パルスレーザ光を出射するレーザ発振器と、前記パルスレーザ光の光軸と垂直な面にマトリクス状に敷き詰められた複数の同一形状の小レンズを有し、前記複数の小レンズの各々に前記パルスレーザ光をビーム断面について分割した一部分が入射するように配置されたレンズアレイと、前記レンズアレイの前記複数の小レンズからの出射光を測定対象の金属材の表面の同一領域に重ねて集光させる集光レンズと、前記集光レンズにより集光された前記パルスレーザ光により励起され前記金属材の内部を伝播したパルス超音波を電気信号として検出するレーザ干渉計と、前記電気信号を処理する信号処理装置とを備えることを特徴とする金属材の特性測定装置。前記レーザ発振器と前記レンズアレイの間に前記レーザ発振器から出射された前記パルスレーザ光の波長を変換する波長変換結晶を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の金属材の特性測定装置。前記レーザ干渉計が、前記パルス超音波の縦波成分の繰り返し反射エコーを検出することを特徴とする請求項1に記載の金属材の特性測定装置。レーザ超音波法を用いた金属材の特性測定において、パルス超音波が金属材内部を伝播する間に、金属材の特性測定に利用するi結晶粒界での散乱によるパルス超音波の減衰だけでなく、iiパルス超音波の直進方向以外への拡散によっても、パルス超音波の振幅が減少する。パルス超音波の振幅が減少すると、信号対ノイズ比が悪化し、特性測定装置の測定精度が低下する。したがって、結晶粒界での散乱によるパルス超音波の減衰をより明確に検出するために、パルス超音波の拡散を抑制する必要がある。パルス超音波の拡散を抑制するためには、パルスレーザ光のスポットサイズを大きくする方法がある。つまり、スポットの外周部では、周囲の金属材により振動が拘束されるので、パルス超音波の進行方向が変化し拡散が生じるが、スポットサイズを大きくすれば、外周部による影響を相対的に小さくでき、パルス超音波の直進方向以外への拡散を抑制できる。しかしながら、一般的なレーザ発振器から出射されるパルスレーザ光を単に拡大して照射するだけでは、十分な効果が得られないという問題があった。即ち、レーザ発振器から出射されるパルスレーザ光のビーム断面内の光量分布ビームプロファイルは均一でなく、ビーム中心付近の光量が周辺よりも大きいことが一般的である。このため、パルスレーザ光を単に拡大してスポットサイズを大きくした場合には、金属材のスポット中央部で励起されるパルス超音波の振幅は大きく、スポット周辺部で励起されるパルス超音波の振幅は小さい。このパルス超音波の振幅差により、パルス超音波の伝播方向がパルスレーザ光の照射面に垂直な方向に揃わず、あたかもスポットサイズが小さい場合のようにパルス超音波が周辺へ拡散する。このため、伝播距離に対してパルス超音波の振幅が著しく減少し、検出するパルス超音波の波形の信号対ノイズ比が悪化する。その結果、測定精度が低下するという問題があった。上記問題点に鑑み、本発明は、測定精度の低下が抑制された、パルスレーザ光を用いた金属材の特性測定装置を提供することを目的とする。本発明の一態様によれば、イパルスレーザ光を出射するレーザ発振器と、ロパルスレーザ光の光軸と垂直な面にマトリクス状に敷き詰められた複数の同一形状の小レンズを有し、複数の小レンズの各々にパルスレーザ光をビーム断面について分割した一部分が入射するように配置されたレンズアレイと、ハレンズアレイの複数の小レンズからの出射光を測定対象の金属材の表面の同一領域に重ねて集光させる集光レンズと、ニ集光レンズにより集光されたパルスレーザ光により励起され金属材の内部を伝播したパルス超音波を電気信号として検出するレーザ干渉計と、ホ電気信号を処理する信号処理装置とを備える金属材の特性測定装置が提供される。本発明によれば、測定精度の低下が抑制された、パルスレーザ光を用いた金属材の特性測定装置を提供できる。次に、図面を参照して、本発明の第1及び第2の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。以下に示す第1及び第2の実施形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施形態は、構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施形態は、請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。