させる。
【００５１】
従って、第２赤外線強度検出手段３８は、第２赤外線波長λ２の第２赤外線Ｌ２のエネルギー（強度）のみを検出する。この第２赤外線強度検出手段３８は、例えば、第２赤外線波長λ２の第２赤外線Ｌ２のエネルギー（強度）を検出可能な赤外センサである。第２赤外線用選択反射手段３２にて反射された第２赤外線Ｌ２の平行光Ｌ２２は、第２赤外線強度検出手段３８の近傍（検出位置の近傍）に配置された集光レンズ３９にて集光されて第２赤外線強度検出手段３８に入力される。そして、第２赤外線強度検出手段３８からの検出信号は、例えばセンサアンプにて増幅されて位相差検出装置６０に入力される。
【００５２】
そして、加熱レーザ選択反射手段２３と第１赤外線用選択反射手段３１と第２赤外線用選択反射手段３２と集光レンズ３９にて第２赤外線導光手段が構成されている。第２赤外線導光手段は、計測点ＳＰから放射されて集光手段１０の一方の側から出射されて加熱レーザ選択反射手段２３及び第１赤外線用選択反射手段３１を透過してきた平行光Ｌ１３の中から第２赤外線波長λ２の第２赤外線Ｌ２を、第２赤外線強度検出手段３８へと導く。
【００５３】
位相差検出装置６０は、例えば、ロックインアンプであり、加熱用レーザ強度検出手段４１からの正弦波状に強度が変化する検出信号（正弦波状検出信号（加熱用レーザＬＡ））と、第１赤外線強度検出手段３５からの正弦波状に強度が変化する検出信号（正弦波状検出信号（第１赤外線Ｌ１））と、第２赤外線強度検出手段３８からの正弦波状に強度が変化する検出信号（正弦波状検出信号（第２赤外線Ｌ２））と、のアナログ信号が入力される。
【００５４】
そして、図２に示すように、位相差検出装置６０は、正弦波状検出信号（加熱用レーザＬＡ）と正弦波状検出信号（第１赤外線Ｌ１）との位相差δと、正弦波状検出信号（加熱用レーザＬＡ）と正弦波状検出信号（第２赤外線Ｌ２）との位相差δを測定し、測定した位相差δのデジタル値を判定装置７０に出力する。尚、加熱用レーザ強度検出手段４１からの検出信号は、計測点ＳＰに照射される加熱用レーザＬＡである照射光の強度であって正弦波状に変化する照射光の強度に応じた信号である。
【００５５】
また、第１赤外線強度検出手段３５からの検出信号は、計測点ＳＰから放射された第１赤外線波長λ１の第１赤外線Ｌ１の強度であって正弦波状に変化する第１赤外線Ｌ１の強度に応じた信号である。第２赤外線強度検出手段３８からの検出信号は、計測点ＳＰから放射された第２赤外線波長λ２の第２赤外線Ｌ２の強度であって正弦波状に変化する第２赤外線Ｌ２の強度に応じた信号である。そして上記の位相差δには、接合界面の面積に関する情報が含まれている。
【００５６】
また、位相差検出装置６０は、第１赤外線強度検出手段３５と第２赤外線強度検出手段３８からの各正弦波状検出信号（第１赤外線Ｌ１と第２赤外線Ｌ２）の各値Ｖ１、Ｖ２（各強度Ｖ１、Ｖ２）を所定時間毎（例えば、１ミリ秒毎である。）に測定する。そして、位相差検出装置６０は、測定した第１赤外線Ｌ１の強度Ｖ１のデジタル値（例えば、Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、・・・である。）と、測定した第２赤外線Ｌ２の強度Ｖ２のデジタル値（例えば、Ｖ２１、Ｖ２２、Ｖ２３、・・・である。）と、各測定した時間情報とを判定装置７０に順次出力、若しくは、所定時間（例えば、５００ミリ秒である。）計測した第１赤外線Ｌ１と第２赤外線Ｌ２の各強度Ｖ１、Ｖ２と、各測定した時間情報とを時系列的に出力する。
【００５７】
尚、位相差検出装置６０は、入力された正弦波状検出信号（加熱用レーザＬＡ）と第１赤外線強度検出手段３５と第２赤外線強度検出手段３８からの各正弦波状検出信号（第１赤外線Ｌ１と第２赤外線Ｌ２）とのアナログ信号を判定装置７０に出力可能に構成されている。また、位相差検出装置６０は、第１赤外線強度検出手段３５と第２赤外線強度検出手段３８からの各正弦波状検出信号（第１赤外線Ｌ１と第２赤外線Ｌ２）の各振幅Ｈ１、Ｈ２を測定し、測定した各振幅Ｈ１、Ｈ２のデジタル値を判定装置７０に出力可能に構成されている。
【００５８】
判定装置７０は、例えばパーソナルコンピュータであり、加熱用レーザ出力装置２６に制御信号を出力し、位相差検出装置６０から位相差δ、第１赤外線強度検出手段３５と第２赤外線強度検出手段３８からの各正弦波状検出信号（第１赤外線Ｌ１と第２赤外線Ｌ２）の各強度Ｖ１、Ｖ２のデジタル値と、各測定した時間情報等の出力値を取り込む。
【００５９】
ここで、判定装置７０が、位相差検出装置６０から取り込んだ赤外線強度テーブル９１の一例について図３に基づいて説明する。尚、位相差検出装置６０は、所定時間（例えば、５００ミリ秒である。）計測した第１赤外線Ｌ１と第２赤外線Ｌ２の各強度Ｖ１、Ｖ２と、各測定した時間情報とを時系列的に格納した赤外線強度テーブル９１を作成し、判定装置７０に出力する。図３に示すように、赤外線強度テーブル９１は、測定した時間を表す「時間」と、各時間に対する「第１赤外線の強度」と「第２赤外線の強度」から構成されている。従って、判定装置７０は、この赤外線強度テーブル９１から「第１赤外線の強度」と「第２赤外線の強度」を順次読み出し、時間的変化を検出することによって、正弦波状検出信号（第１赤外線Ｌ１と第２赤外線Ｌ２）の各ピーク強度Ｅ１、Ｅ２を算出することができる。
【００６０】
そして、判定装置７０は、後述するように、取り込んだ位相差検出装置６０からの正弦波状検出信号（第１赤外線Ｌ１と第２赤外線Ｌ２）の各強度Ｖ１、Ｖ２のデジタル値と、予め記憶している（計測対象物５０に対する）温度・２波長強度比相関情報（図６参照）と、（計測対象物５０に対する）温度・接合部面積相関情報（図７参照）と、に基づいて、接合界面の面積である接合部面積を求める。続いて、判定装置７０は、記憶している各計測対象物に対する許容面積範囲が記憶されている許容面積範囲テーブル９２（図５参照）に基づいて、接合界面における接合状態を判定する。尚、温度・２波長強度比相関情報と温度・接合部面積相関情報の詳細、及び、接合部面積を求める手順については後述する。
【００６１】
尚、例えば、工場等の施設に光学非破壊検査装置１を設ける場合、施設内の通信回線８０（例えば施設内ＬＡＮ）に、判定装置７０を接続して、許容面積範囲テーブル９２（図５参照）と、（計測対象物に対する）温度・２波長強度比相関情報（図６参照）と温度・接合部面積相関情報（図７参照）等を、通信回線８０に接続された配信装置８１（配信サーバ）から配信すると便利である。
【００６２】
光学非破壊検査装置１の判定装置７０は、通信回線８０を介して、許容面積範囲テーブル９２（図５参照）と、温度・２波長強度比相関情報と、温度・接合部面積相関情報を配信装置８１（配信サーバ）から受信して記憶する。特に、施設内に複数の光学非破壊検査装置１を設けた場合、１台ずつ許容面積範囲テーブル９２（図５参照）と、温度・２波長強度比相関情報と、温度・接合部面積相関情報を記憶させる場合と比較して、手間無く容易に複数の光学非破壊検査装置１に、許容面積範囲テーブル９２（図５参照）と、温度・２波長強度比相関情報と、温度・接合部面積相関情報を受信させて記憶させることができるので、便利である。
【００６３】
［接合部面積判定処理］
次に、図４に示すフローチャートを用いて、判定装置７０及び位相差検出装置６０が実行する「接合部面積判定処理」について説明する。尚、図４にフローチャートで示されるプログラムは、作業者が判定装置７０を起動すると、位相差検出装置６０が連動して起動され、判定装置７０はステップＳ１１へと処理を進め、位相差検出装置６０はステップＳ１１１へと処理を進める。
【００６４】
まず、判定装置７０におけるステップＳ１１〜ステップＳ１５の処理手順について説明する。ステップＳ１１にて、判定装置７０は、受信データ（通信回線８０を介して受信するデータ）があるか否かを判定し、受信データがあると判定した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）は、ステップＳ１２に進み、受信データが無いと判定した場合（Ｓ１１：ＮＯ）は、ステップＳ１４に進む。
【００６５】
ステップＳ１２に進んだ場合、判定装置７０は、通信回線８０を介してデータを受信し、ステップＳ１３に進む。そして、ステップＳ１３にて、判定装置７０は、受信が終了したか否かを判定し、受信が終了した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）は、ステップＳ１４に進み、受信が終了していない場合（Ｓ１３：ＮＯ）は、ステップＳ１２に戻る。
【００６６】
ステップＳ１２にて、判定装置７０が受信するデータは、図１に示す配信装置８１から配信される許容面積範囲テーブル９２と、温度・２波長強度比相関情報と、温度・接合部面積相関情報とであり、図５に許容面積範囲テーブル９２の一例を示し、図６に温度・２波長強度比相関情報の一例を示し、図７に温度・接合部面積相関情報の一例を示す。
【００６７】
例えば、配信装置８１は、所定のタイミング（施設内で検査する計測対象物の製品品番が変わる毎、温度・２波長強度比相関情報の内容が変更される毎、温度・接合部面積相関情報の内容が変更される毎、等）で許容面積範囲テーブル９２と、温度・２波長強度比相関情報と、温度・接合部面積相関情報の配信を行う。そして、判定装置７０は、通信回線８０を介して配信装置８１から許容面積範囲テーブル９２と、温度・２波長強度比相関情報と、温度・接合部面積相関情報を受信し、記憶する。
【００６８】
図５に示すように、許容面積範囲テーブル９２は、「製品品番」、「最小許容面積」、「最大許容面積」から構成されている。計測対象物５０は、第１部材５１の材質、第１部材５１のサイズ、第２部材５２の材質、第２部材５２のサイズ、第１部材５１と第２部材５２との間の接合部材（ハンダ５３）の有無、等に応じて複数あるので、「製品品番」で計測対象物５０が区別されている。そして、当該「製品品番」に応じて「最小許容面積」、「最大許容面積」が対応付けられている。
【００６９】
最小許容面積は、本フローチャートにて最終的に算出された接合界面の面積である接合部面積において、「正常」と判定される際の最小値を示している。最大許容面積は、本フローチャートにて最終的に算出された接合界面の面積である接合部面積において、「正常」と判定される際の最大値を示している。即ち、判定装置７０は、算出された接合部面積が、最小許容面積以上かつ最大許容面積以下である場合、第１部材５１と第２部材５２の接合状態は正常であると判定し、算出された接合部面積が、最小許容面積よりも小さい場合、又は、最大許容面積よりも大きい場合、第１部材５１と第２部材５２の接合状態は異常であると判定する。尚、算出した接合部面積と最大許容面積との比較を行わず、算出した接合部面積が、最小許容面積以上である場合に、「正常」であると判定するようにしてもよい。
