JP2022163312A - レーザ照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱容量や熱伝導率の小さい対象物にレーザ光を照射しても、対象物表面に焦げや溶解による変形などの不具合が発生してしまう可能性を低減できる装置を提供する。【解決手段】レーザ照射装置は、レーザ光源と、レーザ光源から射出されたレーザ光を集光して対象物に照射する集光学系と、を備える。集光学系は、第１コリメート素子と、第１集光素子と、空間フィルタと、第２コリメート素子と、第２集光素子と、がこの順に配置された構成を有する。空間フィルタは、レーザ光の集光位置に配置されており、空間フィルタを通過するレーザ光の集光径よりも小さな直径のピンホールを有する。【選択図】図１

Description

本開示は、レーザ照射装置に関する。

特許文献１，２には、微小な金属接合界面の接合状態を非破壊で検査する光学非破壊検査装置が記載されている。これらの光学非破壊検査装置は、接合界面で互いに接合された対象物の表面に計測点を設定し、計測点に加熱用レーザ光を照射し、加熱用レーザ光に関する情報と計測点から取得される情報とに基づいて接合界面の面積を求める。

特開２０１７－０７２４７５号公報 特開２０１７－１２５７２８号公報

しかしながら、本開示の発明者は、従来技術では、熱容量や熱伝導率の小さい対象物の接合状態を調べる場合に、測定に必要なパワーでレーザ照射を行うと、対象物表面に焦げや溶解による変形などの不具合が発生してしまう場合がある、という問題があることを見出した。特に、対象物のサイズがレーザ光のビームサイズよりも小さい場合には、この問題が顕著であることが発見された。なお、このような問題は、上述した光学非破壊検査装置に限らず、他の目的に使用されるレーザ照射装置にも共通する問題である。

本開示は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本開示の一形態によれば、レーザ照射装置が提供される。このレーザ照射装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源から射出されたレーザ光を集光して対象物に照射する集光学系と、を備える。前記集光学系は、第１コリメート素子と、第１集光素子と、空間フィルタと、第２コリメート素子と、第２集光素子と、がこの順に配置された構成を有する。前記空間フィルタは、前記レーザ光の集光位置に配置されており、前記空間フィルタを通過する前記レーザ光の集光径よりも小さな直径のピンホールを有する。
このレーザ照射装置によれば、対象物に照射されるレーザ光の強度分布を、レーザ光源から射出された直後における強度分布よりも平均化することができるので、対象物の表面に焦げや溶解による変形などの不具合が発生してしまう可能性を低減できる。
（２）上記レーザ照射装置において、前記ピンホールの前記直径は、前記集光径の５０～８０％であるものとしてもよい。
このレーザ照射装置によれば、レーザ光の強度分布を十分に平均化でき、また、レーザ光のエネルギーが過度に小さくなることを防止できる。
（３）上記レーザ照射装置において、前記対象物は、接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材で構成されており、前記レーザ照射装置は、前記第１部材の表面に設定した計測点に前記レーザ光を加熱用レーザ光として照射して、前記加熱用レーザ光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り、前記レーザ光源は、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レーザ光を出射するレーザ出力装置であるものとしてもよい。前記レーザ照射装置は、更に、前記計測点の前記加熱用レーザ光の強度を検出するレーザ強度検出部と、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部と、前記レーザ強度検出部からの検出信号と前記赤外線強度検出部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光の強度と、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、を有するものとしてもよい。
このレーザ照射装置によれば、第１部材と第２部材の接合界面の面積を求めることができる。

第１実施形態におけるレーザ照射装置の構成を示す説明図。 比較例のレーザ照射装置の構成を示す説明図。 空間フィルタによる強度分布の平均化の効果を示す説明図。 第１実施形態で得られるレーザ光の強度分布の実測例を示す説明図。 比較例で得られるレーザ光の強度分布の実測例を示す説明図。 第２実施形態としての光学非破壊検査装置の構成を示す説明図。 第３実施形態としての光学非破壊検査装置の構成を示す説明図。 加熱用レーザ光に関する情報と計測対象物の被加熱状態に関する情報から得られる位相差の例を示す説明図。 サンプルの接合部面積と位相差の例を示す説明図。 図９の例に基づいた位相差・接合部面積相関情報の例を示す説明図。

