(57)【要約】【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】測定用レーザ出力装置から出射された測定用レーザの出力と、測定用レーザ検出手段によって検出された計測点にて反射された測定用レーザの検出強度とに基づいて、計測点における放射率を算出する放射率算出手段と、この算出された放射率と、赤外線強度検出手段によって検出された計測点から放射されて正弦波状に変化する赤外線の強度とに基づいて、赤外線の強度のピーク時に対応する計測点におけるピーク温度を算出す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と、を備えるように構成する。【選択図】図１
2019020382.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正弦波状に変化する赤外線の強度を検出する赤外線強度検出手段と、
前記計測点から放射された前記赤外線を前記赤外線強度検出手段へと導く赤外線導光手段と、
前記加熱用レーザの第１出力よりも小さな第２出力で前記加熱レーザ波長と異なる測定レーザ波長の測定用レーザを出射する測定用レーザ出力装置と、
前記計測点にて反射された前記測定用レーザの強度を検出する測定用レーザ検出手段と、
前記測定用レーザ出力装置から出力された前記測定用レーザを前記計測点へと導くと共に、前記計測点で反射された前記測定用レーザを前記測定用レーザ検出手段に導く測定用レーザ導光手段と、
前記測定用レーザ出力装置から出射された前記測定用レーザの前記第２出力と、前記測定用レーザ検出手段によって検出された前記測定用レーザの検出強度とに基づいて前記計測点における反射率を求め、前記反射率に基づいて放射率を算出する放射率算出手段と、
前記赤外線強度検出手段によって検出された正弦波状に変化する前記赤外線の強度と、前記放射率算出手段によって算出された放射率とに基づいて、正弦波状に変化する前記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を算出す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】
請求項１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３】
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正弦波状に変化する赤外線の強度を検出して赤外線強度検出信号を出力する赤外線強度検出手段と、
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赤外線強度検出手段からの前記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、
前記計測点から放射された前記赤外線を前記赤外線強度検出手段へと導く赤外線導光手段と、
前記加熱用レーザの第１出力よりも小さな第２出力で前記加熱レーザ波長と異なる測定レーザ波長の測定用レーザを出射する測定用レーザ出力装置と、
前記計測点にて反射された前記測定用レーザの強度を検出する測定用レーザ検出手段と、
前記測定用レーザ出力装置から出力された前記測定用レーザを前記計測点へと導くと共に、前記計測点で反射された前記測定用レーザを前記測定用レーザ検出手段に導く測定用レーザ導光手段と、
前記測定用レーザ出力装置から出射された前記測定用レーザの前記第２出力と、前記測定用レーザ検出手段によって検出された前記測定用レーザの検出強度とに基づいて前記計測点における反射率を求め、前記反射率に基づいて放射率を算出する放射率算出手段と、
前記赤外線強度検出手段によって検出された正弦波状に変化する前記赤外線の強度と、前記放射率算出手段によって算出された放射率とに基づいて、正弦波状に変化する前記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を算出す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４】
請求項３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５】
請求項３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２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６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一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基準放射率と前記加熱用レーザ出力装置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、
前記基準放射率の前記計測点に前記基準レーザ出力で前記加熱用レーザを出射した場合に、該計測点に吸収される基準レーザ吸収量を算出する基準レーザ吸収量算出手段と、
前記放射率算出手段によって算出された前記放射率に基づいて、前記計測点における前記加熱用レーザのレーザ吸収量が、前記基準レーザ吸収量と同じになるように、前記加熱用レーザの前記第１出力を設定する第１出力設定手段と、
前記加熱用レーザ出力装置が、前記加熱用レーザを前記第１出力設定手段によって設定された前記第１出力で出射するように制御する出射制御手段と、
を備えた、
光学非破壊検査装置。
【請求項７】
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、赤外線強度検出手段と、測定用レーザ出力装置と、測定用レーザ検出手段と、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、
前記測定用レーザ出力装置から、前記加熱用レーザの第１出力よりも小さな第２出力で前記加熱レーザ波長と異なる測定レーザ波長の測定用レーザを出射する測定用レーザ出射ステップと、
前記測定用レーザ検出手段にて、前記計測点にて反射された前記測定用レーザの強度を検出する測定用レーザ検出ステップと、
前記測定用レーザ出力装置から出射された前記測定用レーザの前記第２出力と、前記測定用レーザ検出ステップで検出された前記測定用レーザの検出強度とに基づいて前記計測点における反射率を求め、前記反射率に基づいて放射率を算出する放射率算出ステップと、
前記赤外線強度検出手段にて、前記計測点から放射されて正弦波状に変化する赤外線の強度を検出する赤外線強度検出ステップと、
前記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赤外線の強度と、前記放射率算出ステップで算出された放射率とに基づいて前記計測点における被加熱状態のピーク温度を算出す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が記憶されてい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、
を備えた光学非破壊検査方法。
【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、赤外線強度検出手段と、測定用レーザ出力装置と、測定用レーザ検出手段と、判定装置と、前記計測対象物に対する基準放射率と前記加熱用レーザ出力装置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、
前記測定用レーザ出力装置から、前記加熱用レーザの第１出力よりも小さな第２出力で加熱レーザ波長と異なる測定レーザ波長の測定用レーザを出射する測定用レーザ出射ステップと、
前記測定用レーザ検出手段にて、前記計測点にて反射された前記測定用レーザの強度を検出する測定用レーザ検出ステップと、
前記測定用レーザ出力装置から出射された前記測定用レーザの前記第２出力と、前記測定用レーザ検出ステップで検出された前記測定用レーザの検出強度とに基づいて前記計測点における反射率を求め、前記反射率に基づいて放射率を算出する放射率算出ステップと、
前記基準放射率の前記計測点に前記基準レーザ出力で前記加熱用レーザを出射した場合に、該計測点に吸収される基準レーザ吸収量を算出する基準レーザ吸収量算出ステップと、
前記放射率算出ステップで算出された前記放射率に基づいて、前記計測点における前記加熱用レーザのレーザ吸収量が、前記基準レーザ吸収量算出ステップで算出された前記基準レーザ吸収量と同じになるように、前記加熱用レーザの前記第１出力を設定する第１出力設定ステップと、
前記加熱用レーザ出力装置から、前記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と共に、前記第１出力設定ステップで設定された前記第１出力で出射するように制御する出射制御ステップと、
前記赤外線強度検出手段にて、前記計測点から放射されて正弦波状に変化する赤外線の強度を検出する赤外線強度検出ステップと、
前記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赤外線の強度と、前記放射率算出ステップで算出された放射率とに基づいて前記計測点における被加熱状態のピーク温度を算出す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が記憶されてい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、
を備えた光学非破壊検査方法。
【請求項９】
請求項７又は請求項８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１０】
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、赤外線強度検出手段と、位相差検出装置と、測定用レーザ出力装置と、測定用レーザ検出手段と、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、
前記測定用レーザ出力装置から、前記加熱用レーザの第１出力よりも小さな第２出力で前記加熱レーザ波長と異なる測定レーザ波長の測定用レーザを出射する測定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、
前記赤外線強度検出手段にて、前記計測点から放射されて正弦波状に変化する赤外線の強度を検出して赤外線強度検出信号を出力する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赤外線強度検出ステップで出力された前記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、
前記測定用レーザ検出手段にて、前記計測点にて反射された前記測定用レーザの強度を検出する測定用レーザ検出ステップと、
前記判定装置にて、前記測定用レーザ出力装置から出射された前記測定用レーザの前記第２出力と、前記測定用レーザ検出ステップで検出された前記測定用レーザの検出強度とに基づいて前記計測点における反射率を求め、前記反射率に基づいて放射率を算出する放射率算出ステップと、
前記判定装置にて、前記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赤外線の強度と、前記放射率算出ステップで算出された放射率とに基づいて、正弦波状に変化する前記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を算出す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、
を備えた光学非破壊検査方法。
【請求項１１】
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、赤外線強度検出手段と、位相差検出装置と、測定用レーザ出力装置と、測定用レーザ検出手段と、判定装置と、前記計測対象物に対する基準放射率と前記加熱用レーザ出力装置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、
前記測定用レーザ出力装置から、前記加熱用レーザの第１出力よりも小さな第２出力で加熱レーザ波長と異なる測定レーザ波長の測定用レーザを出射する測定用レーザ出射ステップと、
前記測定用レーザ検出手段にて、前記計測点にて反射された前記測定用レーザの強度を検出する測定用レーザ検出ステップと、
前記判定装置にて、前記測定用レーザ出力装置から出射された前記測定用レーザの前記第２出力と、前記測定用レーザ検出ステップで検出された前記測定用レーザの検出強度とに基づいて前記計測点における反射率を求め、前記反射率に基づいて放射率を算出する放射率算出ステップと、