第1の実施形態本発明の第1の実施形態に係る金属材の特性測定装置1は、図1に示すように、パルスレーザ光Lpを出射するレーザ発振器10と、パルスレーザ光Lpの光軸と垂直な面にマトリクス状に敷き詰められた複数の同一形状の小レンズLsを有するレンズアレイ20と、複数の小レンズLsからの出射光Ldを測定対象の金属材100の表面101の同一領域に重ねて集光させる集光レンズ30と、出射光Ldが照射されて金属材100の内部を伝播するパルス超音波SWを解析する解析装置40とを備える。レンズアレイ20の複数の小レンズLsには、パルスレーザ光Lpの光軸に垂直なビーム断面について分割した一部がそれぞれ入射され、複数の小レンズLsは光軸に垂直なビーム断面の形状が互いに同一の出射光Ldをそれぞれ出射する図1に示した特性測定装置1では、金属材100の表面101にパルスレーザ光Lpを照射して小規模な爆発を起こし、金属材100にパルス超音波SWを励起させる。このパルス超音波SWは金属材100内を伝播しながら減衰し、パルスレーザ光Lpが照射された表面101に対向する金属材100の裏面102の微小な振動として現れる。解析装置40の検出装置が、この微小な振動を電気信号として検出する。図1は、検出装置としてレーザ干渉計41を採用した例である。レーザ干渉計41は、集光レンズ30により集光されたパルスレーザ光Lpにより励起され金属材100の内部を伝播するパルス超音波を電気信号として検出する。具体的には、レーザ干渉計41は金属材100の裏面102に微弱な検出用レーザ光Lfを照射し、検出用レーザ光Lfの金属材100からの反射光Lrと基準光とを干渉させることにより、金属材100の裏面102に現れた微小振動を電圧の変化として検出する。レーザ干渉計41により検出された電気信号を解析装置40の信号処理装置42が処理して、金属材100の特性が測定される。例えば、検出された電気信号をデジタルオシロスコープ421を介して信号処理コンピュータ422に取り込み、波形解析により金属材100の特性が判定される。以下に、図1に示した特性測定装置1の詳細について説明する。レーザ発振器10には、例えば、大出力で特性が安定しているQスイッチ固体パルスレーザを採用可能である。特に発振用固体媒質にネオジウムドープ:イットリウムアルミニウムガーネットNdYAGを用いたパルス幅数ns~数十ns程度のQスイッチ固体パルスレーザは、産業用途に広く用いられており、レーザ発振器10に好適である。レーザ発振器10から放出されるパルスレーザ光Lpは、一般に僅かな広がり角を持つ。このため、凹レンズ111と凸レンズ112を組み合わせた拡大系11を用いてほぼ平行光とされたパルスレーザ光Lpが、レンズアレイ20に入射する。レンズアレイ20の構成例を図2a~図2cに示す。レンズアレイ20は、入射されるパルスレーザ光Lpの光軸と垂直な面に同一形状の多数の小レンズLsが敷き詰められた構造を有し、図2はn個の正方形の小レンズLs1~Lsnがマトリクス状に配置された例を示している。図2aでハッチングをかけた領域がパルスレーザ光Lpのビームが照射される領域であり、パルスレーザ光Lpのビーム径がDbである。正方形の他、長方形、六角形、及び、円形などいずれの形状も小レンズLsに採用可能である。但し、小レンズLs間に隙間があると集光効率が下がるので、レンズアレイ20に小レンズLsが隙間なく配置されていることが好ましい。図2cに示した小レンズLsの間隔wは、入射されるパルスレーザ光Lpのビーム断面内に、後述するように十分な数の小レンズLsが含まれるように定める。ここで、小レンズLsの間隔とは、隣接する小レンズLsの中心間の距離である。レンズアレイ20にパルスレーザ光Lpを入射させると、パルスレーザ光のビーム断面内に含まれるように配置されたレンズアレイ20を構成する個々の小レンズLsに、ビーム断面について分割したパルスレーザ光Lpの一部がそれぞれ入射され、小レンズLsのそれぞれは小レンズLsの形状例えば正方形の像を結像する。レンズアレイ20に入射するパルスレーザ光Lpのビーム断面内の光量分布ビームプロファイルがどのような分布であっても、パルスレーザ光Lpのごく一部分から作り出された各小レンズLsの出射光Ldは均一な光量分布を有する。レンズアレイ20から出射された各出射光Ldは、凸レンズの集光レンズ30によって金属材100の表面101に集光される。