(57)【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部材である計測対象物における第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、前記加熱用レーザに関する情報と前記計測点から取得される情報と、に基づいて、前記接合界面の面積を求める、光学非破壊検査装置であって、
前記計測点における強度が正弦波状に変化するように前記加熱用レーザを出射するレーザ出力装置と、
前記計測点の前記加熱用レーザの強度、を検出するレーザ強度検出手段と、
前記計測点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前記赤外線の強度を検出する赤外線強度検出手段と、
前記レーザ強度検出手段からの検出信号と前記赤外線強度検出手段からの検出信号を取り込んで、正弦波状に変化する前記加熱用レーザの強度と、正弦波状に変化する前記赤外線の強度と、の位相差を検出する位相差検出装置と、
前記位相差検出装置から取り込んだ前記位相差に基づいて前記接合界面の面積である接合界面面積を算出する判定装置と、を有する、
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であって、
前記計測点の前記加熱用レーザの強度は、
前記計測点に照射される前記加熱用レーザである照射光の強度であって正弦波状に変化する前記照射光の強度、または、前記計測点にて反射された前記加熱用レーザの反射光の強度であって正弦波状に変化する前記反射光の強度、である、
光学非破壊検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光学非破壊検査装置であって、
前記判定装置には、前記第１部材の物理特性である第１物理特性と、前記第２部材の物理特性である第２物理特性と、前記接合界面の物理特性である界面物理特性と、が記憶されており、
前記判定装置は、
前記位相差と、正弦波状に強度が変化する前記加熱用レーザの周波数と、前記第１物理特性と、に基づいて前記第１部材と前記第２部材とを１つの部材とみなした熱拡散率を求め、
求めた前記熱拡散率と、前記第１物理特性と、に基づいて前記第１部材と前記第２部材とを１つの部材とみなした熱伝導率を求め、
求めた前記熱伝導率から前記計測対象物の見かけ上の熱抵抗を求め、求めた計測対象物の見かけ上の熱抵抗と、前記第１物理特性と、前記第２物理特性とから前記接合界面の熱抵抗である接合界面熱抵抗を求め、
求めた前記接合界面熱抵抗と、前記界面物理特性と、に基づいて前記接合界面面積を算出する、
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であって、
前記判定装置は、所定の通信回線に接続されており、前記第１物理特性と、前記第２物理特性と、前記界面物理特性とを、前記通信回線を介して受信して記憶する、
光学非破壊検査装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の光学非破壊検査装置であって、
前記第１物理特性と前記第２物理特性と前記界面物理特性は、
前記第１部材における前記計測点から前記第１部材と前記第２部材の接触面までの距離である熱拡散長と、
前記第１部材の比熱容量と、
前記第１部材の密度と、
前記第１部材の熱抵抗と、
前記第２部材の熱抵抗と、
前記接合界面の厚さ、または、前記接合界面熱抵抗に対する前記接合界面面積に関する接合係数と、を含む、
光学非破壊検査装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学非破壊検査装置であって、
前記レーザ出力装置は、
入力された変調信号に基づいて強度が変調されたレーザを出射する半導体レーザ光源と、前記変調信号を出力する変調信号出力手段と、にて構成されている、
あるいは、所定の強度のレーザを音響光学変調器に向けて出射するレーザ光源と、入力された変調信号に基づいて入射されたレーザを回折する音響光学変調器と、前記変調信号を出力する変調信号出力手段と、にて構成されている、
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部材である計測対象物における第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、前記加熱用レーザに関する情報と前記計測点から取得される情報と、に基づいて、前記接合界面の面積を求める、光学非破壊検査方法であって、
レーザ出力装置と、位相差検出装置と、判定装置と、を用いて、
前記レーザ出力装置にて、前記計測点における強度が正弦波状に変化するように前記加熱用レーザを出射するレーザ出射ステップと、
前記位相差検出装置にて、前記計測点の前記加熱用レーザの強度、を計測するレーザ強度計測ステップと、
前記位相差検出装置にて、前記計測点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前記赤外線の強度を計測する赤外線強度計測ステップと、
前記位相差検出装置にて、計測された正弦波状に変化する前記加熱用レーザの強度と、計測された正弦波状に変化する前記赤外線の強度と、の位相差を求め、求めた前記位相差を前記判定装置に出力する位相差計測ステップと、
前記判定装置にて、前記位相差に基づいて、前記接合界面の面積である接合界面面積を算出する接合界面面積算出ステップと、を有する、
光学非破壊検査方法。
【請求項８】
請求項７に記載の光学非破壊検査方法であって、
前記計測点の前記加熱用レーザの強度は、
前記計測点に照射される前記加熱用レーザである照射光の強度であって正弦波状に変化する前記照射光の強度、または、前記計測点にて反射された前記加熱用レーザの反射光の強度であって正弦波状に変化する前記反射光の強度、である、
光学非破壊検査方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の光学非破壊検査方法であって、
前記判定装置に、前記第１部材の物理特性である第１物理特性と、前記第２部材の物理特性である第２物理特性と、前記接合界面の物理特性である界面物理特性と、を記憶しておき、
前記接合界面面積算出ステップにおいて、
前記判定装置にて、
前記位相差と、正弦波状に強度が変化する前記加熱用レーザの周波数と、前記第１物理特性と、に基づいて前記第１部材と前記第２部材とを１つの部材とみなした熱拡散率を求め、
求めた前記熱拡散率と、前記第１物理特性と、に基づいて前記第１部材と前記第２部材とを１つの部材とみなした熱伝導率を求め、