図１は、第１実施形態におけるレーザ照射装置２０の構成を示す説明図である。このレーザ照射装置２０は、レーザ光源２１と、レーザ光源２１から射出されたレーザ光を集光して対象物５１に照射する集光学系２２と、を備える。

集光学系２２は、第１コリメート素子２３と、第１集光素子２４と、空間フィルタ２５と、第２コリメート素子２６と、第２集光素子２７と、がこの順にレーザ光Ｌａの光路上に配置された構成を有する。レーザ光源２１から射出されたレーザ光Ｌａは、第１コリメート素子２３によって平行光に変換され、第１集光素子２４で集光に変換された後に、空間フィルタ２５を通過し、第２コリメート素子２６によって再び平行光に変換され、最後に第２集光素子２７によって集光に変換されて対象物５１の表面に集光する。空間フィルタ２５は、レーザ光Ｌａの集光位置に配置されており、空間フィルタ２５を通過するレーザ光Ｌａの集光径よりも小さな直径のピンホールＰＨを有する。本開示において、「レーザ光の集光径」とは、半値全幅を意味する。

図１の例において、第１コリメート素子２３と、第１集光素子２４と、第２コリメート素子２６と、第２集光素子２７は、いずれもレンズで形成されている。これらのレンズとしては、非球面レンズを用いることが好ましい。また、レンズの代わりに、凸面鏡と凹面鏡を組み合わせたコリメート素子や集光素子を用いてもよい。

図１に示すレーザ照射装置２０では、以下に詳述するように、対象物５１に照射されるレーザ光の強度分布を、レーザ光源２１から射出された直後における強度分布よりも平均化することができる。この結果、対象物５１の表面に焦げや溶解による変形などの不具合が発生してしまう可能性を低減できる。

図２は、比較例のレーザ照射装置２００の構成を示す説明図である。この比較例は、図１に示した第１実施形態のレーザ照射装置２０から、第１集光素子２４と、空間フィルタ２５と、第２コリメート素子２６とを省略した構成を有する。

図３は、図１に示した空間フィルタ２５による強度分布の平均化の効果を示す説明図である。横軸は、レーザ光の中心からの距離、縦軸はレーザ光強度である。実線のグラフは、空間フィルタ２５を配置しない場合のレーザ光の強度分布を示している。レーザ光源２１から射出されたレーザ光は、典型的にはガウス分布を有する。図２に示した比較例のレーザ照射装置２００では、このようなガウス分布を有するレーザ光を対象物５１に照射することとなる。

一方、第１実施形態において、空間フィルタ２５のピンホールＰＨの直径Ｄｐは、図３に示すように、レーザ光の集光径Ｄ０よりも小さな値に設定されている。従って、空間フィルタ２５を通過したレーザ光は、ハッチングを伏した形状の強度分布を有するものとなる。実際の強度分布は、回折の影響によってこれよりもなだらかな形状となるが、図３では簡略化している。このように、空間フィルタ２５を通過したレーザ光の強度分布は、ガウス分布に比べてより平均化された平坦な分布となることが理解できる。この結果、比較例に比べて、対象物５１の表面に焦げや溶解による変形などの不具合が発生してしまう可能性を低減できるという利点がある。

空間フィルタ２５のピンホールＰＨの直径Ｄｐは、空間フィルタ２５で集光するレーザ光の集光径Ｄ０の５０～８０％とすることが好ましい。こうすれば、空間フィルタ２５によって、レーザ光の強度分布を十分に平均化でき、また、レーザ光のエネルギーが過度に小さくなることを防止できる。特に、ピンホールＰＨの直径Ｄｐを集光径Ｄ０の８０％以下とすれば、レーザ光の強度分布を平均化する効果を十分に大きくすることができる。一方、ピンホールＰＨの直径Ｄｐを集光径Ｄ０の５０％以上とすれば、レーザ光全体のエネルギーが過度に小さくなることを防止できる。