なお、集光レンズ30の焦点距離は、スタンドオフ距離SD集光レンズ30と金属材100の表面101との間隔にほぼ等しい。そして、複数の小レンズLsによる各像は、集光レンズ30の焦点位置、即ち、金属材100の表面101上の一点に重ね合わせて投影される。このようにして、小レンズLsと同じ形状例えば正方形で均一な光量分布の複数のパルスレーザ光が照射される集光スポットSPを金属材100の表面101に形成するように、パルスレーザ光Lpは整形される。集光スポットSPの形状は小レンズLsの形状と同一であり、大きさは集光レンズ30の焦点距離によって定まる。この集光スポットSP内では複数の小レンズLsにより投影される像が重ね合わされているので、干渉縞による明暗が生じる。ただし、重ね合わされる像の数を十分に多くすれば、この干渉縞の間隔をごく小さくすることができ、集光スポットSP内においてほぼ均一な光量分布を得ることができる。重ね合わされる像の数が15個を下回ると、金属材100内部を伝播するパルス超音波SWの波形へ干渉縞が及ぼす影響が無視できない場合があり、また、光量均一化の効果が不十分となる場合がある。したがって、入射されるパルスレーザ光Lpのビーム断面内に15以上の小レンズLsが含まれるように、レンズアレイ20における小レンズLsの間隔が設定される。レンズアレイ20の焦点距離は、金属材100の表面101に形成される集光スポットSPの大きさが所望の値になるように、実験または光線追跡シミュレーション計算により決定される。実用的には、レンズアレイ20の焦点距離は、スタンドオフ距離SDと同程度から、スタンドオフ距離SDの10分の1程度の範囲である。レンズアレイ20の製造には種々の制約があるため、所望の焦点距離の小レンズLsを得られない場合がある。この場合は、複数のレンズアレイ20を組み合わせて配置してもよい。パルスレーザ光Lpは光量密度の尖頭値が高いため、レンズアレイ20の素材については、例えば、石英ガラスなどの損傷閾値の高いガラス製のものが好適である。ただし、金属材100の特性測定に必要な波長、出力によってはプラスチック製のレンズアレイ20なども採用可能である。金属材100の表面101における集光スポットSPの形状をバーンペーパーに焼き付け記録した例を図3に示す。図3は、小レンズLsを1.1mm間隔で18行18列のマトリクス状に配置したレンズアレイ20に、ビーム径Dbが14mmのパルスレーザ光Lpを入射して形成された集光スポットSPの形状である。したがって、図3は約127個の小レンズLsの像が重ね合わせされた例である。集光スポットSPの形状は、レンズアレイ20の小レンズLsの形状と同じ正方形であり、小レンズLsの形状が上手く重なり合って投影されていることがわかる。図3に示した例では、集光スポットSPのサイズDsは4.5mmである。集光スポットSPへのパルスレーザ光Lpの照射によって金属材100にパルス超音波SWが励起され、このパルス超音波SWが金属材100内を伝播する。図4に例示するように、金属材100に励起されるパルス超音波SWは様々な振動モードの成分をもつ。例えば金属材100の結晶粒径の測定には、縦波成分の繰り返し反射エコー図4において矢印で示した、波形の尖った部分を利用する。図4において、波形E1、E2、E3がそれぞれ縦波の第1エコー、第2エコー、第3エコーである。なお、図4において、縦軸は相対的な振幅単位au:ArbitraryUnitを示している。横軸はパルスレーザ光Lpが出射されてからの経過時間である。パルスレーザ光Lpが出射された後で、最初に金属材100の裏面102にパルス超音波SWが到達する時刻に第1エコーが検出される。そして、裏面102で反射された後、更に表面101で反射されたパルス超音波SWが裏面102に到達する時刻に、第2エコー以降の反射エコーが検出される。したがって、第1エコーが検出されるまでの時間は金属材100の厚みに対応し、その後の各エコーが検出される間隔は金属材100の厚みの2倍に対応する。ここで、金属材100の内部を伝播するパルス超音波SWを、図5を参照して説明する。図5は、平板状のピストン音源500から送信されたパルス超音波SWが拡散する様子を示す模式図である。パルス超音波SWがピストン音源500から送信された場合、平面波Wpとして直進する領域を近距離音場フレネルゾーンといい、パルス超音波SWが直進する距離近距離音場限界距離xは、以下の式1で表される:x=d2/4λ1式1において、dはピストン音源500の直径であり、金属材100に照射されたパルスレーザ光Lpのスポットサイズに相当する。