求めた前記熱伝導率から前記計測対象物の見かけ上の熱抵抗を求め、求めた計測対象物の見かけ上の熱抵抗と、前記第１物理特性と、前記第２物理特性とから前記接合界面の熱抵抗である接合界面熱抵抗を求め、
求めた前記接合界面熱抵抗と、前記界面物理特性と、に基づいて前記接合界面面積を算出する、
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であって、
前記第１物理特性と、前記第２物理特性と、前記界面物理特性とを、所定の通信回線を介して配信して前記判定装置に記憶させる、
光学非破壊検査方法。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の光学非破壊検査方法であって、
前記第１物理特性と前記第２物理特性と前記界面物理特性は、
前記第１部材における前記計測点から前記第１部材と前記第２部材の接触面までの距離である熱拡散長と、
前記第１部材の比熱容量と、
前記第１部材の密度と、
前記第１部材の熱抵抗と、
前記第２部材の熱抵抗と、
前記接合界面の厚さ、または、前記接合界面熱抵抗に対する前記接合界面面積に関する接合係数と、を含む、
光学非破壊検査方法。
【請求項１２】
請求項７〜１１のいずれか一項に記載の光学非破壊検査方法であって、
前記レーザ出力装置として、
入力された変調信号に基づいて強度が変調されたレーザを出射する半導体レーザ光源と、前記変調信号を出力する変調信号出力手段と、にて構成されている前記レーザ出力装置、
あるいは、所定の強度のレーザを音響光学変調器に向けて出射するレーザ光源と、入力された変調信号に基づいて入射されたレーザを回折する音響光学変調器と、前記変調信号を出力する変調信号出力手段と、にて構成されている前記レーザ出力装置、を用いる、
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部材における接合界面の面積を、光学的に非破壊にて求める、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。接合状態の検査において、従来では、生産ロットの中から適当にサンプルを抜き取り、当該サンプルを破壊して接合状態を確認し、当該ロットの製品は、破壊したサンプルと同等の接合状態を有している、とみなしていた。この従来の方法は、接合状態を確認するためにサンプルを破壊しなければならない。
【０００３】
ここで特許文献１には、試料の熱伝導率を計測する熱物性測定装置が記載されている。熱物性測定装置は、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。
【０００４】
また特許文献２には、試料の熱拡散率を計測する熱拡散率測定装置が記載されている。熱拡散率測定装置は、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、を有している。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】
【０００５】
【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】
【０００６】
特許文献１に記載の熱物性測定装置は、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求めることはできない。また特許文献２に記載の熱拡散率測定装置は、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求めることはできない。
【０００７】
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、非破壊にて接合界面の面積を求めることができる、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】
【０００８】
上記課題を解決するため、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は、次の手段をとる。まず、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部材である計測対象物における第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情報、または前記加熱用レーザに関する情報と、前記計測点から取得される情報と、に基づいて、前記接合界面の面積を求める、光学非破壊検査装置であって、前記計測点における強度が正弦波状に変化するように前記加熱用レーザを出射するレーザ出力装置と、前記計測点の前記加熱用レーザの強度、を検出するレーザ強度検出手段と、前記計測点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前記赤外線の強度を検出する赤外線強度検出手段と、前記レーザ強度検出手段からの検出信号と前記赤外線強度検出手段からの検出信号を取り込んで、正弦波状に変化する前記加熱用レーザの強度と、正弦波状に変化する前記赤外線の強度と、の位相差を検出する位相差検出装置と、前記位相差検出装置から取り込んだ前記位相差に基づいて前記接合界面の面積である接合界面面積を算出する判定装置と、を有する、光学非破壊検査装置である。
【０００９】
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であって、前記計測点の前記加熱用レーザの強度は、前記計測点に照射される前記加熱用レーザである照射光の強度であって正弦波状に変化する前記照射光の強度、または、前記計測点にて反射された前記加熱用レーザの反射光の強度であって正弦波状に変化する前記反射光の強度、である、光学非破壊検査装置である。
【００１０】
次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係る光学非破壊検査装置であって、前記判定装置には、前記第１部材の物理特性である第１物理特性と、前記第２部材の物理特性である第２物理特性と、前記接合界面の物理特性である界面物理特性と、が記憶されている。そして、前記判定装置は、前記位相差と、正弦波状に強度が変化する前記加熱用レーザの周波数と、前記第１物理特性と、に基づいて前記第１部材と前記第２部材とを１つの部材とみなした熱拡散率を求め、求めた前記熱拡散率と、前記第１物理特性と、に基づいて前記第１部材と前記第２部材とを１つの部材とみなした熱伝導率を求め、求めた前記熱伝導率と、前記位相差に基づいた前記計測対象物の見かけ上の熱抵抗と、前記第１物理特性と、前記第２物理特性とから前記接合界面の熱抵抗である接合界面熱抵抗を求め、求めた前記接合界面熱抵抗と、前記界面物理特性と、に基づいて前記接合界面面積を算出する、光学非破壊検査装置である。