【００７０】
図６に示すように、温度・２波長強度比相関情報には、製品品番、温度・２波長強度比特性グラフ（図６のグラフ）等が含まれている。そして、当該「製品品番」に応じて、温度・２波長強度比特性グラフ等が対応付けられているが、これらの詳細については後述する。また、図７に示すように、温度・接合部面積相関情報には、製品品番、温度・接合部面積特性グラフ（図７のグラフ）、回帰式：Ｓ＝Ｆ（Ｐ）（図７のグラフから求めた回帰式）、等が含まれている。そして、当該「製品品番」に応じて、温度・接合部面積特性グラフ、回帰式：Ｓ＝Ｆ（Ｐ）、等が対応付けられているが、これらの詳細については後述する。
【００７１】
ステップＳ１４に進んだ場合、判定装置７０は、作業者からの計測指示の有無を判定し、計測指示があると判定した場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）は、ステップＳ１５に進み、計測指示が無いと判定した場合（Ｓ１４：ＮＯ）は、再度、ステップＳ１４に戻る。尚、計測指示には「製品品番」の入力が含まれており、作業者は、キーボードやバーコードリーダ（計測対象物に製品品番に対応するバーコードが付与されている場合）等から製品品番を入力する。
【００７２】
ステップＳ１５に進んだ場合、判定装置７０は、加熱用レーザ出力装置２６に向けて制御信号を出力する。加熱用レーザ出力装置２６は、入力された制御信号に基づいて、計測点ＳＰに照射された加熱用レーザＬＡの強度が（所定周波数の）正弦波状に変化するように加熱用レーザＬＡの出射を開始する。そして、判定装置７０は、ステップＳ１５の処理を終えると、ステップＳ１６に進む。
【００７３】
次に、位相差検出装置６０におけるステップＳ１１１〜Ｓ１１３の処理手順について説明する。ステップＳ１１１にて、位相差検出装置６０は、第１赤外線強度検出手段３５と第２赤外線強度検出手段３８からの各検出信号に基づいて第１赤外線波長λ１の第１赤外線Ｌ１と第２赤外線波長λ２の第２赤外線Ｌ２（正弦波状に強度が変化する第１赤外線Ｌ１と第２赤外線Ｌ２）の検出の有無を判定し、第１赤外線Ｌ１と第２赤外線Ｌ２の検出が有る場合（Ｓ１１１：ＹＥＳ）は、ステップＳ１１２に進み、第１赤外線Ｌ１と第２赤外線Ｌ２の検出が無い場合（Ｓ１１１：ＮＯ）は、ステップＳ１１１に戻る。
【００７４】
ステップＳ１１２に進んだ場合、位相差検出装置６０は、第１赤外線強度検出手段３５と第２赤外線強度検出手段３８からの各正弦波状検出信号（第１赤外線Ｌ１と第２赤外線Ｌ２）の各値Ｖ１、Ｖ２（各強度Ｖ１、Ｖ２）を所定時間毎（例えば、１ミリ秒毎である。）に、所定時間（例えば、５００ミリ秒である。）計測して、時系列的に記憶した後、ステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１３にて、位相差検出装置６０は、上述した赤外線強度テーブル９１（図３参照）を作成して、この赤外線強度テーブル９１を判定装置７０に出力した後、ステップＳ１１１に戻る。
【００７５】
尚、位相差検出装置６０は、所定時間毎（例えば、１ミリ秒毎である。）に測定した第１赤外線Ｌ１と第２赤外線Ｌ２の各強度Ｖ１、Ｖ２のデジタル値（例えば、Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、・・・と、Ｖ２１、Ｖ２２、Ｖ２３、・・・である。）と、各測定した時間情報とを判定装置７０に順次出力してもよい。そして、判定装置７０は、取り込んだ第１赤外線Ｌ１と第２赤外線Ｌ２の各強度Ｖ１、Ｖ２のデジタル値（例えば、Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、・・・と、Ｖ２１、Ｖ２２、Ｖ２３、・・・である。）と、各測定した時間情報とから赤外線強度テーブル９１を作成するようにしてもよい。
【００７６】
次に、判定装置７０におけるステップＳ１６〜ステップＳ２２の処理手順について説明する。ステップＳ１６にて、判定装置７０は、位相差検出装置６０からの第１赤外線Ｌ１と第２赤外線Ｌ２の各強度Ｖ１、Ｖ２の計測値の入力、例えば、赤外線強度テーブル９１（図３参照）の入力の有無を判定する。そして、判定装置７０は、第１赤外線Ｌ１と第２赤外線Ｌ２の各強度Ｖ１、Ｖ２の計測値の入力、例えば、赤外線強度テーブル９１の入力が有る場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）は、ステップＳ１７に進み、赤外線の強度Ｖの計測値の入力、例えば、赤外線強度テーブル９１の入力が無い場合（Ｓ１６：ＮＯ）は、ステップＳ１６に戻る。
【００７７】
ステップＳ１７に進んだ場合、判定装置７０は、第１赤外線Ｌ１と第２赤外線Ｌ２の各強度Ｖ１、Ｖ２の計測値、例えば、赤外線強度テーブル９１（図３参照）を取り込んで記憶する。そして、ステップＳ１８にて、判定装置７０は、加熱用レーザ出力装置２６に向けて制御信号を出力し、加熱用レーザＬＡの出射を停止して、ステップＳ１９に進む。
【００７８】
ステップＳ１９にて、判定装置７０は、第１赤外線Ｌ１と第２赤外線Ｌ２の各強度Ｖ１、Ｖ２の計測値、例えば、赤外線強度テーブル９１から第１赤外線Ｌ１のピーク強度Ｅ１（図２参照）と、第２赤外線Ｌ２のピーク強度Ｅ２（図２参照）と、を求め、ステップＳ２０に進む。具体的には、例えば、判定装置７０は、図３に示す赤外線強度テーブル９１の各時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、・・・の順に連続する一対の「第１赤外線の強度」の差分「Ｖ１２−Ｖ１１」、「Ｖ１３−Ｖ１２」、「Ｖ１４−Ｖ１３」、・・・を順次算出し、各差分の値が、正の値から負の値になった時の第１赤外線Ｌ１の強度を第１赤外線Ｌ１の「ピーク強度Ｅ１」として記憶する。例えば、判定装置７０は、Ｖ１２−Ｖ１１＞０で、Ｖ１３−Ｖ１２＜０のときには、第１赤外線Ｌ１の強度「Ｖ１２」を第１赤外線Ｌ１の「ピーク強度Ｅ１（ＭＡＸ（Ｅ１））」として記憶する。
【００７９】
また、例えば、判定装置７０は、図３に示す赤外線強度テーブル９１の各時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、・・・の順に連続する一対の「第２赤外線の強度」の差分「Ｖ２２−Ｖ２１」、「Ｖ２３−Ｖ２２」、「Ｖ２４−Ｖ２３」、・・・を順次算出し、各差分の値が、正の値から負の値になった時の第２赤外線Ｌ２の強度を第２赤外線Ｌ２の「ピーク強度Ｅ２」として記憶する。例えば、判定装置７０は、Ｖ２２−Ｖ２１＞０で、Ｖ２３−Ｖ２２＜０のときには、第２赤外線Ｌ２の強度「Ｖ２２」を第２赤外線Ｌ２の「ピーク強度Ｅ２（ＭＡＸ（Ｅ２））」として記憶する。
【００８０】
ステップＳ２０にて、判定装置７０は、第２赤外線Ｌ２の「ピーク強度Ｅ２（ＭＡＸ（Ｅ２））」に対する第１赤外線Ｌ１の「ピーク強度Ｅ１（ＭＡＸ（Ｅ１））」のピーク強度比「ＭＡＸ（Ｅ１）／ＭＡＸ（Ｅ２）」を算出する。そして、判定装置７０は、この算出したピーク強度比「ＭＡＸ（Ｅ１）／ＭＡＸ（Ｅ２）」と、上記ステップＳ１２で受信した計測対象物５０に対する温度・２波長強度比相関情報（ピーク温度Ｐとピーク強度比との相関関係を示す情報）（図６参照）と、に基づいて、ピーク強度比「ＭＡＸ（Ｅ１）／ＭＡＸ（Ｅ２）」に対するピーク温度Ｐを求め、計測点ＳＰの被加熱状態のピーク温度Ｐとして記憶した後、ステップＳ２１に進む。
【００８１】
ここで、温度・２波長強度比相関情報の作成方法と、ピーク温度Ｐの求め方について図６、図８及び図９に基づいて説明する。図８は、照射された光を完全に吸収及び放射する黒体の温度が各温度（Ｍ１、Ｍ２・・Ｍ６）の場合において、黒体から放射される赤外線の波長（λ）（横軸）と、各波長（λ）に対する赤外線のエネルギー（赤外線強度（Ｅ））（縦軸）との関係を示す赤外線放射特性の例を示している。
【００８２】
例えば、計測点ＳＰが黒体である場合であって、第１赤外線波長λ１の位置が図８中に示す（λ１）の位置であり、第２赤外線波長λ２の位置が図８中に示す（λ２）の位置であるとする。そして、図８に示すように、例えば、計測点ＳＰの温度がＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４（℃）であった場合には、計測点ＳＰから放射される第１赤外線波長λ１の赤外線強度（Ｅ１）は、各温度に対して「Ｅ１Ｄ」、「Ｅ１Ｃ」、「Ｅ１Ｂ」、「Ｅ１Ａ」であり、第２赤外線波長λ２の赤外線強度（Ｅ２）は、各温度に対して「Ｅ２Ｄ」、「Ｅ２Ｃ」、「Ｅ２Ｂ」、「Ｅ２Ａ」である。
【００８３】
従って、計測点ＳＰの温度がＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４（℃）であった場合における、２赤外線波長λ２の赤外線強度（Ｅ２）に対する第１赤外線波長λ１の赤外線強度（Ｅ１）の各強度比「Ｅ１Ｄ／Ｅ２Ｄ」、「Ｅ１Ｃ／Ｅ２Ｃ」、「Ｅ１Ｂ／Ｅ２Ｂ」、「Ｅ１Ａ／Ｅ２Ａ」が算出できる。これより、図９に示すように、第２赤外線波長λ２の赤外線強度（Ｅ２）に対する第１赤外線波長λ１の赤外線強度（Ｅ１）の強度比「Ｅ１／Ｅ２」、即ち、「２波長の強度比」を「縦軸」とし、計測点ＳＰの温度（Ｍ）を「横軸」として、（製品品番：Ａに対する）温度・２波長強度比特性（Ｅ（λ１）／Ｅ（λ２）特性）を得ることができる。
【００８４】
そして、得られた温度・２波長強度比特性から、図６に示すように、（製品品番：Ａに対する）温度・２波長強度比特性（Ｅ（λ１）／Ｅ（λ２）特性）を得ることができる。また、この（製品品番：Ａに対する）温度・２波長強度比特性（Ｅ（λ１）／Ｅ（λ２）特性）から、第２赤外線Ｌ２の「ピーク強度Ｅ２（ＭＡＸ（Ｅ２））」に対する第１赤外線Ｌ１の「ピーク強度Ｅ１（ＭＡＸ（Ｅ１））」のピーク強度比「ＭＡＸ（Ｅ１）／ＭＡＸ（Ｅ２）」に対するピーク温度Ｐを求めることができる。尚、温度・２波長強度比特性は、図６に示すようなグラフ形式であってもよいし、種々の値のピーク強度比「ＭＡＸ（Ｅ１）／ＭＡＸ（Ｅ２）」に対するピーク温度Ｐを示すルックアップテーブルの形式等であってもよい。