図４は、図１に示した第１実施形態で得られるレーザ光の強度分布の実測例を示す説明図であり、図５は、図２に示した比較例で得られるレーザ光の強度分布の実測例を示す説明図である。図４と図５のいずれも場合にも、レーザ光源２１として、直径が２００μｍで最大出力が３００Ｗの赤外線半導体レーザを使用した。比較例ではレーザ光の強度分布はほぼガウス分布を有しており、相対強度が（１／ｅ²）となる部分の幅Ｄｅ０が集光径Ｄ０の２倍近くに広がっている。一方、第１実施形態では、比較例と同じレーザ光源２１を用いても、空間フィルタ２５によって低強度の部分を除去しているので、集光径Ｄ１が約８０μｍであるのに対して、相対強度が（１／ｅ²）となる部分の幅Ｄｅ１が約１０８μｍであり、集光径Ｄ１の１．４倍以下に収まっている。比較例のレーザ照射装置２００は、例えば直径が２００～５００μｍの太径アルミワイヤを対象物５１として検査する検査装置に使用するのに適している。一方、第１実施形態のレーザ照射装置２０は、例えば直径が５０～７５μｍの細径アルミワイヤを対象物５１として検査する検査装置に使用するのに適している。すなわち、直径が５０～７５μｍの細径アルミワイヤを対象物５１として検査する場合に、比較例で得られるレーザ光を使用すると、対象物５１に照射されるレーザ光の中心部分の強度が極めて高いので、対象物５１の表面に焦げや溶解による変形などの不具合が発生してしまう場合がある。この理由は、細径アルミワイヤは、太径アルミワイヤに比べて熱容量が小さいので、高温になり易いからであると推定される。一方、第１実施形態で得られるレーザ光を使用すると、細径アルミワイヤについても、そのような不具合が発生することなく検査を行うことが可能である。

以上のように、第１実施形態では、レーザ光の集光径よりも小さな直径のピンホールを有する空間フィルタ２５を用いることによって、対象物に照射されるレーザ光の強度分布を、レーザ光源２１から射出された直後における強度分布よりも平均化することができる。この結果、対象物の表面に焦げや溶解による変形などの不具合が発生してしまう可能性を低減できる。

図６は、レーザ照射装置を用いた第２実施形態としての光学非破壊検査装置１００の構成を示す説明図である。この光学非破壊検査装置１００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で構成される計測対象物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光を照射する。そして、加熱用レーザ光に関する情報と、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、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。

光学非破壊検査装置１００は、図１に示した第１実施形態のレーザ照射装置２０を用いている。但し、第２コリメート素子２６と第２集光素子２７の間に、ダイクロイクミラーで構成された加熱レーザ選択反射部４３が設けられており、この加熱レーザ選択反射部４３によってレーザ光を選択的に反射して計測対象物５０に垂直に入射させるように構成されている。

レーザ光源２１は、出射されるレーザ光の強度を正弦波状に変化させるレーザ出力装置である。レーザ光源２１としては、例えば、半導体レーザ素子を用いることが可能である。半導体レーザ素子では、その出力制御信号を正弦波状に変化させることによって、レーザ光の強度を正弦波状に変化させることができる。この代わりに、音響光学変調器を用いて、レーザ光源２１から出射されたレーザ光の強度を正弦波状に変化させてもよい。光学非破壊検査装置１００は、レーザ照射装置２０の他に、レーザ強度検出部４１、赤外線強度検出部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が配線であり、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、接合部材であるハンダ５３によって接合されている例で説明する。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。

レーザ光源２１から出射された加熱用レーザ光Ｌａは、空間フィルタ２５によって強度分布が平均化された後に、第２コリメート素子２６にて平行光に変換されて加熱レーザ選択反射部４３に達する。なお、加熱用レーザ光Ｌａの出力は、計測対象物５０の表面に焦げや溶解による変形などの不具合が発生することなく接合部面積が得られる出力に調整される。

第２集光素子２７は、自身の光軸に沿って一方の側から（図６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６の例では下方から）出射する。また第２集光素子２７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。

第２コリメート素子２６の光軸と、第２集光素子２７の光軸と、が交差する位置には、加熱レーザ選択反射部４３が配置されている。例えば加熱レーザ選択反射部４３は、加熱用レーザ光Ｌａの波長の光を反射し、加熱用レーザ光Ｌａ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６の例では、加熱レーザ選択反射部４３は、加熱用レーザ光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光Ｌａが透過した先には、レーザ強度検出部４１が配置されている。