【００１１】
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であって、前記判定装置は、所定の通信回線に接続されており、前記第１物理特性と、前記第２物理特性と、前記界面物理特性とを、前記通信回線を介して受信して記憶する、光学非破壊検査装置である。
【００１２】
次に、本発明の第５の発明は、上記第３の発明または第４の発明に係る光学非破壊検査装置であって、前記第１物理特性と前記第２物理特性と前記界面物理特性は、前記第１部材における前記計測点から前記第１部材と前記第２部材の接触面までの距離である熱拡散長と、前記第１部材の比熱容量と、前記第１部材の密度と、前記第１部材の熱抵抗と、前記第２部材の熱抵抗と、前記接合界面の厚さ、または、前記接合界面熱抵抗に対する前記接合界面面積に関する接合係数と、を含む、光学非破壊検査装置である。
【００１３】
次に、本発明の第６の発明は、上記第１の発明〜第５の発明のいずれか１つに係る光学非破壊検査装置であって、前記レーザ出力装置は、入力された変調信号に基づいて強度が変調されたレーザを出射する半導体レーザ光源と、前記変調信号を出力する変調信号出力手段と、にて構成されている、あるいは、所定の強度のレーザを音響光学変調器に向けて出射するレーザ光源と、入力された変調信号に基づいて入射されたレーザを回折する音響光学変調器と、前記変調信号を出力する変調信号出力手段と、にて構成されている、光学非破壊検査装置である。
【００１４】
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部材である計測対象物における第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情報、または前記加熱用レーザに関する情報と前記計測点から取得される情報、に基づいて、前記接合界面の面積を求める、光学非破壊検査方法であって、レーザ出力装置と、位相差検出装置と、判定装置と、を用いる。そして、前記レーザ出力装置にて、前記計測点における強度が正弦波状に変化するように前記加熱用レーザを出射するレーザ出射ステップと、前記位相差検出装置にて、前記計測点の前記加熱用レーザの強度、を計測するレーザ強度計測ステップと、前記位相差検出装置にて、前記計測点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前記赤外線の強度を計測する赤外線強度計測ステップと、前記位相差検出装置にて、計測された正弦波状に変化する前記加熱用レーザの強度と、計測された正弦波状に変化する前記赤外線の強度と、の位相差を求め、求めた前記位相差を前記判定装置に出力する位相差計測ステップと、前記判定装置にて、前記位相差に基づいて、前記接合界面の面積である接合界面面積を算出する接合界面面積算出ステップと、を有する、光学非破壊検査方法である。
【００１５】
次に、本発明の第８の発明は、上記第７の発明に係る光学非破壊検査方法であって、前記計測点の前記加熱用レーザの強度は、前記計測点に照射される前記加熱用レーザである照射光の強度であって正弦波状に変化する前記照射光の強度、または、前記計測点にて反射された前記加熱用レーザの反射光の強度であって正弦波状に変化する前記反射光の強度、である、光学非破壊検査方法である。
【００１６】
次に、本発明の第９の発明は、上記第７の発明または第８の発明に係る光学非破壊検査方法であって、前記判定装置に、前記第１部材の物理特性である第１物理特性と、前記第２部材の物理特性である第２物理特性と、前記接合界面の物理特性である界面物理特性と、を記憶しておく。そして、前記接合界面面積算出ステップにおいて、前記判定装置にて、前記位相差と、正弦波状に強度が変化する前記加熱用レーザの周波数と、前記第１物理特性と、に基づいて前記第１部材と前記第２部材とを１つの部材とみなした熱拡散率を求め、求めた前記熱拡散率と、前記第１物理特性と、に基づいて前記第１部材と前記第２部材とを１つの部材とみなした熱伝導率を求め、求めた前記熱伝導率と、前記位相差に基づいた前記計測対象物の見かけ上の熱抵抗と、前記第１物理特性と、前記第２物理特性とから前記接合界面の熱抵抗である接合界面熱抵抗を求め、求めた前記接合界面熱抵抗と、前記界面物理特性と、に基づいて前記接合界面面積を算出する、光学非破壊検査方法である。
【００１７】
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であって、前記第１物理特性と、前記第２物理特性と、前記界面物理特性とを、所定の通信回線を介して配信して前記判定装置に記憶させる、光学非破壊検査方法である。
【００１８】
次に、本発明の第１１の発明は、上記第９の発明または第１０の発明に係る光学非破壊検査方法であって、前記第１物理特性と前記第２物理特性と前記界面物理特性は、前記第１部材における前記計測点から前記第１部材と前記第２部材の接触面までの距離である熱拡散長と、前記第１部材の比熱容量と、前記第１部材の密度と、前記第１部材の熱抵抗と、前記第２部材の熱抵抗と、前記接合界面の厚さ、または、前記接合界面熱抵抗に対する前記接合界面面積に関する接合係数と、を含む、光学非破壊検査方法である。
【００１９】
次に、本発明の第１２の発明は、上記第７の発明〜第１１の発明のいずれか１つに係る光学非破壊検査方法であって、前記レーザ出力装置として、入力された変調信号に基づいて強度が変調されたレーザを出射する半導体レーザ光源と、前記変調信号を出力する変調信号出力手段と、にて構成されている前記レーザ出力装置、あるいは、所定の強度のレーザを音響光学変調器に向けて出射するレーザ光源と、入力された変調信号に基づいて入射されたレーザを回折する音響光学変調器と、前記変調信号を出力する変調信号出力手段と、にて構成されている前記レーザ出力装置、を用いる、光学非破壊検査方法である。
【発明の効果】
【００２０】
第１の発明によれば、正弦波状に変化する加熱用レーザの強度と、正弦波状に変化する赤外線の強度と、の位相差に基づいて接合界面の面積を求める。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、非破壊にて接合界面の面積を求めることができる。
【００２１】