【００８５】
この方法であれば、第１部材５１と第２部材５２とが溶接等で直接接合されている計測対象物の場合、第１部材５１と第２部材５２とがハンダ５３等の接合部材を挟んで接合されている計測対象物５０の場合、第１部材５１と第２部材５２が単一の物質でない場合、など、種々の計測対象物５０に対して、より正確に、かつ容易に、ピーク温度Ｐを求めることができる。
【００８６】
続いて、図４に示すように、ステップＳ２１にて、判定装置７０は、上記ステップＳ２０で求めたピーク温度Ｐと、上記ステップＳ１２で受信した計測対象物５０に対する温度・接合部面積相関情報（ピーク温度Ｐと接合部面積Ｓとの相関関係を示す情報）（図７参照）と、に基づいて、ピーク温度Ｐに対する接合部面積（Ｓ）を求め、ステップＳ２２に進む。尚、温度・接合部面積相関情報の詳細、及び、接合部面積（Ｓ）の求め方の詳細については後述する。
【００８７】
ステップＳ２２にて、判定装置７０は、上記ステップＳ２１にて求めた接合部面積（Ｓ）に応じて、第１部材５１と第２部材５２との接合界面における接合状態が正常または異常であることを示す判定結果を判定装置７０の表示手段（モニタ等）に表示（出力）して（図１２参照）、当該処理を終了する。例えば、判定装置７０は、上記ステップＳ１４にて入力された製品品番を、上記ステップＳ１２にて受信した許容面積範囲テーブル９２の「製品品番」として、この「製品品番」に対応する「最小許容面積」と「最大許容面積」とを許容面積範囲テーブル９２から読み出す。
【００８８】
そして、判定装置７０は、上記ステップＳ２１にて求めた接合部面積（Ｓ）が、最小許容面積から最大許容面積までの許容範囲内である場合に、接合状態は「正常」であると判定する。あるいは、判定装置７０は、上記ステップＳ２１にて求めた接合部面積（Ｓ）が、最小許容面積以上である場合に「正常」であると判定する。また、判定装置７０は、上記ステップＳ２１にて求めた接合部面積（Ｓ）が、最小許容面積よりも小さい、又は、最大許容面積よりも大きい場合に、接合状態は「異常」であると判定する。
【００８９】
ここで、判定装置７０の表示手段（モニタ等）に、上記ステップＳ２１にて求めた接合部面積（Ｓ）を含む判定結果情報９３を表示した一例について図１２に基づいて説明する。尚、接合状態は「正常」であると判定された一例を示す。図１２に示すように、上記ステップＳ１４にて入力された製品品番「Ｎ１」と、接合状態判定結果として「正常」が表示される。また、許容面積範囲テーブル９２の「製品品番」として「Ｎ１」に対応する「最小許容面積」と「最大許容面積」とが表示される。
【００９０】
そして、上記ステップＳ２１にて求めた接合部面積（Ｓ）が、この「最小許容面積」と「最大許容面積」との間に黒丸印で表示されている。つまり、接合部面積（Ｓ）が、最小許容面積から最大許容面積までの許容範囲内である旨が表示されている。これにより、作業者は、判定結果情報９３を見ることで、計測対象物５０の接合状態が、正常であるか異常であるかを、容易に知ることができる。
【００９１】
[温度・接合部面積相関情報の作成方法と、接合部面積（Ｓ）の求め方]
次に、温度・接合部面積相関情報の作成方法の例について図７、図１０及び図１１に基づいて説明する。図１０に示すように、特定の製品品番（例えば、製品品番：Ａ）である計測対象物５０に対して、第１部材５１と第２部材５２との接合部面積の大きさのみが異なる複数のサンプルを用意する。図１０の例では、４個のサンプル（サンプル１〜サンプル４）を用意しており、それぞれの接合部面積（Ｓ１〜Ｓ４）は、予めわかっているものとする。
【００９２】
そして、各サンプル１〜４を、図１に示す光学非破壊検査装置１にかけて、ピーク温度（Ｐ）を計測する（上記ステップＳ２０の処理参照）。例えば、接合部面積がＳ１のサンプル１のピーク温度がＰ１であり、接合部面積がＳ２のサンプル２のピーク温度がＰ２であり、接合部面積がＳ３のサンプル３のピーク温度がＰ３であり、接合部面積がＳ４のサンプル４のピーク温度がＰ４であったとする。このようにして、第１部材５１と第２部材５２との接合部面積の大きさのみが異なる複数のサンプルを用いて、図１１に示すように、（製品品番：Ａに対する）サンプル計測結果特性を得ることができる。なお、複数のサンプルを用意してサンプル計測結果特性を得る代わりに、複数のシミュレーションに基づいて、図１１に示すサンプル計測結果特性と同等の特性を得るようにしてもよい。
【００９３】
そして、得られたサンプル計測結果特性（またはシミュレーションにて得られた特性）から、図７に示すように、（製品品番：Ａに対する）温度・接合部面積特性を得ることができる。また、この（製品品番：Ａに対する）温度・接合部面積特性から、ピーク温度（Ｐ）に対する接合部面積（Ｓ）を導出する回帰式：Ｓ＝Ｆ（Ｐ）を求めることもできる。尚、温度・接合部面積特性は、図７に示すようなグラフ形式であってもよいし、種々の値のピーク温度（Ｐ）に対する接合部面積（Ｓ）を示すルックアップテーブルの形式等であってもよい。
【００９４】
そして、判定装置７０に記憶されている温度・接合部面積相関情報は、上記の温度・接合部面積特性または回帰式：Ｓ＝Ｆ（Ｐ）、の少なくとも一方を含む。これにより、判定装置７０は、計測対象物５０に応じた温度・接合部面積特性または計測対象物５０に応じた回帰式：Ｓ＝Ｆ（Ｐ）、の少なくとも一方を用いて、ピーク温度（Ｐ）から接合部面積（Ｓ）を求めることができる。
【００９５】
この方法であれば、第１部材５１と第２部材５２とが溶接等で直接接合されている計測対象物の場合、第１部材５１と第２部材５２とがハンダ５３等の接合部材を挟んで接合されている計測対象物５０の場合、第１部材５１と第２部材５２が単一の物質でない場合、など、種々の計測対象物５０に対して、より正確に、かつ容易に、接合部面積（Ｓ）を求めることができる（上記ステップＳ２１の処理参照）。
【００９６】
尚、求めた接合部面積（Ｓ）の良否判定については、例えば、図７に示すように、最小許容面積ＭＩＮＳと最大許容面積ＭＡＸＳを設定して最小許容面積ＭＩＮＳから最大許容面積ＭＡＸＳである所定面積範囲Ａ１内を「正常」と判定するようにしてもよいし、最小許容面積ＭＩＮＳを設定して最小許容面積ＭＩＮＳ以上の範囲Ａ２を「正常」と判定するようにしてもよい。あるいは、接合部面積（Ｓ）に換算することなく、最小許容面積ＭＩＮＳに対応するピーク温度Ｐ２以下、且つ、最大許容面積ＭＡＸＳに対応するピーク温度Ｐ１以上のピーク温度（Ｐ）である場合に「正常」、あるいは、最小許容面積ＭＩＮＳに対応するピーク温度Ｐ２以下のピーク温度（Ｐ）である場合に「正常」と判定するようにしてもよい。
【００９７】
以上詳細に説明した通り、第１実施形態に係る光学非破壊検査装置１では、第１部材５１の表面に設定された計測点ＳＰから放射されて正弦波状に変化する第２赤外線波長λ２の第２赤外線Ｌ２の「ピーク強度Ｅ２（ＭＡＸ（Ｅ２））」に対する正弦波状に変化する第１赤外線Ｌ１の「ピーク強度Ｅ１（ＭＡＸ（Ｅ１））」のピーク強度比「ＭＡＸ（Ｅ１）／ＭＡＸ（Ｅ２）」の計測値と、配信装置８１から受信した温度・２波長強度比相関情報とに基づいて、計測点ＳＰにおける被加熱状態のピーク温度（Ｐ）が求められる。
【００９８】
そして、判定装置７０は、ピーク温度（Ｐ）と、配信装置８１から受信した許容面積範囲テーブル９２と、温度・接合部面積相関情報とに基づいて、第１部材５１と第２部材５２の接合界面の面積である接合部面積（Ｓ）を求めて、接合界面における接合状態を判定する。従って、接合界面にて互いに接合された第１部材５１と第２部材５２において、接合状態を非破壊にて検査することができる。
【００９９】
また、判定装置７０は、ピーク温度（Ｐ）と、温度・接合部面積相関情報とに基づいて求めた接合部面積（Ｓ）と、入力された「製品品番」と、許容面積範囲テーブル９２とに基づいて、接合部面積（Ｓ）が最小許容面積から最大許容面積までの許容範囲内か否かによって、第１部材５１と第２部材５２の接合界面における接合状態を判定する。従って、接合界面にて互いに接合された第１部材５１と第２部材５２において、接合状態の検査の迅速化を図ることができる。
【０１００】
また、正弦波状に変化する第２赤外線波長λ２の第２赤外線Ｌ２の「ピーク強度Ｅ２（ＭＡＸ（Ｅ２））」に対する正弦波状に変化する第１赤外線Ｌ１の「ピーク強度Ｅ１（ＭＡＸ（Ｅ１））」のピーク強度比「ＭＡＸ（Ｅ１）／ＭＡＸ（Ｅ２）」の計測値と、温度・２波長強度比相関情報を用いることで、第１部材５１と第２部材５２とが溶接等で直接接合されている計測対象物の場合、第１部材５１と第２部材５２とがハンダ５３等の接合部材を挟んで接合されている計測対象物５０の場合、第１部材５１と第２部材５２が単一の物質でない場合、など、種々の計測対象物５０に対して、より正確に、かつ容易に、計測点ＳＰにおける被加熱状態のピーク温度（Ｐ）を求めることができる。
【０１０１】
また、複数のサンプル１〜４、あるいは、複数のシミュレーションにて求めた計測対象物５０に対する温度・接合部面積相関情報を用いることで、第１部材５１と第２部材５２とが溶接等で直接接合されている計測対象物の場合、第１部材５１と第２部材５２とがハンダ５３等の接合部材を挟んで接合されている計測対象物５０の場合、第１部材５１と第２部材５２が単一の物質でない場合、など、種々の計測対象物５０に対して、より正確に、かつ容易に、接合部面積（Ｓ）を求めることができる。
【０１０２】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る光学非破壊検査装置９５について図１３乃至図１７に基づいて説明する。尚、上記第１実施形態に係る光学非破壊検査装置１と同一符号は、上記第１実施形態に係る光学非破壊検査装置１と同一あるいは相当部分を示すものである。尚、加熱用レーザＬＡに関する情報は、計測点ＳＰに照射される加熱用レーザＬＡの強度であって、時間の経過に対して変化する加熱用レーザＬＡの強度を含む。
【０１０３】
この第２実施形態に係る光学非破壊検査装置９５の全体構成は、第１実施形態に係る光学非破壊検査装置１とほぼ同じ構成である。また、第２実施形態に係る光学非破壊検査装置９５の制御構成及び制御処理は、第１実施形態に係る光学非破壊検査装置１の制御構成及び制御処理とほぼ同じである。但し、第２実施形態に係る光学非破壊検査装置９５の判定装置７０及び位相差検出装置６０は、上記「接合部面積判定処理」に替えて、後述の「第２接合部面積判定処理」（図１３及び図１４参照）を実行する点で、第１実施形態に係る光学非破壊検査装置１と異なっている。尚、図１３及び図１４に示すフローチャートにおいて、図４に示すフローチャートと同一の符号を付与しているステップは、図４に示すフローチャートと同一の処理であるので、説明を省略し、図４に示すフローチャートとの相違点について主に説明する。