前記基準放射率の前記計測点に前記基準レーザ出力で前記加熱用レーザを出射した場合に、該計測点に吸収される基準レーザ吸収量を算出する基準レーザ吸収量算出ステップと、
前記放射率算出ステップで算出された前記放射率に基づいて、前記計測点における前記加熱用レーザのレーザ吸収量が、前記基準レーザ吸収量算出ステップで算出された前記基準レーザ吸収量と同じになるように、前記加熱用レーザの前記第１出力を設定する第１出力設定ステップと、
前記加熱用レーザ出力装置から、前記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と共に、前記第１出力設定ステップで設定された前記第１出力で出射するように制御する出射制御ステップと、
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、
前記赤外線強度検出手段にて、前記計測点から放射されて正弦波状に変化する赤外線の強度を検出して赤外線強度検出信号を出力する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赤外線強度検出ステップで出力された前記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、
前記判定装置にて、前記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赤外線の強度と、前記放射率算出ステップで算出された放射率とに基づいて、正弦波状に変化する前記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を算出す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、
を備えた光学非破壊検査方法。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１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１３】
請求項１０又は請求項１１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２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算出され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正弦波状に変化する赤外線の強度を検出する赤外線強度検出手段と、前記計測点から放射された前記赤外線を前記赤外線強度検出手段へと導く赤外線導光手段と、前記加熱用レーザの第１出力よりも小さな第２出力で前記加熱レーザ波長と異なる測定レーザ波長の測定用レーザを出射する測定用レーザ出力装置と、前記計測点にて反射された前記測定用レーザの強度を検出する測定用レーザ検出手段と、前記測定用レーザ出力装置から出力された前記測定用レーザを前記計測点へと導くと共に、前記計測点で反射された前記測定用レーザを前記測定用レーザ検出手段に導く測定用レーザ導光手段と、前記測定用レーザ出力装置から出射された前記測定用レーザの前記第２出力と、前記測定用レーザ検出手段によって検出された前記測定用レーザの検出強度とに基づいて前記計測点における反射率を求め、前記反射率に基づいて放射率を算出する放射率算出手段と、前記赤外線強度検出手段によって検出された正弦波状に変化する前記赤外線の強度と、前記放射率算出手段によって算出された放射率とに基づいて、正弦波状に変化する前記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を算出す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、上記第１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。
【０００９】
次に、本発明の第３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正弦波状に変化する赤外線の強度を検出して赤外線強度検出信号を出力する赤外線強度検出手段と、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赤外線強度検出手段からの前記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、前記計測点から放射された前記赤外線を前記赤外線強度検出手段へと導く赤外線導光手段と、前記加熱用レーザの第１出力よりも小さな第２出力で前記加熱レーザ波長と異なる測定レーザ波長の測定用レーザを出射する測定用レーザ出力装置と、前記計測点にて反射された前記測定用レーザの強度を検出する測定用レーザ検出手段と、前記測定用レーザ出力装置から出力された前記測定用レーザを前記計測点へと導くと共に、前記計測点で反射された前記測定用レーザを前記測定用レーザ検出手段に導く測定用レーザ導光手段と、前記測定用レーザ出力装置から出射された前記測定用レーザの前記第２出力と、前記測定用レーザ検出手段によって検出された前記測定用レーザの検出強度とに基づいて前記計測点における反射率を求め、前記反射率に基づいて放射率を算出する放射率算出手段と、前記赤外線強度検出手段によって検出された正弦波状に変化する前記赤外線の強度と、前記放射率算出手段によって算出された放射率とに基づいて、正弦波状に変化する前記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を算出す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。
【００１０】
次に、本発明の第４の発明は、上記第３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。
【００１１】
次に、本発明の第５の発明は、上記第３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２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。
【００１２】
次に、本発明の第６の発明は、上記第１の発明乃至第５の発明のいずれか一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基準放射率と前記加熱用レーザ出力装置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、前記基準放射率の前記計測点に前記基準レーザ出力で前記加熱用レーザを出射した場合に、該計測点に吸収される基準レーザ吸収量を算出する基準レーザ吸収量算出手段と、前記放射率算出手段によって算出された前記放射率に基づいて、前記計測点における前記加熱用レーザのレーザ吸収量が、前記基準レーザ吸収量と同じになるように、前記加熱用レーザの前記第１出力を設定する第１出力設定手段と、前記加熱用レーザ出力装置が、前記加熱用レーザを前記第１出力設定手段によって設定された前記第１出力で出射するように制御する出射制御手段と、を備えた、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、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、赤外線強度検出手段と、測定用レーザ出力装置と、測定用レーザ検出手段と、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、前記測定用レーザ出力装置から、前記加熱用レーザの第１出力よりも小さな第２出力で前記加熱レーザ波長と異なる測定レーザ波長の測定用レーザを出射する測定用レーザ出射ステップと、前記測定用レーザ検出手段にて、前記計測点にて反射された前記測定用レーザの強度を検出する測定用レーザ検出ステップと、前記測定用レーザ出力装置から出射された前記測定用レーザの前記第２出力と、前記測定用レーザ検出ステップで検出された前記測定用レーザの検出強度とに基づいて前記計測点における反射率を求め、前記反射率に基づいて放射率を算出する放射率算出ステップと、前記赤外線強度検出手段にて、前記計測点から放射されて正弦波状に変化する赤外線の強度を検出する赤外線強度検出ステップと、前記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赤外線の強度と、前記放射率算出ステップで算出された放射率とに基づいて前記計測点における被加熱状態のピーク温度を算出す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が記憶されてい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、を備えた光学非破壊検査方法である。
【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、赤外線強度検出手段と、測定用レーザ出力装置と、測定用レーザ検出手段と、判定装置と、前記計測対象物に対する基準放射率と前記加熱用レーザ出力装置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、前記測定用レーザ出力装置から、前記加熱用レーザの第１出力よりも小さな第２出力で加熱レーザ波長と異なる測定レーザ波長の測定用レーザを出射する測定用レーザ出射ステップと、前記測定用レーザ検出手段にて、前記計測点にて反射された前記測定用レーザの強度を検出する測定用レーザ検出ステップと、前記測定用レーザ出力装置から出射された前記測定用レーザの前記第２出力と、前記測定用レーザ検出ステップで検出された前記測定用レーザの検出強度とに基づいて前記計測点における反射率を求め、前記反射率に基づいて放射率を算出する放射率算出ステップと、前記基準放射率の前記計測点に前記基準レーザ出力で前記加熱用レーザを出射した場合に、該計測点に吸収される基準レーザ吸収量を算出する基準レーザ吸収量算出ステップと、前記放射率算出ステップで算出された前記放射率に基づいて、前記計測点における前記加熱用レーザのレーザ吸収量が、前記基準レーザ吸収量算出ステップで算出された前記基準レーザ吸収量と同じになるように、前記加熱用レーザの前記第１出力を設定する第１出力設定ステップと、前記加熱用レーザ出力装置から、前記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と共に、前記第１出力設定ステップで設定された前記第１出力で出射するように制御する出射制御ステップと、前記赤外線強度検出手段にて、前記計測点から放射されて正弦波状に変化する赤外線の強度を検出する赤外線強度検出ステップと、前記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赤外線の強度と、前記放射率算出ステップで算出された放射率とに基づいて前記計測点における被加熱状態のピーク温度を算出す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が記憶されてい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、を備えた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、上記第７の発明又は第８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。
【００１６】