第２の発明によれば、レーザ強度検出手段にて検出する加熱用レーザの強度は、計測点に照射される加熱用レーザである照射光の強度、または、計測点にて反射された加熱用レーザの反射光の強度、である。従って、第１部材の表面状態等に応じて、測定しやすい加熱用レーザを選択することができるので便利である。
【００２２】
第３の発明によれば、位相差と、加熱用レーザの周波数と、第１物理特性と、第２物理特性と、界面物理特性と、計測対象物の見かけ上の熱抵抗と、を用いて、第１部材の熱拡散率、第１部材と第２部材を１つの部材とみなした熱伝導率、接合界面熱抵抗、接合界面面積、を非破壊にて求めることができる。
【００２３】
第４の発明によれば、計測対象物である第１部材と第２部材の材質やサイズが、１通りでなく、種々の組み合わせで複数の計測対象物がある場合であっても、判定装置に、計測対象物に対応する第１物理特性と第２物理特性と界面物理特性と、を容易に記憶させることができるので便利である。
【００２４】
第５の発明によれば、第１物理特性と第２物理特性と界面物理特性における具体的な特性を特定しており、接合界面の面積を適切に求めることができる。
【００２５】
第６の発明によれば、正弦波状に強度が変化する加熱用レーザを比較的容易に得ることができる。
【００２６】
第７の発明によれば、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、非破壊にて接合界面の面積を求めることができる光学非破壊検査方法を適切に実現することができる。
【００２７】
第８の発明によれば、レーザ強度検出手段にて検出する加熱用レーザの強度は、計測点に照射される加熱用レーザである照射光の強度、または、計測点にて反射された加熱用レーザの反射光の強度、である。従って、第１部材の表面状態等に応じて、測定しやすい加熱用レーザを選択することができるので便利である。
【００２８】
第９の発明によれば、位相差と、加熱用レーザの周波数と、第１物理特性と、第２物理特性と、界面物理特性と、計測対象物の見かけ上の熱抵抗と、を用いて、第１部材の熱拡散率、第１部材と第２部材を１つの部材とみなした熱伝導率、接合界面熱抵抗、接合界面面積、を求めることができる光学非破壊検査方法を適切に実現することができる。
【００２９】
第１０の発明によれば、判定装置に、計測対象物に対応する第１物理特性と第２物理特性と界面物理特性と、を容易に記憶させることができるので便利である。
【００３０】
第１１の発明によれば、第１物理特性と第２物理特性と界面物理特性における具体的な特性を特定しており、接合界面の面積を適切に求めることができる。
【００３１】
第１２の発明によれば、正弦波状に強度が変化する加熱用レーザを比較的容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】光学非破壊検査装置の全体構成の第１の実施の形態を説明する図である。
【図２】光学非破壊検査装置の全体構成の第２の実施の形態を説明する図である。
【図３】判定装置及び位相差検出装置の処理手順の例を説明するフローチャートである。
【図４】判定装置に記憶されている物理特性情報の例を説明する図である。
【図５】位相差検出装置に入力される照射光強度と赤外線強度の例と、測定された位相差の例を説明する図である。
【図６】接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材のモデルと、第１物理特性、第２物理特性、界面物理特性、の例を説明する図である。
【図７】判定装置に表示される判定結果の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて順に説明する。以下に説明する第１の実施の形態の光学非破壊検査装置１、第２の実施の形態の光学非破壊装置１Ａは、いずれも、接合界面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を照射して、計測点ＳＰから取得される温度応答、または加熱用レーザの検出と計測点ＳＰから取得される温度応答、に基づいて、接合界面５３の面積（面積に関する情報）を求める。また「接合界面」とは、上記の「接合」されている領域であって面状の領域を指す。
【００３４】
また、加熱用レーザに関する情報と計測点ＳＰから取得される情報に基づいて接合界面の面積を求める場合、計測点ＳＰに照射される正弦波状に変化する照射光（加熱用レーザ）の強度と、計測点ＳＰから放射される正弦波状に変化する赤外線（所定波長の赤外線）の強度と、の位相差や、正弦波状の照射光の強度の周波数等に基づいて前記面積を求める。
【００３５】
また、計測点ＳＰから取得される情報に基づいて接合界面の面積を求める場合、計測点ＳＰにて反射された正弦波状に変化する反射光（加熱用レーザの反射光）の強度と、計測点ＳＰから放射される正弦波状に変化する赤外線（所定波長の赤外線）の強度と、の位相差や、正弦波状の反射光の強度の周波数等に基づいて前記面積を求める。
【００３６】
●［第１の実施の形態の光学非破壊検査装置１の全体構成（図１）］
まず図１を用いて、第１の実施の形態における光学非破壊検査装置１の全体構成について説明する。第１の実施の形態の光学非破壊検査装置１は、加熱用レーザの強度の計測を、計測点に照射される加熱用レーザ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を計測するタイプの光学非破壊検査装置の例を示している。光学非破壊検査装置１は、レーザ出力装置２７、集光手段１０（図１、図２の例では、反射型対物レンズ）、レーザ強度検出手段４１、赤外線強度検出手段３１、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が銅であり、第２部材５２が銅であり、第１部材５１と第２部材５２とが、溶接によって接合界面５３にて接合されている例で説明する。
【００３７】
レーザ出力装置２７は、例えば半導体レーザ光源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。半導体レーザ光源２１は、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。そして半導体レーザ光源２１は、変調信号出力手段２５からの変調信号に基づいて、強度が正弦波状に変化する加熱用レーザＬａを出射する。半導体レーザ光源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。なお出射された加熱用レーザ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。なお、加熱用レーザの出力は、計測対象物を破壊することなく加熱できる出力に調整されている。