【０１０４】
ここで、図１３及び図１４に示すフローチャートに基づいて、光学非破壊検査装置９５の判定装置７０及び位相差検出装置６０が実行する「第２接合部面積判定処理」について説明する。尚、図１３及び図１４にフローチャートで示されるプログラムは、作業者が判定装置７０を起動すると、位相差検出装置６０が連動して起動され、判定装置７０はステップＳ３１へと処理を進め、位相差検出装置６０はステップＳ２１１へと処理を進める。
【０１０５】
判定装置７０におけるステップＳ３１〜ステップＳ３５の処理は、図４に示すステップＳ１１〜ステップＳ１５の処理と同じであるので説明を省略する。
【０１０６】
次に、位相差検出装置６０におけるステップＳ２１１〜Ｓ２１６の処理手順について説明する。ステップＳ２１１〜ステップＳ２１３の処理は、図４に示すステップＳ１１１〜Ｓ１１３の処理と同じであるので説明を省略する。ステップＳ２１４にて、位相差検出装置６０は、加熱用レーザ強度検出手段４１からの検出信号の入力の有無（正弦波状に強度（出力）が変化する加熱用レーザＬＡの有無）を判定し、検出信号（加熱用レーザＬＡ）の入力が有る場合（Ｓ２１４：ＹＥＳ）は、ステップＳ２１５に進み、検出信号（加熱用レーザＬＡ）の入力が無い場合（Ｓ２１４：ＮＯ）は、ステップＳ２１１に戻る。
【０１０７】
ステップＳ２１５に進んだ場合、位相差検出装置６０は、加熱用レーザ強度検出手段４１からの検出信号に基づいて、強度が（所定周波数の）正弦波状に変化する加熱用レーザＬＡを計測する。尚、図２中の実線にて、計測された加熱用レーザＬＡの強度検出信号の例を示す。また、位相差検出装置６０は、第１赤外線強度検出手段３５からの検出信号に基づいて正弦波状に強度が変化する第１赤外線波長λ１の第１赤外線Ｌ１を計測する。また、位相差検出装置６０は、第２赤外線強度検出手段３８からの検出信号に基づいて正弦波状に強度が変化する第２赤外線波長λ２の第２赤外線Ｌ２を計測する。尚、図２中の点線にて、計測された第１赤外線Ｌ１と第２赤外線Ｌ２の各強度検出信号の例を示す。
【０１０８】
そして、位相差検出装置６０は、計測した（正弦波状に強度が変化する）加熱用レーザＬＡと、計測した（正弦波状に強度が変化する）第１赤外線Ｌ１との位相差δ（図２参照）と、計測した（正弦波状に強度が変化する）加熱用レーザＬＡと、計測した（正弦波状に強度が変化する）第２赤外線Ｌ２との位相差δ（図２参照）とを計測してステップＳ２１６に進む。ステップＳ２１６にて、位相差検出装置６０は、計測した各位相差δのデジタル値を判定装置７０に向けて出力した後、ステップＳ２１１に戻る。
【０１０９】
次に、判定装置７０におけるステップＳ３６〜ステップＳ４９の処理手順について説明する。ステップＳ３６〜ステップＳ３７にて、判定装置７０は、図４に示すステップＳ１６〜ステップＳ１７の処理を実行し、ステップＳ３７にて、第１赤外線Ｌ１の強度Ｖ１と第２赤外線Ｌ２の強度Ｖ２の各計測値、例えば、赤外線強度テーブル９１（図３参照）を取り込んで記憶した後、ステップＳ３８に進む。ステップＳ３８にて、判定装置７０は、位相差検出装置６０からの位相差（δ）の入力の有無を判定し、位相差（δ）の入力が有る場合（Ｓ３８：ＹＥＳ）は、ステップＳ３９に進み、位相差（δ）の入力が無い場合（Ｓ３８：ＮＯ）は、ステップＳ３８に戻る。
【０１１０】
ステップＳ３９に進んだ場合、判定装置７０は、各位相差（δ）を取り込んで計測位相差（δ）として記憶する。そして、ステップＳ４０にて、判定装置７０は、上記ステップＳ１８の処理を実行して、加熱用レーザ出力装置２６に向けて制御信号を出力し、加熱用レーザＬＡの出射を停止して、ステップＳ４１に進む。
【０１１１】
続いて、図１４に示すように、ステップＳ４１〜ステップＳ４３にて、判定装置７０は、図４に示すステップＳ１９〜ステップＳ２１の処理を実行して、ステップＳ４３にて、ステップＳ４２で求めたピーク温度Ｐと、上記ステップＳ３２で受信した計測対象物５０に対する温度・接合部面積相関情報（ピーク温度Ｐと接合部面積Ｓとの相関関係を示す情報）（図７参照）と、に基づいて、ピーク温度Ｐに対する接合部面積（Ｓ）を求め、ステップＳ４４に進む。
【０１１２】
ステップＳ４４にて、判定装置７０は、上記ステップＳ３４にて入力された製品品番を、上記ステップＳ３２にて受信した許容面積範囲テーブル９２の「製品品番」として、この「製品品番」に対応する「最小許容面積」と「最大許容面積」とを許容面積範囲テーブル９２から読み出す。続いて、判定装置７０は、上記ステップＳ４３にて求めた接合部面積（Ｓ）が、最小許容面積から最大許容面積までの許容範囲内であるか否かを判定し、この接合部面積（Ｓ）が、最小許容面積から最大許容面積までの許容範囲内であると判定した場合（Ｓ４４：ＹＥＳ）は、ステップＳ４５に進み、この接合部面積（Ｓ）が、最小許容面積よりも小さい、又は、最大許容面積よりも大きいと判定した場合（Ｓ４４：ＮＯ）は、後述のステップＳ４８に進む。
【０１１３】
ステップＳ４５に進んだ場合、判定装置７０は、上記ステップＳ４３で求めた接合部面積Ｓと、上記ステップＳ３２で受信した計測対象物５０に対する接合部面積・位相差相関情報（接合部面積Ｓと位相差δとの相関関係を示す情報）（図１５参照）と、に基づいて、接合部面積Ｓに対する位相差の許容範囲を求め、ステップＳ４６に進む。
【０１１４】
ここで、接合部面積・位相差相関情報の作成方法と、位相差の許容範囲の求め方について、図１０、図１５、図１６に基づいて説明する。図１０に示すように、特定の製品品番（例えば、製品品番：Ａ）である計測対象物５０に対して、第１部材５１と第２部材５２との接合部面積の大きさのみが異なる複数のサンプルを用意する。図１０の例では、４個のサンプル（サンプル１〜サンプル４）を用意しており、それぞれの接合部面積（Ｓ１〜Ｓ４）は、予めわかっているものとする。
【０１１５】
そして、各サンプル１〜４を、図１に示す光学非破壊検査装置１にかけて、位相差δを計測する。例えば、接合部面積がＳ１のサンプル１の位相差がδ１であり、接合部面積がＳ２のサンプル２の位相差がδ２であり、接合部面積がＳ３のサンプル３の位相差がδ３であり、接合部面積がＳ４のサンプル４の位相差がδ４であったとする。このようにして、第１部材５１と第２部材５２との接合部面積の大きさのみが異なる複数のサンプルを用いて、図１６に示すように、（製品品番：Ａに対する）サンプル計測結果特性を得ることができる。なお、複数のサンプルを用意してサンプル計測結果特性を得る代わりに、複数のシミュレーションに基づいて、図１６に示すサンプル計測結果特性と同等の特性を得るようにしてもよい。
【０１１６】
そして、得られたサンプル計測結果特性（またはシミュレーションにて得られた特性）から、図１５に示すように、（製品品番：Ａに対する）接合部面積・位相差特性を得ることができる。また、この（製品品番：Ａに対する）接合部面積・位相差特性から、接合部面積（Ｓ）に対する位相差（δ）を導出する回帰式：δ＝Ｆ（Ｓ）を求めることもできる。尚、接合部面積・位相差特性は、図１５に示すようなグラフ形式であってもよいし、種々の値の接合部面積（Ｓ）に対する位相差（δ）を示すルックアップテーブルの形式等であってもよい。
【０１１７】
そして、判定装置７０に記憶されている接合部面積・位相差相関情報は、上記の接合部面積・位相差特性または回帰式：δ＝Ｆ（Ｓ）、の少なくとも一方を含む。これにより、判定装置７０は、計測対象物５０に応じた接合部面積・位相差特性または計測対象物５０に応じた回帰式：δ＝Ｆ（Ｓ）、の少なくとも一方を用いて、接合部面積（Ｓ）に対する最小許容位相差（ＭＩＮδ）と最大許容位相差（ＭＡＸδ）を求めることができる。
【０１１８】
具体的には、図１５に示すように、判定装置７０は、接合部面積（Ｓ）に対して所定割合だけ大きい（例えば、１０％だけ大きい）接合部面積（Ｓ＋ΔＳ）に対する位相差を最小許容位相差（ＭＩＮδ）として求める。また、判定装置７０は、接合部面積（Ｓ）に対して所定割合だけ小さい（例えば、１０％だけ小さい）接合部面積（Ｓ−ΔＳ）に対する位相差を最大許容位相差（ＭＡＸδ）として求める。そして、判定装置７０は、最小許容位相差（ＭＩＮδ）から最大許容位相差（ＭＡＸδ）までの位相差の範囲を、接合部面積（Ｓ）に対する「位相差の許容範囲」として求める。
【０１１９】
尚、接合部面積Ｓに対して所定割合だけ大きい（例えば、１０％だけ大きい）接合部面積（Ｓ＋ΔＳ）が、上記ステップＳ４４で許容面積範囲テーブル９２（図５参照）から読み出した「最大許容面積（ＭＡＸＳ）」よりも大きい場合には、判定装置７０は、最大許容面積（ＭＡＸＳ）に対する位相差を最小許容位相差（ＭＩＮδ）として求める。また、接合部面積Ｓに対して所定割合だけ小さい（例えば、１０％だけ小さい）接合部面積（Ｓ−ΔＳ）が、上記ステップＳ４４で許容面積範囲テーブル９２から読み出した「最小許容面積（ＭＩＮＳ）」よりも小さい場合には、判定装置７０は、最小許容面積（ＭＩＮＳ）に対する位相差を最大許容位相差（ＭＡＸδ）として求める。
【０１２０】
この方法であれば、第１部材５１と第２部材５２とが溶接等で直接接合されている計測対象物５０の場合、第１部材５１と第２部材５２とがハンダ５３等の接合部材を挟んで接合されている計測対象物５０の場合、第１部材５１と第２部材５２が単一の物質でない場合、など、種々の計測対象物５０に対して、より正確に、かつ容易に、最小許容位相差（ＭＩＮδ）と最大許容位相差（ＭＡＸδ）を求めることができ、これより、接合部面積（Ｓ）に対する「位相差の許容範囲」を求めることができる。
【０１２１】
続いて、ステップＳ４６にて、判定装置７０は、上記ステップＳ３９にて記憶した各計測位相差（δ）を読み出し、上記ステップＳ４５で求めた位相差の許容範囲内であるか否か、つまり、最小許容位相差（ＭＩＮδ）から最大許容位相差（ＭＡＸδ）までの範囲内であるか否かを判定する。そして、判定装置７０は、この各計測位相差（δ）が位相差の許容範囲内であると判定した場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）は、ステップＳ４７に進む。
【０１２２】