次に、本発明の第１０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、赤外線強度検出手段と、位相差検出装置と、測定用レーザ出力装置と、測定用レーザ検出手段と、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、前記測定用レーザ出力装置から、前記加熱用レーザの第１出力よりも小さな第２出力で前記加熱レーザ波長と異なる測定レーザ波長の測定用レーザを出射する測定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、前記赤外線強度検出手段にて、前記計測点から放射されて正弦波状に変化する赤外線の強度を検出して赤外線強度検出信号を出力する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赤外線強度検出ステップで出力された前記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、前記測定用レーザ検出手段にて、前記計測点にて反射された前記測定用レーザの強度を検出する測定用レーザ検出ステップと、前記判定装置にて、前記測定用レーザ出力装置から出射された前記測定用レーザの前記第２出力と、前記測定用レーザ検出ステップで検出された前記測定用レーザの検出強度とに基づいて前記計測点における反射率を求め、前記反射率に基づいて放射率を算出する放射率算出ステップと、前記判定装置にて、前記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赤外線の強度と、前記放射率算出ステップで算出された放射率とに基づいて、正弦波状に変化する前記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を算出す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、を備えた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、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、赤外線強度検出手段と、位相差検出装置と、測定用レーザ出力装置と、測定用レーザ検出手段と、判定装置と、前記計測対象物に対する基準放射率と前記加熱用レーザ出力装置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、前記測定用レーザ出力装置から、前記加熱用レーザの第１出力よりも小さな第２出力で加熱レーザ波長と異なる測定レーザ波長の測定用レーザを出射する測定用レーザ出射ステップと、前記測定用レーザ検出手段にて、前記計測点にて反射された前記測定用レーザの強度を検出する測定用レーザ検出ステップと、前記判定装置にて、前記測定用レーザ出力装置から出射された前記測定用レーザの前記第２出力と、前記測定用レーザ検出ステップで検出された前記測定用レーザの検出強度とに基づいて前記計測点における反射率を求め、前記反射率に基づいて放射率を算出する放射率算出ステップと、前記基準放射率の前記計測点に前記基準レーザ出力で前記加熱用レーザを出射した場合に、該計測点に吸収される基準レーザ吸収量を算出する基準レーザ吸収量算出ステップと、前記放射率算出ステップで算出された前記放射率に基づいて、前記計測点における前記加熱用レーザのレーザ吸収量が、前記基準レーザ吸収量算出ステップで算出された前記基準レーザ吸収量と同じになるように、前記加熱用レーザの前記第１出力を設定する第１出力設定ステップと、前記加熱用レーザ出力装置から、前記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と共に、前記第１出力設定ステップで設定された前記第１出力で出射するように制御する出射制御ステップと、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、前記赤外線強度検出手段にて、前記計測点から放射されて正弦波状に変化する赤外線の強度を検出して赤外線強度検出信号を出力する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赤外線強度検出ステップで出力された前記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、前記判定装置にて、前記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赤外線の強度と、前記放射率算出ステップで算出された放射率とに基づいて、正弦波状に変化する前記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を算出す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、を備えた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、上記第１０の発明又は第１１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。
【００１９】
次に、本発明の第１３の発明は、上記第１０の発明又は第１１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２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算出され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】
【００２０】
第１の発明及び第７の発明によれば、計測点から放射されて正弦波状に変化する赤外線の強度と、計測点で反射された測定用レーザの検出強度に基づいて求められた放射率とから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、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。
【００２１】
第２の発明及び第９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。
【００２２】
第３の発明及び第１０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て正弦波状に変化する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、正弦波状に変化する赤外線の強度と、計測点で反射された測定用レーザの検出強度に基づいて求められた放射率とから、計測点における被加熱状態のピーク温度を算出する。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。
【００２３】
第４の発明及び第１２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。
【００２４】
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。
【００２５】
第５の発明及び第１３の発明によれば、計測点におけるレーザ強度検出信号と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。
【００２６】
従って、計測点におけるレーザ強度検出信号と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。
【００２７】
第６の発明によれば、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が、計測対象物に対する基準レーザ吸収量と同じになるように、加熱用レーザの第１出力が設定されて、出射される。これにより、計測点の反射率が異なっても、計測点におけるレーザ吸収量を常に計測対象物に対する基準レーザ吸収量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。
【００２８】
第８の発明によれば、計測点で反射された測定用レーザの検出強度に基づいて求められた放射率に基づいて、計測点における加熱用レーザのレーザ吸収量が、計測対象物に対する基準レーザ吸収量と同じになるように、加熱用レーザの第１出力が設定されて、出射される。そして、計測点から放射されて正弦波状に変化する赤外線の強度と、放射率とから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、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。
【００２９】
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。また、計測点の反射率が異なっても、計測点におけるレーザ吸収量を常に計測対象物に対する基準レーザ吸収量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。
【００３０】
第１１の発明によれば、計測点で反射された測定用レーザの検出強度に基づいて求められた放射率に基づいて、計測点における加熱用レーザのレーザ吸収量が、計測対象物に対する基準レーザ吸収量と同じになるように、加熱用レーザの第１出力が設定されて、出射される。そして、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て正弦波状に変化する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、正弦波状に変化する赤外線の強度と、放射率とから、計測点における被加熱状態のピーク温度を算出する。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。
【００３１】
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。また、計測点の反射率が異なっても、計測点におけるレーザ吸収量を常に計測対象物に対する基準レーザ吸収量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。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【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赤外線の強度検出信号の例と、測定された位相差と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・接合部面積相関情報の一例を示す図である。
【図７】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８】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９】判定結果の表示の一例を示す図である。
【図１０】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１１】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１２】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１３】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１４】判定結果の表示の一例を示す図である。
【図１５】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１６】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１７】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１８】判定結果の表示の一例を示す図である。
【図１９】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」を説明するフローチャートである。
【図２０】図１９に示す「測定用レーザと加熱用レーザの出射処理」のサブフローチャートである。
【図２１】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２２】第５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５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５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５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】第６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６接合部面積判定処理」を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
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６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９に基づいて説明する。
【００３４】
[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。また、光学非破壊検査装置１は、計測点ＳＰに、反射率を測定するための測定用レーザＬＢを照射している。
【００３５】
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）に関する情報と、計測点ＳＰから反射された測定用レーザＬＢＲに関する情報と、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。
【００３６】