λはパルス超音波SWの波長mmである。一方、近距離音場限界距離xより遠い領域を遠距離音場といい、パルス超音波SWは球面波Wsとして拡散する。遠距離音場では、結晶粒径などの材質特性とは無関係に、パルス超音波SWの振幅が伝播距離の二乗に比例して急速に減少する。したがって、波形解析に用いるパルス超音波SWを明瞭に検出するには、スポットサイズを大きくし、近距離音場限界距離xをより長くすることが好ましい。例えば、厚み2mmの鋼材の粒径を測定するにあたり、繰り返し反射の第1~第5エコーの波形を鋼材の裏面から検出する場合、第5エコーの伝播距離は以下の式2で表される:2mm×=18mm2鋼材の縦波超音波の伝播速度vは約5900m/sなので、30MHzの縦波超音波の波長λ=v/fは、0.197mmである。したがって、式1によれば、波形解析に30MHz以上の周波数成分を用いる場合、スポットサイズの直径を4mm程度以上にすることが好ましいことが分かる。上記の数値は設計上の目安であり、実際には、測定目的に応じて、どの程度のノイズ対信号比の劣化を許容できるかによって、より小さなスポットサイズにしても問題ない場合もある。また、拡散による振幅の減少を表す公知の式などを用いて超音波波形を補正することにより、より小さなスポットサイズの場合においても、超音波エコーを明瞭に検出することができる場合もある。一方、パルス超音波SWの拡散の抑制に関してはスポットサイズの上限についての制約は特に存在しない。但し、レーザ発振器10の出力に応じて、金属材100の表面101でアブレーションを起こすのに必要な光量密度を確保することのできるスポットサイズの上限値は存在するので、それ以下であればよい。したがって、金属材100の厚みなどに応じてスポットサイズの上限を調整することは特に必要ではない。上記のパルス超音波SWの拡散についての検討は、平板状のピストン音源500を前提とする。しかし、レーザ発振器10から出射されるパルスレーザ光Lpのビーム断面内の光量分布ビームプロファイルは、必ずしも均一ではない。特に、産業用途に広く利用されているレーザ発振器のパルスレーザ光の光量分布は、ビーム中心付近の光量が大きく、凸レンズによる集光性の良好なガウス分布正規分布か、それに近い分布である。図6aに示すようにビームプロファイルがガウス分布である場合には、図6bに示したビームプロファイルが均一である場合と比較して、ビーム中心付近の光量と周辺の光量との差が大きい。なお、図6a、図6bの縦軸は光量、横軸は集光スポット内の位置を示す。ガウス分布を有するパルスレーザ光を、上述のように十分な大きさのスポットサイズで金属材100の表面101に集光する場合、数枚のレンズによる縮小光学系を介するのが一般的である。この場合、集光スポット内の光量分布は、レーザ発振器から出射されるパルスレーザ光の光量分布がそのまま投影される。このため、集光スポット中央部では励起される超音波エコーの振幅が大きく、逆に、集光スポット周辺部では励起される超音波エコーの振幅が小さい。既に述べたように、この振幅差によって、スポットサイズが小さい場合のようにパルス超音波が周辺へ拡散する。その結果、レーザ干渉計で検出する超音波波形の信号対ノイズ比が悪化、測定精度が低下する。しかしながら、図1に示した特性測定装置1によれば、レンズアレイ20を構成する複数の小レンズLsが、均一な光量分布を持つ像を集光レンズ30の焦点位置に重ね合わせて投影する。このため、パルスレーザ光Lpは、金属材100の表面101において小レンズLSと同じ形状で均一な光量分布をもち、図6bに示すような光量分布の集光スポットを形成するように整形される。したがって、パルスレーザ光Lpにより金属材100に励起されるパルス超音波SWの拡散を小さく抑えることができる。この結果、伝播距離に対してパルス超音波SWの振幅は減少しにくい。パルスレーザ光Lpにより励起されたパルス超音波SWが金属材100内を伝播し、金属材100の裏面102に現れる微小振動がレーザ干渉計41によって電気信号として検出される。上記のようにパルス超音波SWの振幅の減少が抑制されているため、レーザ干渉計41で検出する超音波波形の信号対ノイズ比が向上し、良好な測定精度を得ることが可能である。レーザ干渉計41には、金属材100の表面101が粗面であっても高周波数の振動を測定できるフォトリフラクティブ干渉計を採用可能である。