例えば、図１５に示すように、判定装置７０は、計測位相差δ（図１５中、黒丸印でしめす。）が、最小許容位相差（ＭＩＮδ）から最大許容位相差（ＭＡＸδ）までの範囲内であると判定した場合には、ステップＳ４７に進む。一方、判定装置７０は、この各計測位相差（δ）が最小許容位相差（ＭＩＮδ）よりも小さい、又は、最大許容位相差（ＭＡＸδ）よりも大きいと判定した場合（Ｓ４６：ＮＯ）は、ステップＳ４８に進む。
【０１２３】
ステップＳ４７に進んだ場合、判定装置７０は、第１部材５１と第２部材５２との接合界面における接合状態は「正常」であると判定し、ステップＳ４９に進む。一方、ステップＳ４８に進んだ場合、判定装置７０は、第１部材５１と第２部材５２との接合界面における接合状態は「異常」であると判定し、ステップＳ４９に進む。
【０１２４】
ステップＳ４９にて、判定装置７０は、第１部材５１と第２部材５２との接合界面における接合状態が正常または異常であることを示す判定結果を判定装置７０の表示手段（モニタ等）に表示（出力）して（図１７参照）、当該第２接合部面積判定処理を終了する。
【０１２５】
ここで、判定装置７０の表示手段（モニタ等）に、上記ステップＳ４３にて求めた接合部面積（Ｓ）と、上記ステップＳ３９にて記憶した計測位相差（δ）を含む判定結果情報９６を表示した一例について図１７に基づいて説明する。尚、接合状態は「正常」であると判定された一例を示す。図１７に示すように、上記ステップＳ３４にて入力された製品品番「Ｎ１」と、接合状態判定結果として「正常」が表示される。また、許容面積範囲テーブル９２の「製品品番」として「Ｎ１」に対応する「最小許容面積」と「最大許容面積」とが表示される。
【０１２６】
そして、上記ステップＳ４３にて求めた接合部面積（Ｓ）が、この「最小許容面積」と「最大許容面積」との間に黒丸印で表示されている。つまり、接合部面積（Ｓ）が、最小許容面積から最大許容面積までの許容範囲内である旨が表示されている。また、上記ステップＳ３９にて記憶した計測位相差（δ）が、上記ステップＳ４５にて求めた「最小許容位相差」と「最大許容位相差」との間に黒丸印で表示されている。つまり、計測した位相差（δ）が、最小許容位相差から最大許容位相差までの許容範囲内である旨が表示されている。これにより、作業者は、判定結果情報９６を見ることで、計測対象物５０の接合状態が、正常であるか異常であるかを、容易に知ることができる。
【０１２７】
以上詳細に説明した通り、第２実施形態に係る光学非破壊検査装置９５では、第１部材５１の表面に設定された計測点ＳＰから放射されて正弦波状に変化する第２赤外線波長λ２の第２赤外線Ｌ２の「ピーク強度Ｅ２（ＭＡＸ（Ｅ２））」に対する正弦波状に変化する第１赤外線Ｌ１の「ピーク強度Ｅ１（ＭＡＸ（Ｅ１））」のピーク強度比「ＭＡＸ（Ｅ１）／ＭＡＸ（Ｅ２）」の計測値と、配信装置８１から受信した温度・２波長強度比相関情報とに基づいて、計測点ＳＰにおける被加熱状態のピーク温度（Ｐ）が求められる。
【０１２８】
そして、判定装置７０は、ピーク温度（Ｐ）と、配信装置８１から受信した温度・接合部面積相関情報とに基づいて、第１部材５１と第２部材５２の接合界面の面積である接合部面積（Ｓ）を求める。続いて、判定装置７０は、配信装置８１から受信した許容面積範囲テーブル９２に基づいて、接合部面積（Ｓ）が最小許容面積（ＭＩＮＳ）から最大許容面積（ＭＡＸＳ）までの許容範囲内か否かを判定する。
【０１２９】
そして、判定装置７０は、接合部面積（Ｓ）が許容範囲内であると判定された場合に、接合部面積・位相差相関情報に基づいて接合部面積（Ｓ）に対する最小許容位相差（ＭＩＮδ）と最大許容位相差（ＭＡＸδ）を求める。そして、判定装置７０は、計測した加熱用レーザＬＡの強度検出信号と、計測した第１赤外線Ｌ１の強度検出信号との位相差（δ）と、計測した加熱用レーザＬＡの強度検出信号と、計測した第２赤外線Ｌ２の強度検出信号との位相差（δ）とが、最小許容位相差（ＭＩＮδ）から最大許容位相差（ＭＡＸδ）までの位相差の許容範囲内であるか否かによって、第１部材５１と第２部材５２の接合界面における接合状態を判定する。
【０１３０】
従って、判定装置７０は、計測点ＳＰにおけるピーク温度Ｐから接合部面積（Ｓ）を求め、この接合部面積（Ｓ）が許容面囲内であると判定した場合に、更に、当該接合部面積（Ｓ）から位相差の許容範囲を絞り込む。その後、判定装置７０は、計測点ＳＰにおける正弦波状に変化する加熱用レーザＬＡの強度検出信号と正弦波状に変化する第１赤外線Ｌ１の赤外線強度検出信号、又は、第２赤外線Ｌ２の赤外線強度検出信号との位相差（δ）が、絞り込んだ位相差の許容範囲内であるか否かによって、第１部材５１と第２部材５２の接合界面における接合状態を判定するため、接合状態を非破壊にて高精度に検査することができる。
【０１３１】
また、複数のサンプルあるいは複数のシミュレーションにて求めた計測対象物に対する温度・接合部面積相関情報と、接合部面積・位相差相関情報とを用いることで、第１部材と第２部材とが溶接等で直接接合されている計測対象物の場合、第１部材と第２部材とがハンダ等の接合部材を挟んで接合されている計測対象物の場合、第１部材や第２部材が単一の物質でない場合、など、種々の計測対象物に対して、より正確に、かつ容易に、接合部面積と位相差とを求めることができる。
【０１３２】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る光学非破壊検査装置９８について図１３、図１８乃至図２１に基づいて説明する。尚、上記第１実施形態に係る光学非破壊検査装置１と同一符号は、上記第１実施形態に係る光学非破壊検査装置１と同一あるいは相当部分を示すものである。
【０１３３】
この第３実施形態に係る光学非破壊検査装置９８の全体構成は、第１実施形態に係る光学非破壊検査装置１及び第２実施形態に係る光学非破壊検査装置９５とほぼ同じ構成である。また、第３実施形態に係る光学非破壊検査装置９８の制御構成及び制御処理は、第２実施形態に係る光学非破壊検査装置９５の制御構成及び制御処理とほぼ同じである。但し、第３実施形態に係る光学非破壊検査装置９８の判定装置７０は、上記「第２接合部面積判定処理」のステップＳ４１〜ステップＳ４９（図１４参照）に替えて、後述の「第３接合部面積判定処理」のステップＳ６１〜ステップＳ６９（図１８参照）を実行する点で、第２実施形態に係る光学非破壊検査装置９５と異なっている。
【０１３４】
ここで、図１３及び図１８に示すフローチャートに基づいて、光学非破壊検査装置９８の判定装置７０及び位相差検出装置６０が実行する「第３接合部面積判定処理」について説明する。尚、図１３及び図１８にフローチャートで示されるプログラムは、作業者が判定装置７０を起動すると、位相差検出装置６０が連動して起動され、判定装置７０はステップＳ３１へと処理を進め、位相差検出装置６０はステップＳ２１１へと処理を進める。そして、判定装置７０は、上記ステップＳ３１〜ステップＳ４０の処理を実行した後、ステップＳ６１に進み、位相差検出装置６０は、上記ステップＳ２１１〜ステップＳ２１６の処理を実行する。
【０１３５】
また、上記ステップＳ３２にて、判定装置７０が受信するデータは、配信装置８１から配信される許容面積範囲テーブル９２（図５参照）と、温度・２波長強度比相関情報（図６参照）と、位相差・接合部面積相関情報（図１９参照）と、接合部面積・温度相関情報（図２０参照）と、であり、図１９に位相差・接合部面積相関情報の一例を示し、図２０に接合部面積・温度相関情報の一例を示す。
【０１３６】
次に、判定装置７０におけるステップＳ６１〜ステップＳ６９の処理手順について説明する。図１８に示すように、ステップＳ６１にて、判定装置７０は、図１３に示すステップＳ３９で記憶した各計測位相差（δ）と、図１３に示すステップＳ３２で受信した位相差・接合部面積相関情報（位相差δと接合部面積Ｓとの相関関係を示す情報）（図１９参照）と、に基づいて、位相差δに対する接合部面積Ｓを求めた後、ステップＳ６２に進む。
【０１３７】
例えば、判定装置７０は、上記ステップＳ３９で記憶した各計測位相差（δ）のそれぞれに対する接合部面積Ｓを求めた後、平均値を算出して、計測対象物５０の接合部面積Ｓとして求めた後、ステップＳ６２に進むようにしてもよい。また、例えば、判定装置７０は、上記ステップＳ３９で記憶した各計測位相差（δ）のそれぞれに対する接合部面積Ｓを算出し、各接合部面積Ｓのうち、小さい方の接合部面積Ｓを計測対象物５０の接合部面積Ｓとして求めた後、ステップＳ６２に進むようにしてもよい。
【０１３８】
ここで、図１９に示す位相差・接合部面積相関情報の作成方法と、接合部面積の求め方について図１０、図１６に基づいて説明する。図１０に示すように、それぞれの接合部面積（Ｓ１〜Ｓ４）が予めわかっている各サンプル１〜４を、図１に示す光学非破壊検査装置１にかけて、位相差δを計測することによって、図１６に示すように、（製品品番：Ａに対する）サンプル計測結果特性を得ることができる。尚、複数のサンプルを用意してサンプル計測結果特性を得る代わりに、複数のシミュレーションに基づいて、図１６に示すサンプル計測結果特性と同等の特性を得るようにしてもよい。
【０１３９】
そして、得られたサンプル計測結果特性（またはシミュレーションにて得られた特性）から、図１９に示すように、（製品品番：Ａに対する）位相差・接合部面積特性を得ることができる。また、この（製品品番：Ａに対する）位相差・接合部面積特性から、位相差（δ）に対する接合部面積（Ｓ）を導出する回帰式：Ｓ＝Ｆ（δ）を求めることもできる。尚、位相差・接合部面積特性は、図１９に示すようなグラフ形式であってもよいし、種々の値の位相差（δ）に対する接合部面積（Ｓ）を示すルックアップテーブルの形式等であってもよい。
【０１４０】
そして、判定装置７０に記憶されている位相差・接合部面積相関情報は、上記の位相差・接合部面積特性または回帰式：Ｓ＝Ｆ（δ）、の少なくとも一方を含む。これにより、図１９に示すように、判定装置７０は、計測対象物５０に応じた位相差・接合部面積特性または計測対象物５０に応じた回帰式：Ｓ＝Ｆ（δ）、の少なくとも一方を用いて、位相差（δ）に対する接合部面積（Ｓ）を求めることができる。
【０１４１】
続いて、ステップＳ６２にて、判定装置７０は、図１３に示すステップＳ３４にて入力された製品品番を、図１３に示すステップＳ３２にて受信した許容面積範囲テーブル９２の「製品品番」として、この「製品品番」に対応する「最小許容面積」と「最大許容面積」とを許容面積範囲テーブル９２から読み出す。続いて、判定装置７０は、上記ステップＳ６１にて求めた接合部面積（Ｓ）が、最小許容面積から最大許容面積までの許容範囲内であるか否かを判定する。