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から反射された測定用レーザＬＢに関する情報とは、計測点ＳＰから反射された測定用レーザＬＢの反射率である。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の赤外線エネルギー（赤外線強度）と、計測点ＳＰから反射された測定用レーザＬＢの反射率と、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。
【００３７】
［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、赤外線強度検出手段３５、測定用レーザ出力装置３３、位相差検出装置６０、判定装置７０等を有している。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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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の波長λＡの光を反射し、加熱用レーザＬＡの波長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の波長の光を、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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及び測定用レーザＬＢと、計測点ＳＰから放射された赤外線を含む測定光である。）には、計測点ＳＰから放射された所定波長の赤外線が含まれている。第１測定光Ｌ１１の先には、赤外線強度検出手段３５が配置されている。
【００４４】
赤外線強度検出手段３５は、例えば、所定波長の赤外線のエネルギーを検出可能な赤外線センサである。第１測定光Ｌ１１に含まれている所定波長の赤外線（正弦波状に強度が変化する赤外線）は、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にて集光されて赤外線強度検出手段３５に入力される。そして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。
【００４５】
加熱レーザ選択反射手段２３と集光レンズ３６との間において、赤外線用選択反射手段３１が、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（加熱用レーザＬＡの波長λＡとは異なる波長の平行光）の経路上に配置されている。そして、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の中から所定赤外線波長λ１の赤外線の平行光Ｌ１２を赤外線強度検出手段３５に向けて透過し、所定赤外線波長λ１とは異なる波長の平行光Ｌ１３を反射する。
【００４６】
従って、赤外線強度検出手段３５は、所定赤外線波長λ１の赤外線のエネルギーのみを検出する。例えば、赤外線用選択反射手段３１は、所定赤外線波長λ１の光を透過し、所定赤外線波長λ１以外の波長の光を反射するダイクロイックミラーである。そして、加熱レーザ選択反射手段２３と赤外線用選択反射手段３１と集光レンズ３６にて赤外線導光手段が構成されており、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た平行光の中から所定赤外線波長λ１の赤外線を、赤外線強度検出手段３５へと導く。
【００４７】
測定用レーザ出力装置３３は、例えば、測定用レーザ光源２７と、コリメートレンズ２８と、ビームスプリッタ２９と、集光レンズ４６と、測定用レーザ検出手段４５と、を有している。測定用レーザ光源２７は、加熱用レーザＬＡの出力（第１出力）よりも充分小さな出力（第２出力）に調整され、当該加熱用レーザＬＡの波長λＡと異なる波長λＢの測定用レーザＬＢを判定装置７０からの制御信号に基づいて出射する。例えば、測定用レーザ光源２７は、半導体レーザである。また、測定用レーザＬＢによって計測点ＳＰが加熱される温度が、加熱用レーザＬＡによって計測点ＳＰが加熱される温度に影響を与えない程度となるように、測定用レーザ光源２７の出力（第２出力）が調整されている（例えば、数ワットの出力である。）。
【００４８】
コリメートレンズ２８は、測定用レーザ光源２７の近傍（レーザ出射位置の近傍であって測定用レーザＬＢの光軸上）に配置されて、測定用レーザ光源２７から出射された測定用レーザＬＢを平行光に変換する。尚、出射された測定用レーザＬＢが平行光である場合は、コリメートレンズ２８を省略することができる。
【００４９】
ビームスプリッタ２９は、測定用レーザ光源２７から出射された波長λＢの測定用レーザＬＢを第１所定割合で反射するとともに第２所定割合で透過し、反射した第１所定割合の平行光の測定用レーザＬＢを、所定赤外線波長λ１とは異なる波長の平行光Ｌ１３と重なるように、赤外線用選択反射手段３１へと導光する。なお、測定用レーザ光源２７から出射されてビームスプリッタ２９を透過した第２所定割合の測定用レーザＬＢは、どこにも使用されず破棄される。
【００５０】
そして、コリメートレンズ２８とビームスプリッタ２９と赤外線用選択反射手段３１と加熱レーザ選択反射手段２３にて測定用レーザ導光手段が構成されており、測定用レーザ導光手段は、測定用レーザ光源２７から出射された測定用レーザＬＢを平行光に変換して集光手段１０の一方の側へと導く。
【００５１】
測定用レーザ検出手段４５は、計測点ＳＰにて反射された測定用レーザＬＢの出力（強度）を検出可能であり、例えば、測定用レーザ検出手段４５は、測定用レーザＬＢの波長λＢの光のエネルギーを検出可能なフォトセンサである。尚、測定用レーザ検出手段４５からの検出信号（検出強度）は、判定装置７０に取り込まれる。また、ビームスプリッタ２９は、計測点ＳＰから反射されて赤外線用選択反射手段３１にて反射された測定用レーザＬＢを測定用レーザ検出手段４５に向けて第２所定割合で透過する。
【００５２】
集光レンズ４６は、測定用レーザ検出手段４５の近傍（検出位置の近傍）に配置され、計測点ＳＰから反射されてビームスプリッタ２９から測定用レーザ光源２７とは異なる方向に向かうように透過された波長λＢの平行光Ｌ１３（反射された測定用レーザＬＢ）を、測定用レーザ検出手段４５に向けて集光する。尚、計測点ＳＰにて反射されてビームスプリッタ２９にて反射された（反射）測定用レーザＬＢは、どこにも使用されず破棄される。そして、加熱レーザ選択反射手段２３と赤外線用選択反射手段３１とビームスプリッタ２９と集光レンズ４６にて測定用レーザ導光手段が構成されており、測定用レーザ導光手段は、計測点ＳＰにて反射されて集光手段１０の一方の側から出射された測定用レーザＬＢを、測定用レーザ検出手段４５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））と、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（赤外線））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）と正弦波状検出信号（赤外線）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。なお、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。また、赤外線強度検出手段３５からの検出信号は、計測点ＳＰから放射された赤外線の強度であって正弦波状に変化する赤外線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。
【００５５】
また、位相差検出装置６０は、赤外線強度検出手段３５からの正弦波状検出信号（赤外線）の値Ｖ（強度Ｖ）を所定時間毎（例えば、１ミリ秒毎である。）に測定し、測定した赤外線の強度Ｖのデジタル値（例えば、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、・・・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。）計測した赤外線の強度Ｖと、各測定した時間情報とを時系列的に出力する。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）と正弦波状検出信号（赤外線）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、赤外線強度検出手段３５からの正弦波状検出信号（赤外線）の振幅Ｈを測定し、測定した振幅Ｈ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。
【００５６】
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と測定用レーザ出力装置３３に制御信号を出力し、位相差検出装置６０から位相差δ、赤外線強度検出手段３５からの正弦波状検出信号（赤外線）の強度Ｖ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。また、判定装置７０は、測定用レーザ検出手段４５から検出信号（検出強度）を取り込む。
【００５７】
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。）計測した赤外線の強度Ｖ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「赤外線の強度」と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「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（赤外線）のピーク強度を算出することができる。
【００５８】
そして、判定装置７０は、後述するように、取り込んだ測定用レーザ検出手段４５からの検出信号（検出強度）と、位相差検出装置６０からの正弦波状検出信号（赤外線）の強度Ｖのデジタル値と、予め記憶している（計測対象物に対する）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・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。
【００５９】
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・接合部面積相関情報（図６参照）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。
【００６０】
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・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・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・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。
【００６１】
［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。
【００６２】
まず、判定装置７０におけるステップＳ１１〜ステップＳ１７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。
【００６３】
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。
【００６４】
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・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・接合部面積相関情報の一例を示す。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・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・接合部面積相関情報の配信を行い、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・接合部面積相関情報を受信し、記憶する。
【００６５】
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「最小許容面積」、「最大許容面積」が対応付けられている。
【００６６】
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。
【００６７】
図６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６のグラフ）、回帰式：Ｓ＝Ｆ（Ｐ）（図６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。