【００３８】
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。なお集光手段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。なお集光手段１０は、対物レンズが好ましい。
【００３９】
レーザ出力装置２７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の波長の光を反射し、加熱用レーザの波長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。なお図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、レーザ強度検出手段４１が配置されている。
【００４０】
レーザ強度検出手段４１は、例えば加熱用レーザの波長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（正弦波状に強度が変化する加熱用レーザ）は、集光レンズ４２にて集光されてレーザ強度検出手段４１に入力される。そしてレーザ強度検出手段４１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。
【００４１】
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にて反射した照射光と計測点ＳＰから放射された赤外線を含む測定光）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３１が配置されている。
【００４２】
赤外線強度検出手段３１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測定光路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、集光レンズ３２にて集光されて赤外線強度検出手段３１に入力される。そして赤外線強度検出手段３１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。
【００４３】
位相差検出装置６０は、例えばロックインアンプであり、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１）と、赤外線強度検出手段３１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２）と、が入力される。そして位相差検出装置６０は、正弦波状検出信号１と正弦波状検出信号２との位相差を測定し、測定した位相差を判定装置７０に出力する。なお、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３１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には、接合界面の面積に関する情報が含まれている。
【００４４】
判定装置７０は、例えばパーソナルコンピュータであり、レーザ出力装置２７に制御信号を出力し、位相差検出装置６０から位相差を取り込む。そして判定装置７０は、後述するように、取り込んだ位相差と、計測点ＳＰでの強度が正弦波状に変化する加熱用レーザの周波数と、記憶している第１物理特性（第１部材の物理特性）、第２物理特性（第２部材の物理特性）、界面物理特性（接合界面の物理特性）と、に基づいて、接合界面５３の面積を求める。なお、第１物理特性、第２物理特性、界面物理特性、の詳細、及び接合界面の面積を求める手順については後述する。
【００４５】
なお、例えば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、第１物理特性と第２物理特性と界面物理特性を含む物理特性情報（図４参照）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。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、第１物理特性と第２物理特性と界面物理特性を含む物理特性情報を受信して記憶する。特に、施設内に複数の光学非破壊装置１を設けた場合、１台ずつ第１物理特性、第２物理特性、界面物理特性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装置１に、第１物理特性、第２物理特性、界面物理特性を受信させて記憶させることができるので、便利である。
【００４６】
●［第２の実施の形態の光学非破壊検査装置１Ａの全体構成（図２）］
次に図２を用いて、第２の実施の形態における光学非破壊検査装置１Ａの全体構成について説明する。第２の実施の形態の光学非破壊検査装置１Ａは、加熱用レーザの強度の計測を、計測点にて反射された加熱用レーザの反射光の強度であって正弦波状に変化する反射光の強度を計測するタイプの光学非破壊検査装置の例を示している。第２の実施の形態の光学非破壊検査装置１Ａは、第１の実施の形態の光学非破壊検査装置１に対して、レーザ出力装置２７がレーザ出力装置２７Ａに変更されて加熱用レーザＬａが線状である点と、加熱レーザ選択反射手段２３が省略されている点と、反射光選択反射手段４３が追加されている点が異なる。以下、これらの相違点について主に説明する。相違点以外の構成については、第１の実施の形態にて説明したとおりであるので、説明を省略する。なお図２の例では、説明上、ワーク（接合界面５３にて接合された第１部材５１と第２部材５２）への入射光である加熱用レーザＬａの入射角度と、加熱用レーザＬａの反射光の反射角度（光軸Ｘの角度）と、に合わせてワークの傾斜角度を設定している例を示している。
【００４７】
レーザ出力装置２７Ａは、例えば線状の加熱用レーザＬａを出射するレーザ光源２１Ａと、音響光学変調器２４と、変調信号出力手段２５と、を有しており、計測点ＳＰに照射された加熱用レーザＬａの強度が正弦波状に変化するように、判定装置７０からの制御信号に基づいて、加熱用レーザＬａを出射する。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。レーザ光源２１Ａから出射された線状の加熱用レーザは、音響光学変調器２４に入力され、後述するように音響光学変調器２４によって回折される。音響光学変調器２４は、光変調器（ＥＯＭ）デバイスや、弾性表面波（ＳＡＷ）デバイスを含む。例えば光変調器デバイスは、圧電結晶中に光を透過させるとき、変調信号出力手段２５からの変調信号に基づいて電界や超音波を印加して圧電効果を生じさせ、圧電結晶中の屈折率を変化させる。そして屈折されて加熱用レーザは、回折光として取り出される。すなわち、加熱用レーザＬａの照射位置は、計測点ＳＰを中心として揺動し、結果として計測点ＳＰに照射された加熱用レーザ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。なお、加熱用レーザの出力は、計測対象物を破壊することなく加熱できる出力に調整されている。またレーザ出力装置２７Ａから出射された加熱用レーザＬａは、例えば、ピンホールＰＨを通過した後、対物レンズＬＴにて計測点ＳＰに集光されている。