【０１４２】
そして、判定装置７０は、この接合部面積（Ｓ）が、最小許容面積から最大許容面積までの許容範囲内であると判定した場合（Ｓ６２：ＹＥＳ）は、ステップＳ６３に進み、この接合部面積（Ｓ）が、最小許容面積よりも小さい、又は、最大許容面積よりも大きいと判定した場合（Ｓ６２：ＮＯ）は、後述のステップＳ６８に進む。
【０１４３】
ステップＳ６３に進んだ場合、判定装置７０は、上記ステップＳ６２で求めた接合部面積Ｓと、図１３に示すステップＳ３２で受信した計測対象物５０に対する接合部面積・温度相関情報（接合部面積（Ｓ）とピーク温度（Ｐ）の相関関係を示す情報）（図２０参照）と、に基づいて、接合部面積Ｓに対するピーク温度（Ｐ）の許容範囲を求め、ステップＳ６４に進む。
【０１４４】
ここで、図２０に示す接合部面積・温度相関情報の作成方法と、ピーク温度（Ｐ）の許容範囲の求め方について、図１０、図１１、図２０に基づいて説明する。上述したように、図１０に示す各々の接合部面積（Ｓ１〜Ｓ４）が予めわかっている各サンプル１〜４を、図１に示す光学非破壊検査装置１にかけて、ピーク温度Ｐを計測することによって、図１１に示す（製品品番：Ａに対する）サンプル計測結果特性を得ることができる。尚、複数のサンプルを用意してサンプル計測結果特性を得る代わりに、複数のシミュレーションに基づいて、図１１に示すサンプル計測結果特性と同等の特性を得るようにしてもよい。
【０１４５】
そして、得られたサンプル計測結果特性（またはシミュレーションにて得られた特性）から、図２０に示すように、（製品品番：Ａに対する）接合部面積・温度特性を得ることができる。また、この（製品品番：Ａに対する）接合部面積・温度特性から、接合部面積（Ｓ）に対するピーク温度（Ｐ）を算出する回帰式：Ｐ＝Ｆ（Ｓ）を求めることができる。尚、接合部面積・温度特性は、図２０に示すようなグラフ形式であってもよいし、種々の値の接合部面積（Ｓ）に対するピーク温度（Ｐ）を示すルックアップテーブルの形式等であってもよい。
【０１４６】
そして、判定装置７０に記憶されている接合部面積・温度相関情報は、上記の接合部面積・温度特性または回帰式：Ｐ＝Ｆ（Ｓ）、の少なくとも一方を含む。これにより、判定装置７０は、計測対象物５０に応じた接合部面積・温度特性または計測対象物５０に応じた回帰式：Ｐ＝Ｆ（Ｓ）、の少なくとも一方を用いて、接合部面積（Ｓ）に対する最小許容ピーク温度（ＭＩＮＰ）と最大許容ピーク温度（ＭＡＸＰ）を求めることができる。
【０１４７】
具体的には、図２０に示すように、判定装置７０は、接合部面積（Ｓ）に対して所定割合だけ大きい（例えば、１０％だけ大きい）接合部面積（Ｓ＋ΔＳ）に対するピーク温度を最小許容ピーク温度（ＭＩＮＰ）として求める。また、判定装置７０は、接合部面積（Ｓ）に対して所定割合だけ小さい（例えば、１０％だけ小さい）接合部面積（Ｓ−ΔＳ）に対するピーク温度を最大許容ピーク温度（ＭＡＸＰ）として求める。そして、判定装置７０は、最小許容ピーク温度（ＭＩＮＰ）から最大許容ピーク温度（ＭＡＸＰ）までのピーク温度（Ｐ）の範囲を、接合部面積（Ｓ）に対する「ピーク温度の許容範囲」として求める。
【０１４８】
尚、接合部面積Ｓに対して所定割合だけ大きい（例えば、１０％だけ大きい）接合部面積（Ｓ＋ΔＳ）が、上記ステップＳ６２で許容面積範囲テーブル９２から読み出した「最大許容面積（ＭＡＸＳ）」よりも大きい場合には、判定装置７０は、最大許容面積（ＭＡＸＳ）に対するピーク温度を最小許容ピーク温度（ＭＩＮＰ）として求める。また、接合部面積Ｓに対して所定割合だけ小さい（例えば、１０％だけ小さい）接合部面積（Ｓ−ΔＳ）が、上記ステップＳ６２で許容面積範囲テーブル９２から読み出した「最小許容面積（ＭＩＮＳ）」よりも小さい場合には、判定装置７０は、最小許容面積（ＭＩＮＳ）に対するピーク温度を最大許容ピーク温度（ＭＡＸＰ）として求める。
【０１４９】
この方法であれば、第１部材５１と第２部材５２とが溶接等で直接接合されている計測対象物５０の場合、第１部材５１と第２部材５２とがハンダ５３等の接合部材を挟んで接合されている計測対象物５０の場合、第１部材５１と第２部材５２が単一の物質でない場合、など、種々の計測対象物５０に対して、より正確に、かつ容易に、最小許容ピーク温度（ＭＩＮＰ）と最大許容ピーク温度（ＭＡＸＰ）を求めることができ、これより、接合部面積（Ｓ）に対する「ピーク温度の許容範囲」を求めることができる。
【０１５０】
続いて、ステップＳ６４〜ステップＳ６５にて、判定装置７０は、図１４に示すステップＳ４１〜ステップＳ４２の処理を実行して、つまり、図４に示すステップＳ１９〜ステップＳ２０の処理を実行して、計測点ＳＰのピーク温度Ｐを求めて、計測ピーク温度Ｐとして記憶した後、ステップＳ６６に進む。
【０１５１】
そして、ステップＳ６６にて、判定装置７０は、この計測ピーク温度Ｐが、上記ステップＳ６３にて求めたピーク温度の許容範囲内であるか否か、つまり、最小許容ピーク温度（ＭＩＮＰ）から最大許容ピーク温度（ＭＡＸＰ）までの範囲内であるか否かを判定する。そして、判定装置７０は、計測ピーク温度Ｐが、ピーク温度の許容範囲内であると判定した場合（Ｓ６６：ＹＥＳ）は、ステップＳ６７に進む。
【０１５２】
例えば、図２０に示すように、判定装置７０は、計測ピーク温度Ｐ（図２０中、黒丸印でしめす。）が、最小許容ピーク温度（ＭＩＮＰ）から最大許容ピーク温度（ＭＡＸＰ）までの範囲内であると判定した場合には、ステップＳ６７に進む。一方、判定装置７０は、この計測ピーク温度Ｐが最小許容ピーク温度（ＭＩＮＰ）よりも小さい、又は、最大許容ピーク温度（ＭＡＸＰ）よりも大きいと判定した場合（Ｓ６６：ＮＯ）は、ステップＳ６８に進む。
【０１５３】
ステップＳ６７に進んだ場合、判定装置７０は、第１部材５１と第２部材５２との接合界面における接合状態は「正常」であると判定し、ステップＳ６９に進む。一方、ステップＳ６８に進んだ場合、判定装置７０は、第１部材５１と第２部材５２との接合界面における接合状態は「異常」であると判定し、ステップＳ６９に進む。
【０１５４】
ステップＳ６９にて、判定装置７０は、第１部材５１と第２部材５２との接合界面における接合状態が正常または異常であることを示す判定結果を判定装置７０の表示手段（モニタ等）に表示（出力）して（図２１参照）、当該第３接合部面積判定処理を終了する。
【０１５５】
ここで、判定装置７０の表示手段（モニタ等）に、上記ステップＳ６１にて求めた接合部面積（Ｓ）と、上記ステップＳ６５にて記憶した計測ピーク温度（Ｐ）を含む判定結果情報９９を表示した一例について図２１に基づいて説明する。尚、接合状態は「正常」であると判定された一例を示す。図２１に示すように、図１３に示すステップＳ３４にて入力された製品品番「Ｎ１」と、接合状態判定結果として「正常」が表示される。また、許容面積範囲テーブル９２の「製品品番」として「Ｎ１」に対応する「最小許容面積」と「最大許容面積」とが表示される。
【０１５６】
そして、上記ステップＳ６１にて求めた接合部面積（Ｓ）が、この「最小許容面積」と「最大許容面積」との間に黒丸印で表示されている。つまり、接合部面積（Ｓ）が、最小許容面積から最大許容面積までの許容範囲内である旨が表示されている。また、上記ステップＳ６５にて記憶した計測ピーク温度（Ｐ）が、上記ステップＳ６３にて求めた「最小許容ピーク温度」と「最大許容ピーク温度」との間に黒丸印で表示されている。つまり、計測したピーク温度（Ｐ）が、最小許容ピーク温度から最大許容ピーク温度までの許容範囲内である旨が表示されている。これにより、作業者は、判定結果情報９９を見ることで、計測対象物５０の接合状態が、正常であるか異常であるかを、容易に知ることができる。
【０１５７】
以上詳細に説明した通り、第３実施形態に係る光学非破壊検査装置９８では、判定装置７０は、計測した加熱用レーザＬＡの強度検出信号と、計測した第１赤外線Ｌ１の強度検出信号との位相差（δ）と、計測した加熱用レーザＬＡの強度検出信号と、計測した第２赤外線Ｌ２の強度検出信号との位相差（δ）と、から位相差（δ）を求める。そして、判定装置７０は、この位相差（δ）と、配信装置８１から受信した位相差・接合部面積相関情報（図１９参照）とに基づいて、第１部材５１と第２部材５２の接合界面の面積である接合部面積（Ｓ）を求める。続いて、判定装置７０は、配信装置８１から受信した許容面積範囲テーブル９２に基づいて、接合部面積（Ｓ）が最小許容面積（ＭＩＮＳ）から最大許容面積（ＭＡＸＳ）までの許容範囲内か否かを判定する。
【０１５８】
続いて、判定装置７０は、接合部面積（Ｓ）が許容範囲内であると判定された場合に、接合部面積・温度相関情報（図２０参照）に基づいて接合部面積（Ｓ）に対する最小許容ピーク温度（ＭＩＮＰ）と最大許容ピーク温度（ＭＡＸＰ）を求める。そして、判定装置７０は、計測した計測点ＳＰの計測ピーク温度Ｐが、最小許容ピーク温度（ＭＩＮＰ）から最大許容ピーク温度（ＭＡＸＰ）までのピーク温度の許容範囲内であるか否かによって、第１部材５１と第２部材５２の接合界面における接合状態を判定する。
【０１５９】
従って、判定装置７０は、計測点ＳＰにおける正弦波状に変化する加熱用レーザＬＡの強度検出信号と正弦波状に変化する第１赤外線Ｌ１の強度検出信号との位相差（δ）と、正弦波状に変化する加熱用レーザＬＡの強度検出信号と、正弦波状に変化する第２赤外線Ｌ２の強度検出信号との位相差（δ）とから位相差（δ）を求める。そして、判定装置７０は、この位相差（δ）と、位相差・接合部面積相関情報とから接合部面積（Ｓ）を求め、この接合部面積（Ｓ）が許容範囲内であると判定した場合に、更に、当該接合部面積（Ｓ）からピーク温度の許容範囲を絞り込む。その後、判定装置７０は、計測した計測点ＳＰにおけるピーク温度Ｐが、絞り込んだピーク温度の許容範囲内であるか否かによって、第１部材５１と第２部材５２の接合界面における接合状態を判定するため、接合状態を非破壊にて高精度に検査することができる。
【０１６０】
また、複数のサンプルあるいは複数のシミュレーションにて求めた計測対象物に対する位相差・接合部面積相関情報と、接合部面積・温度相関情報とを用いることで、第１部材と第２部材とが溶接等で直接接合されている計測対象物の場合、第１部材と第２部材とがハンダ等の接合部材を挟んで接合されている計測対象物の場合、第１部材や第２部材が単一の物質でない場合、など、種々の計測対象物に対して、より正確に、かつ容易に、接合部面積とピーク温度とを求めることができる。