レーザ強度検出部４１は、例えば加熱用レーザ光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部４３を透過した加熱用レーザ光Ｌ４は、正弦波状に強度が変化する。この加熱用レーザ光Ｌ４は、集光素子４２にて集光されてレーザ強度検出部４１に入力される。レーザ強度検出部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。

第２集光素子２７で平行光に変換された第１測定光Ｌ１１は、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である。この第１測定光Ｌ１１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、赤外線強度検出部３１が配置されている。

赤外線強度検出部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Ｌ１１に含まれている所定波長の赤外線であり、正弦波状に強度が変化する赤外線である。第１測定光Ｌ１１は、集光素子３２で集光されて赤外線強度検出部３１に入力される。赤外線強度検出部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。

位相差検出装置６０は、例えばロックインアンプであり、レーザ強度検出部４１からの正弦波状の検出信号と、赤外線強度検出部３１からの正弦波状の検出信号と、が入力される。位相差検出装置６０は、これらの正弦波状検出信号の位相差を測定し、測定した位相差を判定装置７０に出力する。なお、レーザ強度検出部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光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、赤外線強度検出部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。

判定装置７０は、例えばパーソナルコンピュータであり、レーザ光源２１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、予め記憶している位相差・接合部面積相関情報と、に基づいて、接合界面の面積である接合部面積を求める。接合部面積を求める方法については後述する。

図７は、第３実施形態としての光学非破壊検査装置１０１の構成を示す説明図である。この光学非破壊検査装置１０１が、第２実施形態の光学非破壊検査装置１００と異なる点は、加熱用レーザ光Ｌａが計測対象物５０に対して斜めに入射する点と、第２集光素子２７の位置が変更されている点と、加熱レーザ選択反射部４３の代わりに反射光選択反射部４７が設置されている点と、コリメート素子４４が追加されている点であり、他の構成は第２実施形態とほぼ同じである。相違点以外の構成については、第２実施形態にて説明した通りであるので、説明を省略する。なお図７の例では、説明上、計測対象物５０への入射光である加熱用レーザ光Ｌａの入射角度と、加熱用レーザ光Ｌａの反射光の反射角度と、に合わせて計測対象物５０の傾斜角度が設定されている。

第３実施形態では、レーザ光源２１と集光学系２２の配置が図１に示した第１実施形態におけるこれらの配置と同じになっている。すなわち、第１コリメート素子２３と、第１集光素子２４と、空間フィルタ２５と、第２コリメート素子２６と、第２集光素子２７と、がこの順にレーザ光Ｌａの光路上において一列に配置されている。第２集光素子２７を通過したレーザ光Ｌａは、計測対象物５０の表面に設定された計測点ＳＰに斜めに入射する。

反射光選択反射部４７は、第１測定光Ｌ１１、すなわち、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上に配置されている。例えば反射光選択反射部４７は、加熱用レーザ光Ｌａ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。反射光選択反射部４７が反射した反射光Ｌ５の先には、集光素子４２及びレーザ強度検出部４１が配置されている。他の構成は、第２実施形態とほぼ同じである。

第２実施形態の光学非破壊検査装置１００と、第３実施形態の光学非破壊検査装置１０１では、加熱用レーザ光Ｌａに関する情報と、第１部材５１の表面に設定した計測点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、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。第１部材５１は、図１に示した対象物５１に相当する。

図８は、加熱用レーザ光に関する情報と計測対象物５０の被加熱状態に関する情報から得られる位相差の例を示す説明図である。加熱用レーザ光に関する情報とは、計測点ＳＰに照射される加熱用レーザ光の強度であり、図８の実線で示すように、時間の経過に対して正弦波状に変化する加熱用レーザ光の強度である。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８の点線で示すように、時間の経過に対して正弦波状に変化する計測点ＳＰの温度である。そして、正弦波状に変化する加熱用レーザ光の強度と、正弦波状に変化する計測点ＳＰの温度と、から位相差（δ）を求め、当該位相差に基づいて、接合部面積を求めることができる。

図９は、複数のサンプルに関して得られる接合部面積（既知）と位相差（測定値）の例を示す説明図である。図９の結果を得るためには、まず、特定の製品品番（例えば製品品番：Ａ）である計測対象物５０として、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。そして、各サンプルを、図６または図７に示す光学非破壊検査装置にかけて、位相差（δ）を計測する。この結果、図９に示すような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９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。