【００４８】
第１測定光Ｌ１１（計測点ＳＰにて反射した照射光と計測点ＳＰから放射された赤外線を含む測定光）の光路中のいずれかの位置には、反射光選択反射手段４３が配置されている。例えば反射光選択反射手段４３は、加熱用レーザＬａが計測点ＳＰにて反射した反射光の波長（すなわち加熱用レーザの波長）の光を反射し、反射光の波長以外の光を透過するダイクロイックミラーである。そして反射光選択反射手段４３が反射光の波長の光を反射した先には、集光レンズ４２及びレーザ強度検出手段４１が配置されている。なお、集光レンズ４２及びレーザ強度検出手段４１については、第１の実施の形態にて説明したとおりであるので、説明を省略する。
【００４９】
●［判定装置７０及び位相差検出装置６０の処理手順（図３〜図５）］
次に図３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の処理手順の例について説明する。例えば作業者が判定装置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Ｓ１５へと処理を進め、位相差検出装置６０はステップＳ１４０へと処理を進める。
【００５０】
まず、判定装置７０におけるステップＳ１５〜ステップＳ３５の処理手順について説明する。ステップＳ１５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、受信データがある場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２０に進み、受信データが無い場合（Ｎｏ）はステップＳ３０に進む。
【００５１】
ステップＳ２０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Ｓ２５に進む。そしてステップＳ２５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（Ｙｅｓ）はステップＳ３０に進み、受信が終了していない場合（Ｎｏ）はステップＳ２０に戻る。
【００５２】
判定装置７０が受信するデータは、図１及び図２に示す配信装置８１から配信される物理特性情報であり、図４に物理特性情報７０Ａの例を示す。例えば物理特性情報７０Ａには、品番、第１物理特性、第２物理特性、界面物理特性、面積許容最小値、面積許容最大値、が含まれている。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品番が変わる毎、物理特性情報の内容が変更される毎、等）で物理特性情報の配信を行い、判定装置７０は、通信回線８０を介して配信装置８１から物理特性情報を受信し、受信した物理特性情報を記憶する。
【００５３】
計測対象物は、第１部材の材質、第１部材のサイズ、第２部材の材質等に応じて複数あるので、「品番」で計測対象物が区別されている。そして当該「品番」に応じて、（第１部材の）熱拡散長（ｘ）、（第１部材の）比熱容量（ｃ１）、（第１部材の）密度（ρ１）、（第１部材の）熱抵抗（Ｒ１）、（第２部材の）熱抵抗（Ｒ２）、接合係数（Ｋｓ）（または接合界面の厚さ（ｄ））、面積許容最小値、面積許容最大値、が対応付けられている。
【００５４】
第１物理特性は、第１部材５１に関する物理情報であり、第１部材の熱拡散長（ｘ）、第１部材の比熱容量（ｃ１）、第１部材の密度（ρ１）、第１部材の熱抵抗（Ｒ１）、を含む。なお第１部材の熱拡散長（ｘ）とは、図６に示すように計測点ＳＰから第１部材と第２部材の接触面までの距離である。第２物理情報は、第２部材５２に関する物理情報であり、第２部材の熱抵抗（Ｒ２）を含む。界面物理特性は、接合界面５３に関する物理特性を考慮した接合面積に対する接合係数Ｋｓ（接合界面熱抵抗に対する接合界面面積に関する接合係数に相当）、または接合界面の厚さ（ｄ）を含む。
【００５５】
面積許容最小値は、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において、正常と判定される際の最小値を示している。面積許容最大値は、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において、正常と判定される際の最大値を示している。すなわち、判定装置７０は、算出された接合界面の面積が、面積許容最小値以上かつ面積許容最大値以下である場合、第１部材と第２部材の接合状態は正常であると判定し、算出された接合界面の面積が、面積許容最小値よりも小さい場合、または面積許容最大値よりも大きい場合、第１部材と第２部材の接合状態は異常であると判定する。
【００５６】
ステップＳ３０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、計測指示がある場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２５に進み、計測指示が無い場合（Ｎｏ）はステップＳ３０に戻る。なお、計測指示には「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）等から品番を入力する。
【００５７】
ステップＳ３５に進んだ場合、判定装置７０は、レーザ出力装置２７（またはレーザ出力装置２７Ａ）に向けて制御信号を出力する。レーザ出力装置２７（またはレーザ出力装置２７Ａ）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の強度が正弦波状に変化するように加熱用レーザを出射する。そして判定装置７０は、ステップＳ３５の処理を終えると、ステップＳ６０にて、位相差検出装置６０からの位相差の入力を待つ。このステップＳ３５の処理は、計測点ＳＰにおける強度が正弦波状に変化するように加熱用レーザを出射するレーザ出射ステップに相当する。
【００５８】