【０１６１】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態に係る光学非破壊検査装置１０１について図２２乃至図２５に基づいて説明する。尚、上記第１実施形態に係る光学非破壊検査装置１と同一符号は、上記第１実施形態に係る光学非破壊検査装置１と同一あるいは相当部分を示すものである。
【０１６２】
この第４実施形態に係る光学非破壊検査装置１０１の全体構成は、第１実施形態に係る光学非破壊検査装置１及び第２実施形態に係る光学非破壊検査装置９５とほぼ同じ構成である。また、第４実施形態に係る光学非破壊検査装置１０１の制御構成及び制御処理は、第２実施形態に係る光学非破壊検査装置９５の制御構成及び制御処理とほぼ同じである。但し、第４実施形態に係る光学非破壊検査装置１０１の判定装置７０は、上記「第２接合部面積判定処理」のステップＳ３５（図１３参照）に替えて、後述の「第４接合部面積判定処理」のステップＳ８１〜ステップＳ８２（図２２参照）を実行する点で、第２実施形態に係る光学非破壊検査装置９５と異なっている。
【０１６３】
また、第４実施形態に係る光学非破壊検査装置１０１の判定装置７０は、上記「第２接合部面積判定処理」のステップＳ４３〜ステップＳ４９（図１４参照）に替えて、後述の「第４接合部面積判定処理」のステップＳ９１〜ステップＳ９９（図２３参照）を実行する点で、第２実施形態に係る光学非破壊検査装置９５と異なっている。尚、図２２及び図２３に示すフローチャートにおいて、図１３及び図１４に示すフローチャートと同一の符号を付与しているステップは、図１３及び図１４に示すフローチャートと同一の処理であるので、説明を省略し、図１３及び図１４に示すフローチャートとの相違点について主に説明する。
【０１６４】
ここで、図２２及び図２３に示すフローチャートに基づいて、光学非破壊検査装置１０１の判定装置７０及び位相差検出装置６０が実行する「第４接合部面積判定処理」について説明する。尚、図２２及び図２３にフローチャートで示されるプログラムは、作業者が判定装置７０を起動すると、位相差検出装置６０が連動して起動され、判定装置７０はステップＳ３１へと処理を進め、位相差検出装置６０はステップＳ２１１へと処理を進める。
【０１６５】
図２２に示すように、判定装置７０は、上記ステップＳ３１〜ステップＳ３４の処理を実行した後、ステップＳ８１の処理に進む。尚、ステップＳ３２にて、判定装置７０が受信するデータは、配信装置８１（図１参照）から配信される許容面積範囲テーブル９２（図５参照）と、温度・２波長強度比相関情報（図６参照）と、位相差・接合部面積相関情報（図１９参照）と、後述の基準レーザ出力テーブル１０２と、である。図２４に基準レーザ出力テーブル１０２の一例を示す。
【０１６６】
図２４に示すように、基準レーザ出力テーブル１０２は、「製品品番」、「加熱用レーザの基準レーザ出力（Ｗ）」、「基準ピーク温度（℃）」から構成されている。計測対象物は、第１部材５１の材質、第１部材５１のサイズ、第２部材５２の材質、第２部材５２のサイズ、第１部材５１と第２部材５２との間の接合部材（ハンダ５３）の有無、等に応じて複数あるので、「製品品番」で計測対象物が区別されている。そして、当該「製品品番」に応じて「加熱用レーザの基準レーザ出力（Ｗ）」、「基準ピーク温度（℃）」が対応付けられている。
【０１６７】
「加熱用レーザの基準レーザ出力（Ｗ）」は、製品品番に応じて、計測対象物５０の接合部面積Ｓの測定開始時に、加熱用レーザ出力装置２６から計測点ＳＰに正弦波状に変化して出射される加熱用レーザＬＡのレーザ出力（Ｗ）を示している。「基準ピーク温度（℃）」は、製品品番に応じた計測対象物５０の基準表面状態での計測点ＳＰに、「基準レーザ出力（Ｗ）」で加熱用レーザＬＡを正弦波状に変化させて出射した場合に、計測点ＳＰの正弦波状に変化する温度のピーク値、つまり、基準ピーク温度ＭＰを示す。
【０１６８】
例えば、計測対象物５０の「製品品番」が「Ｎ１」の場合には、加熱用レーザ出力装置２６から、「加熱用レーザの基準レーザ出力（Ｗ）」である「Ｑ１（Ｗ）」のレーザ出力で加熱用レーザＬＡが正弦波状に変化して出射された際に、計測対象物５０の基準表面状態での計測点ＳＰの正弦波状に変化する温度の基準ピーク温度は、「ＭＰ１（℃）」である。
【０１６９】
図２２に示すように、ステップＳ８１において、判定装置７０は、上記ステップＳ３４で入力された「製品品番」を読み出し、基準レーザ出力テーブル１０２から、この「製品品番」に対応する「加熱用レーザの基準出力（Ｗ）」を読み出す。そして、判定装置７０は、読み出した「加熱用レーザの基準出力（Ｗ）」を加熱用レーザＬＡのレーザ出力として設定する、つまり、記憶する。例えば、計測対象物５０の「製品品番」が「Ｎ１」の場合には、判定装置７０は、「加熱用レーザの基準レーザ出力（Ｗ）」である「Ｑ１（Ｗ）」を加熱用レーザＬＡのレーザ出力として設定する。
【０１７０】
続いて、ステップＳ８２において、判定装置７０は、現在設定されているレーザ出力で、例えば、上記ステップＳ８１で設定された「加熱用レーザの基準出力（Ｗ）」のレーザ出力で、加熱用レーザＬＡを出射するように指示する制御信号を、加熱用レーザ出力装置２６に向けて出力する。加熱用レーザ出力装置２６は、入力された制御信号に基づいて、現在設定されているレーザ出力、例えば、上記ステップＳ８１で設定された「加熱用レーザの基準出力（Ｗ）」のレーザ出力を、（所定周波数の）正弦波状に変化させて、加熱用レーザＬＡの出射を開始する。
【０１７１】
例えば、上記ステップＳ３４で入力された「製品品番」が「Ｎ１」の場合には、判定装置７０は、加熱用レーザ出力装置２６に向けて、現在設定されている「加熱用レーザの基準レーザ出力（Ｗ）」の「Ｑ１（Ｗ）」のレーザ出力で、加熱用レーザＬＡを出射するように指示する制御信号を出力する。加熱用レーザ出力装置２６は、入力された制御信号に基づいて、現在設定されている「加熱用レーザの基準レーザ出力（Ｗ）」の「Ｑ１（Ｗ）」のレーザ出力を、（所定周波数の）正弦波状に変化させて、加熱用レーザＬＡの出射を開始する。
【０１７２】
続いて、判定装置７０は、図２２及び図２３に示すように、上記ステップＳ３６〜ステップＳ４２の処理を実行した後、ステップＳ９１の処理に進む。また、位相差検出装置６０は、上記ステップＳ２１１〜ステップＳ２１６の処理を実行する。
【０１７３】
ステップＳ９１において、判定装置７０は、上記ステップＳ３４で入力された「製品品番」を読み出し、基準レーザ出力テーブル１０２から、この「製品品番」に対応する「基準ピーク温度（℃）」、つまり、基準ピーク温度ＭＰを読み出す。また、判定装置７０は、上記ステップＳ４２で求めて記憶した計測点ＳＰの被加熱状態のピーク温度Ｐを読み出す。続いて、判定装置７０は、このピーク温度Ｐと基準ピーク温度ＭＰとがほぼ同じ温度であるか否かを判定する。例えば、判定装置７０は、ピーク温度Ｐと基準ピーク温度ＭＰとの温度差の絶対値が、約１℃以内〜約５℃以内であるか否かを判定する。
【０１７４】
例えば、上記ステップＳ３４で入力された「製品品番」が「Ｎ１」の場合には、判定装置７０は、基準レーザ出力テーブル１０２から、基準ピーク温度ＭＰとして「ＭＰ１（℃）」を読み出す。そして、判定装置７０は、上記ステップＳ４２で求めて記憶した計測点ＳＰの被加熱状態のピーク温度Ｐと基準ピーク温度「ＭＰ１（℃）」との温度差の絶対値が、約１℃以内〜約５℃以内であるか否かを判定する。
【０１７５】
そして、判定装置７０は、ピーク温度Ｐと基準ピーク温度ＭＰとがほぼ同じ温度でないと判定した場合（Ｓ９１：ＮＯ）には、ステップＳ９２に進み、このピーク温度Ｐが基準ピーク温度ＭＰよりも低い温度であるか否かを判定する。そして、判定装置７０は、ピーク温度Ｐが基準ピーク温度ＭＰよりも低い温度であると判定した場合（Ｓ９２：ＹＥＳ）は、ステップＳ９３に進み、ピーク温度Ｐが基準ピーク温度ＭＰよりも高い温度であると判定した場合（Ｓ９２：ＮＯ）は、ステップＳ９４に進む。
【０１７６】
ステップＳ９３に進んだ場合、判定装置７０は、加熱用レーザＬＡのレーザ出力を読み出し、このレーザ出力を所定出力、例えば、数（Ｗ）だけ増加して、新たなレーザ出力として再設定する、つまり、再度記憶した後、上記ステップＳ８２に進む。例えば、判定装置７０は、読み出したレーザ出力が「基準レーザ出力」の場合には、この「基準レーザ出力」を所定出力、例えば、数（Ｗ）だけ増加して、新たなレーザ出力として再設定する、つまり、再度記憶した後、上記ステップＳ８２に進む。
【０１７７】
ステップＳ８２において、判定装置７０は、現在設定されているレーザ出力で、つまり、このステップＳ９３で再設定したレーザ出力で、加熱用レーザＬＡを出射するように指示する制御信号を、加熱用レーザ出力装置２６に向けて出力した後、再度、ステップＳ３６以降の処理を実行する。この結果、加熱用レーザ出力装置２６は、入力された制御信号に基づいて、所定出力増加したレーザ出力、例えば、数（Ｗ）増加したレーザ出力を（所定周波数の）正弦波状に変化させて、加熱用レーザＬＡの出射を開始する。従って、この加熱用レーザＬＡが照射された計測点ＳＰのピーク温度Ｐは、所定温度上昇する、例えば、数℃〜１０数℃上昇する。
【０１７８】
一方、ステップＳ９４に進んだ場合、判定装置７０は、加熱用レーザＬＡのレーザ出力を読み出し、このレーザ出力を所定出力、例えば、数（Ｗ）だけ低下して、新たなレーザ出力として再設定する、つまり、再度記憶した後、上記ステップＳ８２に進む。例えば、判定装置７０は、読み出したレーザ出力が「基準レーザ出力」の場合には、この「基準レーザ出力」を所定出力、例えば、数（Ｗ）だけ低下して、新たなレーザ出力として再設定する、つまり、再度記憶した後、上記ステップＳ８２に進む。
【０１７９】
ステップＳ８２において、判定装置７０は、現在設定されているレーザ出力で、つまり、このステップＳ９４で再設定したレーザ出力で加熱用レーザＬＡを出射するように指示する制御信号を、加熱用レーザ出力装置２６に向けて出力した後、再度、ステップＳ３６以降の処理を実行する。この結果、加熱用レーザ出力装置２６は、入力された制御信号に基づいて、所定出力低下したレーザ出力、例えば、数（Ｗ）低下したレーザ出力を（所定周波数の）正弦波状に変化させて、加熱用レーザＬＡの出射を開始する。従って、この加熱用レーザＬＡが照射された計測点ＳＰのピーク温度Ｐは、所定温度低下する、例えば、数℃〜１０数℃低下する。
