CN107884474A - 超声波图像显示方法以及超声波图像显示系统 - Google Patents

Abstract

本申请的超声波图像显示方法对评价对象物施加负荷，对被施加了负荷的评价对象物照射超声波，检测超声波在评价对象物的照射面上的透射率或反射率，生成表示照射面上的该透射率或反射率的分布的超声波图像，并将所生成的超声波图像与表示负荷的量的负荷量相关联而显示。

Description

超声波图像显示方法以及超声波图像显示系统

技术领域

本发明涉及显示对于评价对象物的利用了超声波的评价结果的图像的超声波图像显示方法以及超声波图像显示系统。

背景技术

以往，已知在锂离子电池等层叠式电池的内部存在的气泡切断离子流而使部分电流不流过，在电池内产生电流密度的平面内偏移，加快电池的老化。

因此，存在非接触式超声波透射检查机，该非接触式超声波透射检查机基于从空中照射的超声波被透射或反射后的超声波，检查在层叠式电池的内部有无气泡(例如，参考非专利文献1)。

即，对作为评价对象物的层叠式电池从空中照射超声波，基于透射了评价对象物的、或者从评价对象物反射的超声波而生成超声波图像，根据该超声波图像中的亮度值，确认有无气泡。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：雅马哈精密科技株式会社,产品信息，[在线]，[2016年9月9日检索]，互联网<URL:http://www.yamahafinetech.co.jp/products/leaktester/ultrasonography/>

发明内容

一般来说，已知如果降低层叠式电池的蓄电量，则在成为某蓄电量以下的情况下，在层叠式电池中填充的电解质中产生气泡。

但是，在上述的非专利文献1中表示的现有的超声波透射检查机是用于确认层叠式电池的内部有无气泡的装置。

因此，现有的超声波透射检查机用于，在使蓄电量降低的劣化实验中判定为层叠式电池已劣化时，取得层叠式电池的超声波图像，并确认劣化的原因是因为层叠式电池的电解质内产生气泡。

但是，现有的超声波透射检查机是如上述那样根据评价对象物的超声波图像来确认该评价对象物的内部的状态的装置，并不是检测在哪个蓄电量下在层叠式电池的内部产生气泡的方法，即并不是观察气泡产生的过程并检测发生劣化的定时的方法。

现有的超声波透射检查机在对评价对象物施加负荷(作为一例的蓄电量的降低)，利用超声波来评价与负荷对应的评价对象物的状态变化时，不观察评价对象物的状态变化的过程。

本发明鉴于这样的状况而完成，提供基于超声波图像来观察在施加了负荷的状态下，评价对象物在哪个定时发生了状态变化的过程的超声波图像显示方法以及超声波图像显示系统。

本发明的超声波图像显示方法的特征在于，对评价对象物施加负荷，并对被施加了所述负荷的所述评价对象物照射超声波，检测该超声波在所述评价对象物的照射面上的透射率或者反射率，生成用于表示所述照射面上的该透射率或者反射率的分布的超声波图像，并将所生成的所述超声波图像与表示所述负荷的量的负荷量关联显示。

在本发明的超声波图像显示方法中，也可以在每次改变对所述评价对象物施加的负荷的量时，生成所述超声波图像。

在本发明的超声波图像显示方法中，也可以在所述照射面内，按照多个照射点中的每一个照射点，扫描所述评价对象物，将所述照射点上的所述透射率或者反射率与规定的阈值进行比较，将在所述超声波图像中与所述照射点对应的点，以与所述比较的结果对应的显示颜色进行显示。

在本发明的超声波图像显示方法中，也可以与所述超声波图像一并显示图表，该图表中，在第一轴分配所述负荷量，在第二轴分配被施加了该负荷时的超声波图像的识别号。

在本发明的超声波图像显示方法中，也可以在所述图表的所述第二轴中，所述超声波图像的识别号被设定为根据所述负荷量的大小而增加。

在本发明的超声波图像显示方法中，也可以通过选择所述图表中的由所述负荷量与所述超声波图像的识别号构成的曲线上的点，与该点对应的所述超声波图像被显示。

在本发明的超声波图像显示方法中，所述负荷量也可以是该负荷引起的所述评价对象物的变化量。

本发明的超声波图像显示系统的特征在于，具有：负荷施加部，对评价对象物施加负荷；声波检测部，通过从空中照射的超声波，检测施加了所述负荷的所述评价对象物的超声波的透射率或者反射率；超声波图像生成部，生成施加了所述负荷的时刻的、表示该超声波的透射率或者反射率的分布的超声波图像；以及图像显示部，将表示所述负荷的量的负荷量与施加了该负荷的时刻的所述超声波图像关联显示。