或いは、ファブリペロー干渉計も粗面で高周波数の振動を測定できるため、同様に採用可能である。また、金属材100の表面101が鏡面であれば、マイケルソン干渉計なども採用可能である。レーザ干渉計41で検出した電圧波形を、例えばデジタルオシロスコープ421に収録し、信号処理コンピュータ422で解析することで、金属材100の特性測定を行うことができる。金属材100内を伝播する縦波超音波の結晶粒での散乱による減衰率は、縦波超音波の周波数、及び、金属材100の結晶粒径により異なる。例えば、レイリー散乱、ストカスティック散乱などが知られている。散乱減衰に基づく波形解析方法の例を図7に示すフローチャートを参照して以下に説明する。図7のステップS1において読み込まれた波形データを、ステップS2において、フーリエ変換等により各周波数成分に分解する。次に、ステップS3において、各々の周波数成分において各縦波エコーを抽出する。ステップS4において、抽出された縦波エコーの振幅の変化を対数関数で近似して、各周波数成分の減衰率αfを計算する。減衰率α、周波数f、及び結晶粒径Dには、以下の式3の相関関係がある:α=K×Dn1×fn3式3で、αは減衰率dB/mm、Dは結晶粒径mm、fは周波数MHz、K及びnは係数である。式3を変形すると以下の式4が得られる:D={α/K×fn}14ステップS5において、いずれかの周波数fの減衰率αfに基づき、式4を用いて結晶粒径を判定する。なお、係数K、nの値は、結晶粒径が既知の試験材を測定する実験によって予め同定される。係数nの値は、理論的には結晶粒径Dと波長λの比D/λに応じて定まる。即ち、レイリー散乱域0.03≦D/λ≦0.3でn=4、ストかスティック散乱域0.3≦D/λ≒1でn=3である。図8は、第1の実施形態に係る金属材の特性測定装置1で検出された超音波の波形の一例である。図8において、縦軸は相対的な振幅単位au:ArbitraryUnitを示している。横時はパルスレーザ光Lpが出射されてからの経過時間である。測定対象の金属材100は、板厚1.35mmの鋼板で、結晶粒径は約4μmである。レーザ干渉計41で検出した超音波波形が、縦波の第1エコー波形E1から第13エコー波形E13まで明瞭に検出できている。以上に説明したように、本発明の第1の実施形態に係る金属材の特性測定装置1によれば、測定対象の金属材100に照射されるパルスレーザ光のビーム断面内の光量分布を均一にすることができる。このため、金属材100に励起されるパルス超音波SWの拡散が抑制される。その結果、測定精度の低下が抑制された、パルスレーザ光を用いた金属材の特性測定装置1が提供される。なお、集光レンズ30とレンズアレイ20の位置関係は図1に示した例と前後逆でも差し支えない。即ち、レーザ発振器10と集光レンズ30との間にレンズアレイ20が配置されていてもよいし、或いは、レーザ発振器10とレンズアレイ20との間に集光レンズ30が配置されていてもよい。図9に、レーザ発振器10とレンズアレイ20との間に集光レンズ30が配置された例を示す。図9に示した特性測定装置1によっても、レンズアレイ20の複数の小レンズLsがそれぞれ出力する出射光Ldを、集光レンズ30によって測定対象の金属材100の表面101の同一領域に集光させることができる。また、図1、図9に示すように、レンズアレイ20及び集光レンズ30と金属材100と間には窓板51が設置される。窓板51は、レーザ発振器10、レンズアレイ20、及び集光レンズ30が格納された筐体50から外部にパルスレーザ光Lpを出射するために、筐体50に設置されている。レーザ発振器をはじめ、レンズ、反射鏡などの光学機器は、その光学的な効率を高めるために、特殊な素材であったり、特殊なコーティングが施してあることが多く、塵などが付着すれば容易に損傷したり、光学的な効率が低下する。そこで、機器全体を密閉度の高い筐体に収め、窓板を介してレーザ光を取り出すのが一般的である。しかし、実際の生産ラインに窓板を設置した場合には、この窓板に液体や粉末などが付着する場合がある。この場合、窓板の当該部分の透過率が低下する。透過率が低下した部分にレーザ光が当たると、レーザ光のエネルギーを吸収して発熱し、窓板の当該部分が損傷する。そして、レーザ光の照射を継続すると、損傷が進展、拡大する。このような損傷が発生すると、従来の集光系では、損傷部分が言わば遮光マスクのように作用し、集光スポットの形状内の光量分布は不均一になってしまう。