次に、位相差検出装置６０におけるステップＳ１４０〜ステップＳ１５５の処理手順について説明する。ステップＳ１４０にて、位相差検出装置６０は、レーザ強度検出手段４１からの検出信号の入力の有無（照射光（図１参照）または反射光（図２参照）である加熱用レーザの有無）を判定し、検出信号（加熱用レーザ）の入力が有る場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１４５に進み、検出信号（加熱用レーザ）の入力が無い場合（Ｎｏ）はステップＳ１４０に戻る。
【００５９】
ステップＳ１４５に進んだ場合、位相差検出装置６０は、赤外線強度検出手段３１からの検出信号に基づいた温度応答の有無を判定し、温度応答が有る場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１５０に進み、温度応答が無い場合（Ｎｏ）はステップＳ１４５に戻る。なお、所定波長の赤外線の入力の有無で判定してもよい。
【００６０】
ステップＳ１５０に進んだ場合、位相差検出装置６０は、レーザ強度検出手段４１からの検出信号に基づいて、強度が正弦波状に変化する照射光（図１の構成の場合）または反射光（図２の構成の場合）を計測する。なお図５に、計測された照射光（または反射光）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３１からの検出信号に基づいて、強度が正弦波状に変化する赤外線を計測する。なお図５に、計測された赤外線の例を示す。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）照射光（または反射光）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５参照）を計測してステップＳ１５５に進む。
【００６１】
このステップＳ１５０の処理は、計測点ＳＰにて反射された加熱用レーザの反射光の強度であって正弦波状に変化する反射光の強度、または計測点ＳＰに照射される加熱用レーザ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、を計測するレーザ強度計測ステップを含む。またステップＳ１５０の処理は、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を計測する赤外線強度計測ステップを含む。またステップＳ１５０の処理は、計測された正弦波状に変化する反射光の強度または照射光の強度と、計測された正弦波状に変化する赤外線の強度と、の位相差を求め、求めた位相差を判定装置に出力する位相差計測ステップを含む。
【００６２】
ステップＳ１５５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、ステップＳ１４０に戻る。
【００６３】
次に、判定装置７０におけるステップＳ６０〜ステップＳ８０の処理手順について説明する。ステップＳ６０にて判定装置７０は、位相差検出装置６０からの位相差の入力の有無を判定し、位相差の入力が有る場合（Ｙｅｓ）はステップＳ６５に進み、位相差の入力が無い場合（Ｎｏ）はステップＳ６０に戻る。
【００６４】
ステップＳ６５に進んだ場合、判定装置７０は、位相差を取り込み、レーザ出力装置２７（またはレーザ出力装置２７Ａ）に制御信号を出力し、レーザ出力装置２７（またはレーザ出力装置２７Ａ）からの加熱用レーザの出射を停止させてステップＳ７０に進む。
【００６５】
ステップＳ７０にて判定装置７０は、取り込んだ位相差に基づいて、第１部材と第２部材を１つの部材とみなしたときの熱拡散率αｔを算出し、ステップＳ７５に進む。第１部材と第２部材を１つの部材とみなしたときの熱拡散率をαｔ、位相差をδ（位相差検出装置６０からの出力値）、加熱用レーザである照射光（または反射光）の周波数をｆ、第１部材５１の熱拡散長をｘ、とした場合、以下の（式１）が成立する。この（式１）より、判定装置７０は、位相差δと、照射光（または反射光）の周波数ｆと、第１物理特性（この場合、第１部材の熱拡散長ｘ）と、に基づいて、熱拡散率αｔを求めることができる。なお、照射光（または反射光）の周波数ｆは、予めわかっており判定装置７０に予め記憶されていてもよいし、位相差検出装置６０にて計測した照射光（または反射光）から位相差検出装置６０が周波数ｆを求め、求めた周波数ｆを判定装置７０に出力するようにしてもよい。また第１部材の熱拡散長ｘは、判定装置７０が記憶している物理特性情報（図４参照）と、ステップＳ３０にて入力された品番にて特定される。熱拡散長ｘは、第１部材における計測点から、第１部材と第２部材との接触面までの距離であり、例えば、データテーブルにて与えられる。なお図６に、接合界面５３にて互いに接合された第１部材５１と第２部材５２（計測対象物）のモデルの例を示す。
αｔ＝π・ｆ・（ｘ／δ）2    （式１）
【００６６】
ステップＳ７５にて判定装置７０は、算出した熱拡散率αｔに基づいて、第１部材と第２部材を１つの部材とみなしたときの熱伝導率λｔを算出し、ステップＳ８０に進む。熱伝導率をλｔ、熱拡散率をαｔ、第１部材の比熱容量をｃ１、第１部材の密度をρ１、とした場合、以下の（式２）が成立し、この（式２）より、判定装置７０は、熱拡散率αｔと、第１物理特性（この場合、第１部材の比熱容量ｃ１と、第１部材の密度ρ１）と、に基づいて、熱伝導率λｔを求めることができる。また第１部材の比熱容量と密度は、判定装置７０が記憶している物理特性情報（図４参照）と、ステップＳ３０にて入力された品番にて特定される。
λｔ＝αｔ・ρ１・ｃ１    （式２）
【００６７】
ステップＳ８０にて判定装置７０は、算出した熱伝導率λｔに基づいて、接合界面５３の面積である接合界面面積Ｓを算出し、算出した接合界面面積Ｓが正常または異常であることを示す判定結果を出力（図７参照）して処理を終了する。
【００６８】
ここで、第１部材の熱抵抗をＲ１、第２部材の熱抵抗をＲ２、熱伝導率λｔから推定される計測対象物全体の熱抵抗をＲｔ、接合界面の熱抵抗である接合界面熱抵抗をＲｓ、とした場合、以下の（式３）が成立する。また、接合界面熱抵抗をＲｓ、接合界面面積をＳ、接合界面熱抵抗Ｒｓに対する接合界面面積Ｓに関する接合係数をＫｓ、とした場合、以下の（式４）が成立する。そして（式４）より、（式５）を得ることができる。なお、Ｋｓは、接合界面の厚さをｄとして、Ｋｓ＝ｄ／λ１で推定してもよい。またλ１は、第１部材の熱伝導率であり、予め求められているものとする。従って、（式５）より、（式６）を得ることができる。なお、接合係数Ｋｓ、接合界面の厚さｄは、予め試験結果やシミュレーション結果等にて求めておく。
Ｒｓ＝Ｒｔ−（Ｒ１＋Ｒ２）    （式３）