如以上说明，根据本发明，能够提供如下的超声波图像显示方法以及超声波图像显示系统：在施加了负荷的状态下，观察评价对象物中在哪一个定时发生了状态变化的过程。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的超声波图像显示系统的框图。

图2A以及图2B是说明在第一实施方式中，爆炸波(burst wave)对于锂离子电池的电解质内的气泡的大小的举动的图。

图3是表示第一实施方式中的超声波图像的透射率的分布的图。

图4是表示在图1所示的存储部中存储的超声波图像表的图。

图5是表示在图1所示的存储部中存储的透射率表的图。

图6是表示在图1所示的显示部中显示的显示图像的一例的图。

图7是表示第一实施方式中的超声波图像显示系统进行的超声波图像的生成处理的流程图。

图8是表示在图1所示的显示部中显示的显示图像的其他例的图。

图9A至图9D是说明在本发明的第二实施方式的超声波图像显示系统中，确认粘着剂的粘合力的强度的处理的图。

图10是表示在第二实施方式中，在显示部显示的显示图像的一例的图。

图11是表示与上述第一以及第二实施方式不同的评价其他的评价对象物时显示在显示部上的显示图像的一例的图。

图12是表示本发明的超声波图像显示系统的其他结构例的框图。

标号说明

1、1A 超声波图像显示系统

11 振荡部

12 声波发生驱动部

13 声波发生部

14 声波接收部

15、15A 声波检测部

16 强度分布分析部

17 超声波图像生成部

18 负荷施加部

19 控制部

20 存储部

21 显示控制部

22 显示部

100 评价对象物

具体实施方式

<第一实施方式>

以下，参照附图，说明本发明的第一实施方式的超声波图像显示系统。图1是表示本发明的第一实施方式的超声波图像显示系统的结构例的框图。在图1中，超声波图像显示系统1具有振荡部11、声波发生驱动部12、声波发生部13、声波接收部14、声波检测部15、强度分布分析部16、超声波图像生成部17、负荷施加部18、控制部19、存储部20、显示控制部21、以及显示部22。

振荡部11发出预先设定的频率的声波信号，并将该声波信号向声波发生驱动部12输出。

声波发生驱动部12根据声波信号，生成由规定的脉冲数构成的突发信号(burstsignal)，并将该突发信号向声波发生部13输出。

声波发生部13根据突发信号而生成超声波的爆炸波，并使其收敛于规定的范围而向评价对象物100照射。

声波接收部14在从声波发生部13放射的爆炸波的行进路径的轴上，与声波发生部13相向而设置。在进行评价对象物100的评价的情况下，在相向的声波发生部13与声波接收部14之间，配置评价对象物100。

此外，声波接收部14接收从声波发生部13照射而透射了评价对象物100的爆炸波，并将表示爆炸波的强度的接收信号输出给声波检测部15。

在此，在本实施方式中，将评价对象物100作为锂离子电池进行说明。此时，从声波发生部13照射的爆炸波根据评价对象物100在照射方向上的声阻抗之差，被透射的爆炸波的强度不同。在锂离子电池的情况下，在电池内的电解质中发生气泡时，由于电解质与气泡的声阻抗之差大(强度高)，因此爆炸波在电解质与气泡的界面上反射。

即，如果气泡的截面面积增大，则锂离子电池的电解质与气泡的界面变宽，因此相对于爆炸波的照射面积，电解质与气泡的声阻抗的差分大的界面变宽。其结果，通过在电解质与气泡的界面反射而被阻断的爆炸波的比例上升，被透射的爆炸波的比例降低。