これに対し、図1、図9に示した特性測定装置1では、金属材100の表面101の集光スポットSPにおいてパルスレーザ光の光量分布を均一にすることができる。つまり、窓板51の液体や粉末などが付着した部分の損傷によって窓板51を通過するパルスレーザ光Lpのビームプロファイルが劣化しても、金属材100に励起されるパルス超音波SWの拡散が小さく抑えられる。その結果、伝播距離に対してパルス超音波SWの振幅が減少しにくく、レーザ干渉計41で検出する超音波波形の信号対ノイズ比はほとんど変化しない。つまり、窓板51が損傷した場合でも、良好な測定精度を維持することが可能である。したがって、窓板51が損傷しても、即座に交換する必要がなく、生産スケジュール上の休止期間に合わせて窓板51の交換を行えばよい。このため、特性測定装置1の稼動率の低下を回避することが可能である。第2の実施形態本発明の第2の実施形態に係る金属材の特性測定装置1は、図10に示すように、レーザ発振器10から出射されたパルスレーザ光Lpの波長を変換する波長変換結晶60を更に備えることが、図1に示した第1の実施形態と異なる点である。その他の構成については、第1の実施形態と同様である。金属材100の研磨した表面101におけるレーザ光の吸収率は、波長が短いほど大きい。したがって、レーザ発振器10から出射されるパルスレーザ光Lpを波長変換結晶60によって短い波長に変換してから金属材100に照射することにより、研磨面などの反射率の高い金属材において、同一のパルスレーザ光出力に対してより大きな振幅のパルス超音波SWを励起することができる。図10に示した特性測定装置1によれば、レーザ発振器10から出射されるパルスレーザ光Lpが波長変換結晶60によってより短い波長に変換してから金属材100に照射される。波長が短いほど金属材100の表面101におけるパルスレーザ光の吸収率が大きいので、研磨面などにおいて同一のパルスレーザ光出力に対して振幅のより大きなパルス超音波SWを励起することができる。例えば、波長1064nmのNd:YAGレーザからのパルスレーザ光Lpを、LBOLiB3O5又はKTPKTiOPO4などの波長変換結晶60によって、波長532nm、或いは波長355nmのパルスレーザ光Lpに変換して、金属材100の表面101に照射する。通常、波長変換結晶60の損傷を防ぐため、波長変換結晶60に入射するパルスレーザ光Lpの光量密度を損傷閾値以下にする。したがって、使用するパルスレーザ光Lpの出力が大きければ、サイズの大きい波長変換結晶60を用い、入射するパルスレーザ光Lpのビーム径を大きくする必要がある。ところが、サイズの大きな波長変換結晶60を用いると、結晶内の温度ムラや経時変化によって、波長変換結晶60から出射されるレーザ光のビームプロファイルが劣化するという問題がある。例えば、図11a及び図11bはYAGレーザ光の波長を532nmに変換した場合のビームプロファイルの経時変化の例を示す。図11aは使用開始直後、図11bは10ヶ月経過後のビームプロファイルである。図11bでは光量が大きい領域D1と光量が小さい領域D2とが混在しているなど、図11aと図11bとを比較すると、ビームプロファイルが大きく経時変化していることがわかる。このようなビームプロファイルの劣化は、金属材100に励起されるパルス超音波SWの拡散状況に無視できない影響を及ぼす。即ち、伝播距離に対して超音波振幅が著しく減少し、レーザ干渉計41で検出する超音波波形の信号対ノイズ比が悪化する。その結果、測定精度が低下するという問題がある。これに対し、図10に示した特性測定装置1によれば、波長変換結晶60の経年変化や温度ムラ等によりビームプロファイルの劣化が生じても、金属材100の表面101の集光スポットSPにおけるパルスレーザ光の光量分布を均一にすることができる。このため、金属材100で励起されるパルス超音波SWの拡散を小さく抑えることができる。この結果、伝播距離に対してパルス超音波SWの振幅が減少しにくくなり、レーザ干渉計41で検出する超音波波形の信号対ノイズ比が向上し、良好な測定精度を得ることが可能である。他は、第1の実施形態と実質的に同様であり、重複した記載を省略する。上記のように、本発明は第1及び第2の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。即ち、本発明はここでは記載していない様々な実施形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。