【００６８】
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。
【００６９】
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、及び、測定用レーザ出力装置３３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。測定用レーザ出力装置３３は、入力された制御信号に基づいて、測定用レーザＬＢ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。
【００７０】
ステップＳ１６にて、判定装置７０は、測定用レーザ検出手段４５からの検出信号に基づいて、計測点ＳＰにて反射された測定用レーザＬＢの反射率を測定して記憶した後、ステップＳ１７に進む。例えば、判定装置７０は、測定用レーザ光源２７からの測定用レーザＬＢのエネルギー（出力）と、ビームスプリッタ２９の反射率（第１所定割合）、ビームスプリッタ２９の透過率（第２所定割合）、測定用レーザ検出手段４５にて検出した測定用レーザＬＢの波長λＢの光のエネルギー（検出強度）と、に基づいて、計測点ＳＰの反射率を算出する。具体的には、判定装置７０は、（反射率）＝（測定用レーザ検出手段４５の出力（検出強度））÷（（ビームスプリッタ２９の透過率）×（測定用レーザ光源２７からの測定用レーザＬＢの出力）×（ビームスプリッタ２９の反射率））の式にて、計測点ＳＰの反射率を算出して記憶する。
【００７１】
ステップＳ１７にて、判定装置７０は、ステップＳ１６にて測定した計測点ＳＰの反射率から計測点ＳＰの放射率（ε、０＜ε＜１）を算出して記憶した後、ステップＳ１８に進む。具体的には、判定装置７０は、ステップＳ１６で測定した計測点ＳＰの反射率を読み出し、（放射率）＝（１−反射率）という関係から、計測点ＳＰの放射率を算出して記憶する。
【００７２】
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、赤外線強度検出手段３５からの検出信号に基づいて所定波長の赤外線（正弦波状に強度が変化する赤外線）の検出の有無を判定し、赤外線の検出が有る場合（Ｓ１１１：ＹＥＳ）は、ステップＳ１１２に進み、赤外線の検出が無い場合（Ｓ１１１：ＮＯ）は、ステップＳ１１１に戻る。
【００７３】
ステップＳ１１２に進んだ場合、位相差検出装置６０は、赤外線強度検出手段３５からの正弦波状検出信号（赤外線）の値Ｖ（強度Ｖ）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。
【００７４】
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。）に測定した赤外線の強度Ｖのデジタル値（例えば、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、・・・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、取り込んだ赤外線の強度Ｖのデジタル値（例えば、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、・・・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。
【００７５】
次に、判定装置７０におけるステップＳ１８〜ステップＳ２４の処理手順について説明する。ステップＳ１８にて、判定装置７０は、位相差検出装置６０からの赤外線の強度Ｖの計測値の入力、例えば、赤外線強度テーブル９１（図３参照）の入力の有無を判定する。そして、判定装置７０は、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の入力が有る場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）は、ステップＳ１９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（Ｓ１８：ＮＯ）は、ステップＳ１８に戻る。
【００７６】
ステップＳ１９に進んだ場合、判定装置７０は、赤外線の強度Ｖ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Ｓ２０にて、判定装置７０は、加熱用レーザ出力装置２６、及び、測定用レーザ出力装置３３に向けて制御信号を出力し、加熱用レーザＬＡの出射を停止すると共に、測定用レーザＬＢの出射を停止して、ステップＳ２１に進む。
【００７７】
ステップＳ２１にて、判定装置７０は、赤外線の強度Ｖの計測値、例えば、赤外線強度テーブル９１から赤外線のピーク強度Ｅ１（図２参照）を求め、ステップＳ２２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「赤外線の強度」の差分「Ｖ２−Ｖ１」、「Ｖ３−Ｖ２」、「Ｖ４−Ｖ３」、・・・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赤外線の強度を赤外線の「ピーク強度Ｅ１」として記憶する。例えば、判定装置７０は、Ｖ２−Ｖ１＞０で、Ｖ３−Ｖ２＜０のときには、赤外線の強度「Ｖ２」を赤外線の「ピーク強度Ｅ１」として記憶する。
【００７８】
ステップＳ２２にて、判定装置７０は、赤外線の「ピーク強度Ｅ１」に基づいて、計測点ＳＰの正弦波状に変化する温度のピーク温度Ｐを算出し、ステップＳ２３に進む。一般に、計測対象物５０の計測点ＳＰから放射される赤外線のエネルギー（強度Ｅ）は、上記ステップＳ１７で算出した計測点ＳＰの放射率（ε、０＜ε＜１）、及び、計測点ＳＰの表面温度（Ｐ）の４乗に比例する（Ｅ＝ε×σ×Ｐ4、σ：シュテファン−ボルツマン係数）。従って、赤外線のピーク強度をＥ１、計測点ＳＰの放射率をε、シュテファン−ボルツマン係数をσ、計測点ＳＰの正弦波状に変化する温度のピーク温度をＰ、とした場合、以下の式（１）が成立する。この式（１）により、判定装置７０は、放射率εと、赤外線のピーク強度Ｅ１と、に基づいて、計測点ＳＰのピーク温度Ｐを求めることができる。
Ｐ＝（Ｅ１／（ε×σ））1/4    （式１）
【００７９】
ステップＳ２３にて、判定装置７０は、上記ステップＳ２２で算出したピーク温度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６参照）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Ｓ２４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。
【００８０】
ステップＳ２４にて、判定装置７０は、上記ステップＳ２３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９参照）、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。
【００８１】
そして、判定装置７０は、上記ステップＳ２３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所定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Ｓ２３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Ｓ２３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。
【００８２】
ここで、判定装置７０の表示手段（モニタ等）に、上記ステップＳ２３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９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９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。
【００８３】
そして、上記ステップＳ２３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所定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。
【００８４】
[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６乃至図８に基づいて説明する。図７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７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。
【００８５】
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Ｓ２２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８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８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。
【００８６】
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６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。
【００８７】
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。
【００８８】
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Ｓ２３の処理参照）。
【００８９】
尚、求めた接合部面積（Ｓ）の良否判定については、例えば、図６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。
【００９０】
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赤外線の強度の計測値と、計測点ＳＰで反射された測定用レーザＬＢの検出強度に基づいて求められた放射率（ε）とから計測点ＳＰにおける被加熱状態のピーク温度（Ｐ）が算出される。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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
［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１０乃至図１４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。
【００９４】
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１０及び図１１参照）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１０及び図１１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。
【００９５】
ここで、図１０及び図１１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１０及び図１１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。
【００９６】
判定装置７０におけるステップＳ３１〜ステップＳ３７の処理は、図４に示すステップＳ１１〜ステップＳ１７の処理と同じであるので説明を省略する。尚、ステップＳ３２において、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（図５参照）と、温度・接合部面積相関情報（図６参照）と、後述の接合部面積・位相差相関情報とである。図１２に接合部面積・位相差相関情報の一例を示す。
【００９７】
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。
【００９８】
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、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所定波長の赤外線を計測する。尚、図２中の点線にて、計測された赤外線の強度検出信号の例を示す。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）赤外線と、の位相差δ（図２参照）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、計測した位相差δを判定装置７０に向けて出力した後、ステップＳ２１１に戻る。