Ｒｓ＝（１／Ｓ）・Ｋｓ    （式４）
Ｓ＝（１／Ｒｓ）・Ｋｓ    （式５）
Ｓ＝（１／Ｒｓ）・（ｄ／λ１）    （式６）
【００６９】
計測対象物全体（第１部材と第２部材）の見かけ上の熱抵抗Ｒｔについては、位相差δから、見かけ上の熱伝導率λｔを求め、熱伝導率λｔが熱抵抗Ｒｔに対して反比例するλｔ−Ｒｔ特性データ等により、計測対象物全体の見かけ上の熱抵抗Ｒｔを求めることができる。また第１部材の熱抵抗Ｒ１と第２部材の熱抵抗Ｒ２は、判定装置７０が記憶している物理特性情報（図４参照）と、ステップＳ３０にて入力された品番にて特定される。第１部材の材質とサイズ（または質量）がわかっていれば、第１部材の熱抵抗Ｒ１はわかっている、第２部材の材質とサイズ（または質量）がわかっていれば、第２部材の熱抵抗Ｒ２はわかっている。これらと（式３）より、Ｒｓの値を求めることができる。そして求めたＲｓの値と（式５）あるいは（式６）より、判定装置７０は、接合界面５３の接合界面面積Ｓを算出することができる。従って、判定装置７０は、第１部材の熱伝導率λ１と、位相差δと、第１物理特性（この場合、第１部材の熱抵抗Ｒ１）と、第２物理特性（この場合、第２部材の熱抵抗Ｒ２）と、界面物理特性（この場合、接合係数Ｋｓまたは接合界面の厚さｄ）と、に基づいて、接合界面面積Ｓを算出する。そして上記のステップＳ７０〜ステップＳ８０の処理は、位相差に基づいて、接合界面面積を算出する接合界面面積算出ステップに相当する。
【００７０】
また図７に、判定装置７０の表示手段に、算出した接合界面面積Ｓを含む判定結果情報７０Ｇを表示した例を示す。図７中における許容最小値（ｍｉｎ）は、判定装置７０が記憶している物理特性情報（図４参照）と、ステップＳ３０にて入力された品番にて特定された面積最小許容値である。また図７中における許容最大値（ｍａｘ）は、判定装置７０が記憶している物理特性情報（図４参照）と、ステップＳ３０にて入力された品番にて特定された面積許容最大値である。判定装置７０は、算出した接合界面の面積Ｓが、許容最小値（ｍｉｎ）以上かつ許容最大値（ｍａｘ）以下である場合、接合状態は「正常」であると判定し、許容最小値（ｍｉｎ）よりも小さいまたは許容最大値（ｍａｘ）よりも大きい場合、接合状態は「異常」であると判定する。図７の例は、「正常」と判定した場合の例を示している。作業者は、判定結果情報７０Ｇを見ることで、計測対象物の接合状態が、正常であるか異常であるかを知ることができる。
【００７１】
以上、本発明の光学非破壊検査装置及び光学非破壊検査方法は、正弦波状に強度が変化する照射光（または反射光）と、正弦波状に強度が変化する放射赤外線と、の位相差を用いることで、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、非破壊にて接合界面の面積を求めることができる。
【００７２】
上記のとおり、本発明の光学非破壊検査装置及び光学非破壊検査方法は、赤外線と反射光（または照射光）との位相差を用いる。従って、計測点ＳＰから放射される赤外線による絶対温度（絶対強度）を求める必要がなく、正弦波状に変化する赤外線の強度（赤外線の強度の変化による正弦波状の波形（振幅の精度は不要））を検出できればよい。同様に、計測点ＳＰにて反射される反射光（またはレーザ出力装置からの照射光）の絶対強度を求める必要がなく、正弦波状に変化する反射光（または照射光）の強度（反射光または照射光の強度の変化による正弦波状の波形（振幅の精度は不要））を検出できればよい。従って、計測点ＳＰの表面の状態の影響を受けることなく、高い精度で接合界面の面積Ｓを求めることができる。従って、外乱の影響による誤差の発生を低減できるので、高い精度で接合界面の面積Ｓを求めることができる。
【００７３】
本発明の光学非破壊検査装置の構成、外観等、及び光学非破壊検査方法の処理手順等は、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
【００７４】
本発明の光学非破壊検査方法は、第１部材５１と第２部材５２が金属であること限定されず、種々の材質の物質に適用可能である。また接合方法は、溶接に限定されず、種々の方法で接合された第１部材と第２部材の接合界面の面積の判定に適用することができる。
【００７５】
加熱用レーザには、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。
【００７６】
本実施の形態の説明では、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。
【符号の説明】
【００７７】
１、１Ａ    光学非破壊検査装置
１０        集光手段（対物レンズ）
２１        半導体レーザ光源
２１Ａ      レーザ光源
２２        コリメートレンズ
２３        加熱レーザ選択反射手段
２４        音響光学変調器
２５        変調信号出力手段
２７、２７Ａ    レーザ出力装置
３１        赤外線強度検出手段
３２、４２  集光レンズ
４１        レーザ強度検出手段
５１        第１部材
５２        第２部材
５３        接合界面
６０        位相差検出装置
７０        判定装置
７０Ａ      物理特性情報
８０        通信回線
８１        配信装置
ｃ１        第１部材の比熱容量
ｄ          接合界面の厚さ
Ｋｓ        接合係数
Ｌａ        加熱用レーザ
Ｒ１        第１部材の熱抵抗
Ｒ２        第２部材の熱抵抗
Ｒｓ        接合界面熱抵抗
Ｒｔ        計測対象物全体の熱抵抗
Ｓ          接合界面面積
ＳＰ        計測点
ｘ          熱拡散長
αｔ        第１部材と第２部材を１つの部材とみなしたときの熱拡散率
λ１        第１部材の熱伝導率
λｔ        第１部材と第２部材を１つの部材とみなしたときの熱伝導率
δ          位相差
ρ１        第１部材の密度
【図１】
0006620499.tif 000002
【図２】
0006620499.tif 000003
【図３】
0006620499.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006620499.tif 000006
【図６】
0006620499.tif 000007
【図７】
0006620499.tif 000008