【０１８０】
他方、上記ステップＳ９１で、判定装置７０は、ピーク温度Ｐと基準ピーク温度ＭＰとがほぼ同じ温度であると判定した場合（Ｓ９１：ＹＥＳ）には、ステップＳ９５に進む。ステップＳ９５において、判定装置７０は、図２２に示すステップＳ３９で記憶した各計測位相差δと、図２２に示す上記ステップＳ３２で受信した位相差・接合部面積相関情報（位相差δと接合部面積Ｓとの相関関係を示す情報）（図１９参照）と、に基づいて、位相差δに対する接合部面積Ｓを求めた後（上記ステップＳ６１における処理参照）、ステップＳ９６に進む。
【０１８１】
ステップＳ９６において、判定装置７０は、図２２に示す上記ステップＳ３４にて入力された製品品番を、図２２に示す上記ステップＳ３２にて受信した許容面積範囲テーブル９２（図５参照）の「製品品番」として、この「製品品番」に対応する「最小許容面積」と「最大許容面積」とを許容面積範囲テーブル９２から読み出す。続いて、判定装置７０は、上記ステップＳ９５にて求めた接合部面積Ｓが、最小許容面積から最大許容面積までの許容範囲内であるか否かを判定する。
【０１８２】
そして、判定装置７０は、この接合部面積Ｓが、最小許容面積から最大許容面積までの許容範囲内であると判定した場合（Ｓ９６：ＹＥＳ）は、ステップＳ９７に進み、この接合部面積Ｓが、最小許容面積よりも小さい、又は、最大許容面積よりも大きいと判定した場合（Ｓ９６：ＮＯ）は、ステップＳ９８に進む。
【０１８３】
ステップＳ９７に進んだ場合、判定装置７０は、第１部材５１と第２部材５２との接合界面における接合状態は「正常」であると判定し、ステップＳ９９に進む。一方、ステップＳ９８に進んだ場合、判定装置７０は、第１部材５１と第２部材５２との接合界面における接合状態は「異常」であると判定し、ステップＳ９９に進む。
【０１８４】
ステップＳ９９にて、判定装置７０は、第１部材５１と第２部材５２との接合界面における接合状態が正常または異常であることを示す判定結果を判定装置７０の表示手段（モニタ等）に表示（出力）して（図２５参照）、当該第４接合部面積判定処理を終了する。
【０１８５】
ここで、判定装置７０の表示手段（モニタ等）に、上記ステップＳ９５にて求めた接合部面積Ｓを含む判定結果情報１０３を表示した一例について図２５に基づいて説明する。尚、接合状態は「正常」であると判定された一例を示す。図２５に示すように、上記ステップＳ３４にて入力された製品品番「Ｎ１」と、接合状態判定結果として「正常」が表示される。また、許容面積範囲テーブル９２（図５参照）の「製品品番」として「Ｎ１」に対応する「最小許容面積」と「最大許容面積」とが表示される。
【０１８６】
そして、上記ステップＳ９５にて求めた接合部面積Ｓが、この「最小許容面積」と「最大許容面積」との間に黒丸印で表示されている。つまり、接合部面積Ｓが、最小許容面積から最大許容面積までの許容範囲内である旨が表示されている。これにより、作業者は、判定結果情報１０３を見ることで、計測対象物５０の接合状態が、正常であるか異常であるかを、容易に知ることができる。
【０１８７】
以上詳細に説明した通り、第４実施形態に係る光学非破壊検査装置１０１では、先ず、加熱用レーザＬＡのレーザ出力が、基準レーザ出力テーブル１０２（図２４参照）に基づいて、計測対象物５０の「製品品番」に対応する「基準レーザ出力」に設定された後、加熱用レーザ出力装置２６から加熱用レーザＬＡが出射される。そして、第１部材５１の表面に設定された計測点ＳＰから放射されて正弦波状に変化する第２赤外線波長λ２の第２赤外線Ｌ２の「ピーク強度Ｅ２（ＭＡＸ（Ｅ２））」に対する正弦波状に変化する第１赤外線Ｌ１の「ピーク強度Ｅ１（ＭＡＸ（Ｅ１））」のピーク強度比「ＭＡＸ（Ｅ１）／ＭＡＸ（Ｅ２）」の計測値と、配信装置８１から受信した温度・２波長強度比相関情報（図６参照）とに基づいて、計測点ＳＰにおける被加熱状態のピーク温度Ｐが求められる。
【０１８８】
そして、判定装置７０は、基準レーザ出力テーブル１０２に基づいて、計測対象物５０の「製品品番」に対応する基準ピーク温度ＭＰと、計測したピーク温度Ｐと、を比較して、ほぼ同じ温度であるか否かを判定する。そして、判定装置７０は、計測したピーク温度Ｐが基準ピーク温度ＭＰよりも低い温度であると判定した場合には、加熱用レーザＬＡのレーザ出力を所定出力増加して、再設定する。
【０１８９】
一方、判定装置７０は、計測したピーク温度Ｐが基準ピーク温度ＭＰよりも高い温度であると判定した場合には、加熱用レーザＬＡのレーザ出力を所定出力低下して、再設定する。そして、判定装置７０は、再度、加熱用レーザ出力装置２６から再設定したレーザ出力で加熱用レーザＬＡを出射して、計測点ＳＰにおける被加熱状態のピーク温度Ｐを求める。そして、判定装置７０は、再度、計測したピーク温度Ｐと基準ピーク温度ＭＰとを比較して、ほぼ同じ温度であるか否かを判定する。
【０１９０】
他方、判定装置７０は、計測したピーク温度Ｐと基準ピーク温度ＭＰとがほぼ同じ温度であると判定した場合には、位相差検出装置６０から入力された各計測位相差δと、配信装置８１から受信した位相差・接合部面積相関情報（図１９参照）とに基づいて、第１部材５１と第２部材５２の接合界面の面積である接合部面積Ｓを求める。続いて、判定装置７０は、配信装置８１から受信した許容面積範囲テーブル９２（図５参照）に基づいて、接合部面積Ｓが最小許容面積（ＭＩＮＳ）から最大許容面積（ＭＡＸＳ）までの許容範囲内であるか否かによって、第１部材５１と第２部材５２の接合界面における接合状態を判定する。
【０１９１】
従って、判定装置７０は、位相差検出装置６０から入力された各計測位相差δと、位相差・接合部面積相関情報とから接合部面積Ｓを求め、この接合部面積Ｓが許容範囲内であるか否かによって、第１部材５１と第２部材５２の接合界面における接合状態を判定するため、接合状態を非破壊にて迅速に検査することができる。更に、計測対象物５０の表面状態、表面粗さ等のばらつきにより、計測点ＳＰにおける加熱用レーザＬＡのレーザ吸収量に個体差があっても、ピーク温度Ｐを基準ピーク温度ＭＰに設定することができる。この結果、計測対象物５０の表面状態、表面粗さ等の個体差が大きくなっても、ほぼ同じ加熱量で計測点ＳＰを加熱することができ、接合界面における接合状態を同一加熱量で計測して、接合状態を非破壊にて高精度に検査することができる。
【０１９２】
尚、本発明は前記第１実施形態乃至第４実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形、追加、削除が可能であることは勿論である。尚、以下の説明において上記図１乃至図１２の前記第１実施形態に係る光学非破壊検査装置１の構成等と同一符号は、前記第１実施形態に係る光学非破壊検査装置１の構成等と同一あるいは相当部分を示すものである。
【０１９３】
（Ａ１）前記第１実施形態乃至第４実施形態の説明では、第１部材５１が電子部品、第２部材５２がプリント基板、ハンダ５３（接合部材）で接合、の例を説明したが、第１部材５１が半導体で用いるボンディングワイヤ、第２部材５２が半導体のチップフレーム、超音波圧着でボンディングワイヤをチップフレームに接合、等、種々の計測対象物に適用することができる。つまり、第１部材５１の材質、第２部材５２の材質、接合部材の有無及び接合方法、等に限定されず、種々の計測対象物５０の接合部面積（Ｓ）を求める際に利用することができる。
【０１９４】
（Ａ２）加熱用レーザＬＡには、赤外線レーザや紫外線レーザや可視光レーザ等、種々のレーザを用いることができる。
【０１９５】
（Ａ３）前記第１実施形態乃至第４実施形態の説明では、位相差検出装置６０と判定装置７０とを別々の装置で構成した例を説明したが、位相差検出装置と判定装置とを一体化した装置としてもよい。
【０１９６】
（Ａ４）加熱用レーザ光源２１とコリメートレンズ２２との間に「音響光学変調器」を配置し、加熱用レーザ光源２１から出射された加熱用レーザＬＡは、「音響光学変調器」を透過してコリメートレンズ２２に入射するように構成してもよい。そして、変調信号出力手段２５は、例えば、オシレータであり、判定装置７０からの制御信号に基づいて、電圧が所定周波数かつ所定振幅で正弦波状に変化する変調信号を「音響光学変調器」に出力するように構成してもよい。これにより、「音響光学変調器」から出射された加熱用レーザＬＡの強度を正弦波状に変化させることができる。
【符号の説明】
【０１９７】
１、９５、９８、１０１      光学非破壊検査装置
１０      集光手段
２２      コリメートレンズ
２３      加熱レーザ選択反射手段
２６      加熱用レーザ出力装置
３１      第１赤外線用選択反射手段
３２      第２赤外線用選択反射手段
３５      第１赤外線強度検出手段
３６、３９、４２      集光レンズ
３８      第２赤外線強度検出手段
４１      加熱用レーザ強度検出手段
５０      計測対象物
５１      第１部材
５２      第２部材
５３      ハンダ
６０      位相差検出装置
７０      判定装置
【図１】
2019020383.tif 000003
【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】
2019020383.tif 000009
【図８】
2019020383.tif 000010
【図９】
2019020383.tif 000011
【図１０】
2019020383.tif 000012
【図１１】
2019020383.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2019020383.tif 000015
【図１４】
2019020383.tif 000016
【図１５】
2019020383.tif 000017
【図１６】
2019020383.tif 000018
【図１７】
2019020383.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2019020383.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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