【００９９】
次に、判定装置７０におけるステップＳ３８〜ステップＳ５１の処理手順について説明する。ステップＳ３８〜ステップＳ３９にて、判定装置７０は、図４に示すステップＳ１８〜ステップＳ１９の処理を実行し、ステップＳ３９にて、赤外線の強度Ｖの計測値、例えば、赤外線強度テーブル９１（図３参照）を取り込んで記憶した後、ステップＳ４０に進む。ステップＳ４０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（Ｓ４０：ＹＥＳ）は、ステップＳ４１に進み、位相差（δ）の入力が無い場合（Ｓ４０：ＮＯ）は、ステップＳ４０に戻る。
【０１００】
図１１に示すように、ステップＳ４１に進んだ場合、判定装置７０は、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Ｓ４２にて、判定装置７０は、上記ステップＳ２０の処理を実行して、加熱用レーザ出力装置２６、及び、測定用レーザ出力装置３３に向けて制御信号を出力し、加熱用レーザＬＡの出射を停止すると共に、測定用レーザＬＢの出射を停止して、ステップＳ４３に進む。
【０１０１】
そして、ステップＳ４３〜ステップＳ４５にて、判定装置７０は、上記ステップＳ２１〜ステップＳ２３の処理を実行して、ステップＳ４５にて、ステップＳ４４で算出したピーク温度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６参照）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Ｓ４６に進む。
【０１０２】
ステップＳ４６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Ｓ４５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所定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所定範囲内であると判定した場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）は、ステップＳ４７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（Ｓ４６：ＮＯ）は、後述のステップＳ５０に進む。
【０１０３】
ステップＳ４７に進んだ場合、判定装置７０は、上記ステップＳ４５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１２参照）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Ｓ４８に進む。
【０１０４】
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７、図１２、図１３に基づいて説明する。図７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７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。
【０１０５】
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１３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１３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。
【０１０６】
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１２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１２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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
具体的には、図１２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。
【０１０９】
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Ｓ４６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Ｓ４６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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
続いて、ステップＳ４８にて、判定装置７０は、上記ステップＳ４１にて記憶した計測位相差（δ）を読み出し、上記ステップＳ４７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（Ｓ４８：ＹＥＳ）は、ステップＳ４９に進む。
【０１１２】
例えば、図１２に示すように、判定装置７０は、計測位相差δ（図１２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Ｓ４９に進む。一方、判定装置７０は、この計測位相差（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（Ｓ４８：ＮＯ）は、ステップＳ５０に進む。
【０１１３】
ステップＳ４９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Ｓ５１に進む。一方、ステップＳ５０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Ｓ５１に進む。
【０１１４】
ステップＳ５１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１４参照）、当該第２接合部面積判定処理を終了する。
【０１１５】
ここで、判定装置７０の表示手段（モニタ等）に、上記ステップＳ４５にて求めた接合部面積（Ｓ）と、上記ステップＳ４１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１４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１４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。
【０１１６】
そして、上記ステップＳ４５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所定範囲内である旨が表示されている。また、上記ステップＳ４１にて記憶した計測位相差（δ）が、上記ステップＳ４７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。
【０１１７】
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赤外線の強度の計測値と、計測点ＳＰで反射された測定用レーザＬＢの検出強度に基づいて求められた放射率（ε）とから計測点ＳＰにおける被加熱状態のピーク温度（Ｐ）が算出される。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。
【０１１８】
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。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、計測した赤外線の強度検出信号との位相差（δ）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。
【０１１９】
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強度検出信号と正弦波状に変化する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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
［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１０、図１５乃至図１８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。
【０１２２】
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Ｓ４３〜ステップＳ５１（図１１参照）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１５参照）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。
【０１２３】
ここで、図１０及び図１５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１０及び図１５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Ｓ４２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。
【０１２４】
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、位相差・接合部面積相関情報（図１６参照）と、接合部面積・温度相関情報（図１７参照）と、であり、図１６に位相差・接合部面積相関情報の一例を示し、図１７に接合部面積・温度相関情報の一例を示す。
【０１２５】
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１５に示すように、ステップＳ６１にて、判定装置７０は、ステップＳ４１で記憶した計測位相差（δ）と、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１６参照）と、に基づいて、位相差δに対する接合部面積Ｓを求め、ステップＳ６２に進む。
【０１２６】
ここで、図１６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７、図１３に基づいて説明する。図７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１３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１３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。
【０１２７】
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１６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１６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。
【０１２８】
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１６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。
【０１２９】
続いて、ステップＳ６２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所定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所定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。
【０１３０】
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、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・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１７参照）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。
【０１３１】
ここで、図１７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７、図８、図１７に基づいて説明する。上述したように、図７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８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８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。