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１０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ｆ（δ）を求めることもできる。なお、位相差・接合部面積特性は、図１０に示すようなグラフ形式であってもよいし、種々の値の位相差に対する接合部面積を示すルックアップテーブルの形式等であってもよい。そして判定装置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、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に応じた位相差・接合部面積特性または計測対象物に応じた回帰式、の少なくとも一方を用いて、位相差から接合部面積を求めることができる。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や第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、接合部面積を求めることができる。なお、求めた接合部面積の良否判定については、例えば図１０に示すように、最小許容面積Ｓ３と最大許容面積Ｓ４を設定して最小許容面積Ｓ３から最大許容面積Ｓ４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Ｓ３を設定して最小許容面積Ｓ３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、接合部面積に換算することなく、最小許容面積Ｓ３に対応する位相差δ３以下、かつ最大許容面積Ｓ４に対応する位相差δ４以上の位相差である場合に正常、あるいは最小許容面積Ｓ３に対応する位相差δ３以下の位相差である場合に正常、と判定するようにしてもよい。

以上のように、第２実施形態と第３実施形態の光学非破壊検査装置では、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、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第１部材５１と第２部材５２で構成された計測対象物５０について、非破壊にて接合部面積を求めることができる。なお、光学非破壊検査装置のレーザ照射装置として、図２に示した比較例のレーザ照射装置２００を用いた場合には、直径が５０～７５μｍの細径アルミワイヤを計測対象物５０の第１部材５１として検査を行う際に、接合部面積を求めるために十分な強度のレーザ光を用いると、第１部材５１の表面に焦げや溶解による変形などの不具合が発生してしまうという問題があった。一方、第２実施形態及び第３実施形態の光学非破壊検査装置では、第１実施形態のレーザ照射装置２０を用いているので、直径が５０～７５μｍの細径アルミワイヤを計測対象物５０の第１部材５１として検査を行う場合にも、第１部材５１の表面に焦げや溶解による変形などの不具合が発生することなく、接合部面積を求めることが可能であった。

本開示は、上述の実施形態や実施形態、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、開示の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

２０…レーザ照射装置、２１…レーザ光源、２２…集光学系、２３…第１コリメート素子、２４…第１集光素子、２５…空間フィルタ、２６…第２コリメート素子、２７…第２集光素子、３１…赤外線強度検出部、３２…集光素子、４１…レーザ強度検出部、４２…集光素子、４３…加熱レーザ選択反射部、４４…コリメート素子、４７…反射光選択反射部、５０…計測対象物、５１…第１部材（対象物）、５２…第２部材、５３…ハンダ、６０…位相差検出装置、７０…判定装置、１００…光学非破壊検査装置、１０１…光学非破壊検査装置、２００…レーザ照射装置

Claims (3)

1. レーザ照射装置であって、
   レーザ光源と、
   前記レーザ光源から射出されたレーザ光を集光して対象物に照射する集光学系と、
   を備え、
   前記集光学系は、
   第１コリメート素子と、第１集光素子と、空間フィルタと、第２コリメート素子と、第２集光素子と、がこの順に配置された構成を有し、
   前記空間フィルタは、前記レーザ光の集光位置に配置されており、前記空間フィルタを通過する前記レーザ光の集光径よりも小さな直径のピンホールを有する、
   レーザ照射装置。
2. 請求項１に記載のレーザ照射装置であって、
   前記ピンホールの前記直径は、前記集光径の５０～８０％である、レーザ照射装置。
3. 請求項１又は２に記載のレーザ照射装置であって、
   前記対象物は、接合界面にて互いに接合された第１部材と第２部材で構成されており、
   前記レーザ照射装置は、前記第１部材の表面に設定した計測点に前記レーザ光を加熱用レーザ光として照射して、前記加熱用レーザ光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り、
   前記レーザ光源は、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レーザ光を出射するレーザ出力装置であり、
   前記レーザ照射装置は、更に、
   前記計測点の前記加熱用レーザ光の強度を検出するレーザ強度検出部と、
   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部と、
   前記レーザ強度検出部からの検出信号と前記赤外線強度検出部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光の強度と、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、レーザ照射装置。

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