【０１３２】
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１７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１７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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
具体的には、図１７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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
続いて、ステップＳ６４〜ステップＳ６５にて、判定装置７０は、図１１に示すステップＳ４３〜ステップＳ４４の処理を実行して、つまり、図４に示すステップＳ２１〜ステップＳ２２の処理を実行して、計測点ＳＰのピーク温度Ｐを算出して、計測ピーク温度Ｐとして記憶した後、ステップＳ６６に進む。具体的には、上記Ｓ３９で記憶した赤外線の強度Ｖの計測値、例えば、赤外線強度テーブル９１から赤外線のピーク強度Ｅ１（図２参照）を求める。そして、判定装置７０は、上記式（１）により、上記ステップＳ３７にて算出した放射率εと、赤外線のピーク強度Ｅ１と、に基づいて、計測点ＳＰのピーク温度Ｐを算出して、計測ピーク温度Ｐとして記憶する。
【０１３８】
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。
【０１３９】
例えば、図１７に示すように、判定装置７０は、計測ピーク温度Ｐ（図１７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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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１８参照）、当該第３接合部面積判定処理を終了する。
【０１４２】
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１８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１８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。
【０１４３】
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所定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。
【０１４４】
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、計測した加熱用レーザＬＡの強度検出信号と、計測した赤外線の強度検出信号との位相差（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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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強度検出信号と正弦波状に変化する赤外線強度検出信号との位相差（δ）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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
［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１９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。尚、加熱用レーザに関する情報は、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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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「接合部面積判定処理」のステップＳ１５〜ステップＳ１７（図４参照）に替えて、後述の「第４接合部面積判定処理」のステップＳ８１（図２０参照）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１９及び図２０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。
【０１５１】
ここで、図１９及び図２０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１９及び図２０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。
【０１５２】
図１９に示すように、判定装置７０は、上記ステップＳ１１〜ステップＳ１４の処理を実行した後、ステップＳ８１において、「測定用レーザと加熱用レーザの出射処理」のサブ処理を実行する。続いて、判定装置７０は、上記ステップＳ１８〜ステップＳ２４の処理を実行し、判定装置７０の表示手段（モニタ等）に判定結果情報９３（図９参照）を表示する。また、位相差検出装置６０は、上記ステップＳ１１１〜ステップＳ１１３の処理を実行する。
【０１５３】
尚、ステップＳ１２において、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（図５参照）と、温度・接合部面積相関情報（図６参照）と、後述の基準レーザ出力テーブル１０２とである。図２１に基準レーザ出力テーブル１０２の一例を示す。
【０１５４】
図２１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）」、「基準放射率」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）」、「基準放射率」が対応付けられている。
【０１５５】
「加熱用レーザの基準レーザ出力（Ｗ）」は、計測点ＳＰの放射率が、製品品番に応じた基準放射率のときに、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のレーザ出力（Ｗ）を示している。「基準放射率」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における基準放射率を示す。例えば、計測対象物５０の「製品品番」が「Ｎ１」の場合には、計測点ＳＰの放射率が「基準放射率」の「Ｒ１」のときに、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が出射される。
【０１５６】
次に、ステップＳ８１で判定装置７０が実行する「測定用レーザと加熱用レーザの出射処理」のサブ処理について図２０に基づいて説明する。図２０に示すように、先ず、ステップＳ８１１において、判定装置７０は、測定用レーザ出力装置３３に向けて制御信号を出力する。測定用レーザ出力装置３３は、入力された制御信号に基づいて、測定用レーザＬＢの出射を開始する。
【０１５７】
そして、ステップＳ８１２において、判定装置７０は、上記ステップＳ１６の処理を実行した後、ステップＳ８１３に進む。つまり、判定装置７０は、測定用レーザ検出手段４５からの検出信号に基づいて、計測点ＳＰにて反射された測定用レーザＬＢの反射率を測定して記憶した後、ステップＳ８１３に進む。
【０１５８】
例えば、判定装置７０は、測定用レーザ光源２７からの測定用レーザＬＢのエネルギー（出力）と、ビームスプリッタ２９の反射率（第１所定割合）、ビームスプリッタ２９の透過率（第２所定割合）、測定用レーザ検出手段４５にて検出した測定用レーザＬＢの波長λＢの光のエネルギー（検出強度）と、に基づいて、計測点ＳＰの反射率を算出する。具体的には、判定装置７０は、（反射率）＝（測定用レーザ検出手段４５の出力（検出強度））÷（（ビームスプリッタ２９の透過率）×（測定用レーザ光源２７からの測定用レーザＬＢの出力）×（ビームスプリッタ２９の反射率））の式にて、計測点ＳＰの反射率を算出して記憶した後、ステップＳ８１３に進む。
【０１５９】
ステップＳ８１３において、判定装置７０は、上記ステップＳ１７の処理を実行した後、ステップＳ８１４に進む。つまり、判定装置７０は、ステップＳ８１２にて測定した計測点ＳＰの反射率から計測点ＳＰの放射率（ε、０＜ε＜１）を算出して記憶した後、ステップＳ８１４に進む。具体的には、判定装置７０は、ステップＳ８１２で測定した計測点ＳＰの反射率を読み出し、（放射率）＝（１−反射率）という関係から、計測点ＳＰの放射率（ε、０＜ε＜１）を算出して記憶する。
【０１６０】
ステップＳ８１４において、判定装置７０は、計測点ＳＰの放射率εと、計測対象物５０に対応する基準放射率と、加熱用レーザＬＡの基準レーザ出力（Ｗ）と、から加熱用レーザＬＡのレーザ出力（Ｗ）を算出する。ここで、放射率εの計測点ＳＰに、加熱用レーザＬＡを照射した際の「レーザ吸収量」は、（レーザ吸収量）＝（レーザ出力）×（放射率ε）の式にて、算出される。また、基準放射率の計測点ＳＰに、加熱用レーザＬＡを基準レーザ出力（Ｗ）で照射した際の「基準レーザ吸収量」は、（基準レーザ吸収量）＝（基準レーザ出力）×（基準放射率）の式にて、算出される。
【０１６１】
これより、放射率εの計測点ＳＰに、加熱用レーザＬＡを照射した際の「レーザ吸収量」と、基準放射率の計測点ＳＰに、加熱用レーザＬＡを基準レーザ出力（Ｗ）で照射した際の「基準レーザ吸収量」と、が同じ値になるように、加熱用レーザＬＡのレーザ出力（Ｗ）を算出する。具体的には、判定装置７０は、（レーザ出力）＝（基準レーザ出力）×（基準放射率）÷（計測点ＳＰの放射率ε）の式にて、加熱用レーザＬＡの「レーザ出力（Ｗ）」を算出する。
【０１６２】
例えば、計測対象物５０の製品品番が「Ｎ１」で、計測点ＳＰの放射率が「ε１」の場合には、判定装置７０は、図２１に示す基準レーザ出力テーブル１０２を用いて、加熱用レーザＬＡのレーザ出力（Ｗ）を、（レーザ出力）＝（Ｑ１×Ｒ１÷ε１）の式にて、算出する。これにより、放射率ε１の計測点ＳＰに、加熱用レーザＬＡを（Ｑ１×Ｒ１÷ε１）のレーザ出力（Ｗ）で照射した際の「レーザ吸収量」と、基準放射率Ｒ１の計測点ＳＰに、加熱用レーザＬＡを基準レーザ出力Ｑ１（Ｗ）で照射した際の「基準レーザ吸収量」と、が同じ値になる。
【０１６３】
続いて、ステップＳ８１５において、判定装置７０は、加熱用レーザ出力装置２６に向けて、上記ステップＳ８１４で算出した「レーザ出力（Ｗ）」で加熱用レーザＬＡを出射するように制御信号を出力した後、当該サブ処理を終了して、ステップＳ１８の処理に進む。その結果、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、計測点ＳＰに照射された加熱用レーザＬＡの強度が、入力された「レーザ出力（Ｗ）」の振幅で（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。
【０１６４】
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、上記第１実施形態に係る光学非破壊検査装置１が奏する効果を奏することができる。更に、計測点ＳＰにおける加熱用レーザＬＡの「レーザ吸収量」が、計測対象物５０に対する「基準レーザ吸収量」と同じになるように、加熱用レーザＬＡの「レーザ出力（Ｗ）」が設定されて、出射される。
【０１６５】
これにより、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の反射率が異なっても、判定装置７０は、計測点ＳＰにおける「レーザ吸収量」を常に計測対象物５０に対する「基準レーザ吸収量」に設定することができる。この結果、判定装置７０は、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。
【０１６６】
［第５実施形態］
次に、第５実施形態に係る光学非破壊検査装置１０５について図２２及び図２３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。
【０１６７】
この第５実施形態に係る光学非破壊検査装置１０５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５実施形態に係る光学非破壊検査装置１０５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。
【０１６８】
但し、第５実施形態に係る光学非破壊検査装置１０５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〜ステップＳ３７（図１０参照）に替えて、後述の「第５接合部面積判定処理」のステップＳ９１（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。尚、図２２及び図２３に示すフローチャートにおいて、図１０及び図１１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１０及び図１１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１０及び図１１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。
【０１６９】
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１０５の判定装置７０及び位相差検出装置６０が実行する「第５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。
【０１７０】
図２２及び図２３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Ｓ９１において、「測定用レーザと加熱用レーザの出射処理」のサブ処理（図２０参照）を実行する。続いて、判定装置７０は、上記ステップＳ３８〜ステップＳ５１の処理を実行し、判定装置７０の表示手段（モニタ等）に判定結果情報９６（図１４参照）を表示する。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。
【０１７１】
尚、ステップＳ３２において、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（図５参照）と、温度・接合部面積相関情報（図６参照）と、接合部面積・位相差相関情報（図１２参照）と、上記基準レーザ出力テーブル１０２（図２１参照）とである。
【０１７２】
また、判定装置７０におけるステップＳ９１のサブ処理は、図１９及び図２０に示す上記ステップＳ８１のサブ処理と同じ処理である。従って、上記の通り、判定装置７０は、測定した計測点ＳＰの反射率から計測点ＳＰの放射率εを算出する。そして、放射率εの計測点ＳＰに、加熱用レーザＬＡを照射した際の「レーザ吸収量」と、基準放射率の計測点ＳＰに、加熱用レーザＬＡを基準レーザ出力（Ｗ）で照射した際の「基準レーザ吸収量」と、が同じ値になるように、加熱用レーザＬＡのレーザ出力（Ｗ）を算出する。
【０１７３】
具体的には、判定装置７０は、基準レーザ出力テーブル１０２（図２１参照）を用いて、（レーザ出力）＝（基準レーザ出力）×（基準放射率）÷（計測点ＳＰの放射率ε）の式にて、加熱用レーザＬＡの「レーザ出力（Ｗ）」を算出する。その後、判定装置７０は、加熱用レーザ出力装置２６に向けて、この算出した「レーザ出力（Ｗ）」で加熱用レーザＬＡを出射するように制御信号を出力した後、当該サブ処理を終了して、ステップＳ３８の処理に進む。その結果、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、計測点ＳＰに照射された加熱用レーザＬＡの強度が、入力された「レーザ出力（Ｗ）」の振幅で（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。
【０１７４】
以上詳細に説明した通り、第５実施形態に係る光学非破壊検査装置１０５では、上記第２実施形態に係る光学非破壊検査装置９５が奏する効果を奏することができる。更に、計測点ＳＰにおける加熱用レーザＬＡの「レーザ吸収量」が、計測対象物５０に対する「基準レーザ吸収量」と同じになるように、加熱用レーザＬＡの「レーザ出力（Ｗ）」が設定されて、出射される。
【０１７５】
これにより、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の反射率が異なっても、判定装置７０は、計測点ＳＰにおける「レーザ吸収量」を常に計測対象物５０に対する「基準レーザ吸収量」に設定することができる。この結果、判定装置７０は、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。
【０１７６】
［第６実施形態］
次に、第６実施形態に係る光学非破壊検査装置１１１について図２２及び図２４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。
【０１７７】
この第６実施形態に係る光学非破壊検査装置１１１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５実施形態に係る光学非破壊検査装置１０５とほぼ同じ構成である。また、第６実施形態に係る光学非破壊検査装置１１１の制御構成及び制御処理は、第５実施形態に係る光学非破壊検査装置１０５の制御構成及び制御処理とほぼ同じである。
【０１７８】
但し、図２４に示すように、第６実施形態に係る光学非破壊検査装置１１１の判定装置７０は、上記「第５接合部面積判定処理」のステップＳ４３〜ステップＳ５１（図２３参照）に替えて、上記「第３接合部面積判定処理」のステップＳ６１〜ステップＳ６９（図１５参照）を実行する点で、第５実施形態に係る光学非破壊検査装置１０５と異なっている。従って、第６実施形態に係る光学非破壊検査装置１１１の判定装置７０は、上記「第３接合部面積判定処理」のステップＳ３５〜ステップＳ３７（図１０参照）に替えて、上記「第５接合部面積判定処理」のステップＳ９１（図２２参照）を実行する点で、第３実施形態に係る光学非破壊検査装置９８と異なっている。
【０１７９】
尚、図２２及び図２４に示すフローチャートにおいて、図１０及び図１５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１０及び図１５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１０及び図１５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。
【０１８０】
ここで、図２２及び図２４に示すフローチャートに基づいて、光学非破壊検査装置１１１の判定装置７０及び位相差検出装置６０が実行する「第６接合部面積判定処理」について説明する。尚、図２２及び図２４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。
【０１８１】
図２２及び図２４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Ｓ９１において、「測定用レーザと加熱用レーザの出射処理」のサブ処理（図２０参照）を実行する。続いて、判定装置７０は、上記ステップＳ３８〜ステップＳ４２、ステップＳ６１〜ステップＳ６９の処理を実行し、判定装置７０の表示手段（モニタ等）に判定結果情報９９（図１８参照）を表示する。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。
【０１８２】
尚、ステップＳ３２において、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（図５参照）と、位相差・接合部面積相関情報（図１６参照）と、接合部面積・温度相関情報（図１７参照）と、上記基準レーザ出力テーブル１０２（図２１参照）とである。
【０１８３】
また、判定装置７０におけるステップＳ９１のサブ処理は、図１９及び図２０に示す上記ステップＳ８１のサブ処理と同じ処理である。従って、上記の通り、判定装置７０は、測定した計測点ＳＰの反射率から計測点ＳＰの放射率εを算出する。そして、放射率εの計測点ＳＰに、加熱用レーザＬＡを照射した際の「レーザ吸収量」と、基準放射率の計測点ＳＰに、加熱用レーザＬＡを基準レーザ出力（Ｗ）で照射した際の「基準レーザ吸収量」と、が同じ値になるように、加熱用レーザＬＡのレーザ出力（Ｗ）を算出する。
【０１８４】
具体的には、判定装置７０は、基準レーザ出力テーブル１０２（図２１参照）を用いて、（レーザ出力）＝（基準レーザ出力）×（基準放射率）÷（計測点ＳＰの放射率ε）の式にて、加熱用レーザＬＡの「レーザ出力（Ｗ）」を算出する。その後、判定装置７０は、加熱用レーザ出力装置２６に向けて、この算出した「レーザ出力（Ｗ）」で加熱用レーザＬＡを出射するように制御信号を出力した後、当該サブ処理を終了して、ステップＳ３８の処理に進む。その結果、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、計測点ＳＰに照射された加熱用レーザＬＡの強度が、入力された「レーザ出力（Ｗ）」の振幅で（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。
【０１８５】
以上詳細に説明した通り、第６実施形態に係る光学非破壊検査装置１１１では、上記第３実施形態に係る光学非破壊検査装置９８が奏する効果を奏することができる。更に、計測点ＳＰにおける加熱用レーザＬＡの「レーザ吸収量」が、計測対象物５０に対する「基準レーザ吸収量」と同じになるように、加熱用レーザＬＡの「レーザ出力（Ｗ）」が設定されて、出射される。
【０１８６】
これにより、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の反射率が異なっても、判定装置７０は、計測点ＳＰにおける「レーザ吸収量」を常に計測対象物５０に対する「基準レーザ吸収量」に設定することができる。この結果、判定装置７０は、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。
【０１８７】
尚、本発明は前記第１実施形態乃至第６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９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。
【０１８８】
（Ａ１）前記第１実施形態乃至第６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。
【０１８９】
（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。
【０１９０】
（Ａ３）前記第１実施形態乃至第６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。
【０１９１】
（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】
【０１９２】
１、９５、９８、１０１、１０５、１１１      光学非破壊検査装置
１０      集光手段
２３      加熱レーザ選択反射手段
２６      加熱用レーザ出力装置
２２，２８      コリメートレンズ
２９      ビームスプリッタ
３１      赤外線用選択反射手段
３３      測定用レーザ出力装置
３５      赤外線強度検出手段
３６、４２、４６      集光レンズ
４５      測定用レーザ検出手段
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
１０２    基準レーザ出力テーブル
【図１】
2019020382.tif 000003
【図２】
2019020382.tif 000004
【図３】
2019020382.tif 000005
【図４】
2019020382.tif 000006
【図５】
2019020382.tif 000007
【図６】
2019020382.tif 000008
【図７】
2019020382.tif 000009
【図８】
2019020382.tif 000010
【図９】
2019020382.tif 000011
【図１０】
2019020382.tif 000012
【図１１】
2019020382.tif 000013
【図１２】
2019020382.tif 000014
【図１３】
2019020382.tif 000015
【図１４】
2019020382.tif 000016
【図１５】
2019020382.tif 000017
【図１６】
2019020382.tif 000018
【図１７】
2019020382.tif 000019
【図１８】
2019020382.tif 000020
【図１９】
2019020382.tif 000021
【図２０】
2019020382.tif 000022
【図２１】
2019020382.tif 000023
【図２２】
2019020382.tif 000024
【図２３】
2019020382.tif 000025
【図２４】
2019020382.tif 000026