在本实施方式中，根据声阻抗大不同的层之间(例如，电解质与气泡的各自的层)的重叠相对于测量点上的爆炸波的照射面积比例有多大，锂离子电池的超声波的透射率发生变化。即电解质与气泡的重叠面积大时爆炸波的透射率低，电解质与气泡的重叠面积小时爆炸波的透射率高。

图2A以及图2B是说明在第一实施方式中，爆炸波对于锂离子电池的电解质内的气泡的大小中的特性的图。从声波发生部13照射的爆炸波成为聚焦的固定焦点，以规定的照射面积(行进方向上的爆炸波的截面)对评价对象物100照射。图2A是与爆炸波的传播方向平行的面内的、评价对象物100的截面图，表示相比于对气泡200照射的爆炸波的照射面积(相对于爆炸波的传播方向垂直的爆炸波的面的截面积)，相对于爆炸波的传播方向垂直方向上的气泡200的截面积大的情况。在该图2A的情况下，在爆炸波的测量点上，爆炸波的照射面在平面视角上包含于相对于爆炸波的传播方向垂直方向上的气泡200的截面的状态。此时，几乎所有爆炸波被电解质150与气泡200的界面反射，爆炸波几乎不透过评价对象物100，因此不被传播到声波接收部14，作为透射率成为接近“0”的值。

另一方面，图2B与图2A同样地，是相对于爆炸波的传播方向平行的面上的、评价对象物100的截面图，表示与爆炸波的照射面积相比，相对于爆炸波的传播方向垂直方向上的气泡300的截面积小的情况。在该图2B的情况下，由于爆炸波的照射面大于气泡300的截面，因此不被气泡300截取的部分的爆炸波透过评价对象物100，被声波接收部14接收。在图2B的情况下，根据气泡300的截面积相对于爆炸波的照射面积的比例，透过评价对象物100的爆炸波的透射率改变。

返回图1，声波检测部15基于从声波接收部14提供的接收信号，求出透射率。该透射率例如如下求出：预先测量不经由评价对象物100而直接从声波发生部13照射的来自声波接收部14的表示爆炸波的强度的电压值作为基准值，并作为通过该基准值除于接收信号中的表示爆炸波的强度的电压值的比例来求出。从而，透射率越接近“0”，被照射了爆炸波的测量点(与照射面积对应的区域)上的、在爆炸波的照射方向上的评价对象物100内的反射程度越大。

强度分布分析部16比较存储在内部的存储部中的透射率的阈值和声波检测部15所求出的透射率，进行透射率是否超过阈值的判定。在此，在透射率小于阈值的情况下，强度分布分析部16判定为在测量点上电解质和气泡的重叠面积大，即判定为发生了气泡。另一方面，在透射率为阈值以上的情况下，强度分布分析部16判定为在测量点上电解质和气泡的重叠面积小，即判定为没有发生气泡(后述的声阻抗标志的设定)。

超声波图像生成部17以与发生了气泡的测量点对应的照射点(与超声波图像中的像素对应)和没有发生气泡的照射点成为相互不同的显示颜色的方式改变显示方式，从而生成表示透射率的分布的图像(超声波图像)。

图3是表示第一实施方式中的超声波图像的透射率的分布的图。

在图3中，超声波图像500中，作为像素的照射点550以规定的间隔排列为矩阵状。

各该照射点550与被照射爆炸波的测量点分别对应。即，每次在相对于爆炸波的照射方向垂直的面上进行爆炸波对评价对象物100的透射率的测量时，通过未图示的移动机构，使评价对象物100或声波发生部13向x轴方向以及y轴方向各方向移动，从而进行扫描，以使测量点在评价对象物100上具有规定的间隔。

例如，在图3中，例如在评价对象物100的二维检查面(爆炸波的照射面)，从二维检查面的y轴方向的端部(上端或者下端)开始，在x轴方向(行方向)上使进行爆炸波的照射的测量点按规定的间隔移动。该规定的间隔决定超声波图像的分辨率，例如，对应于预先设定的一个照射点的宽度。

此外，若测量点到达二维检查面的y轴方向的另一端部，则使测量点在y轴方向(列方向)以规定的间隔移动，将测量点配置于下一行。从该移动的另一端部的位置起，使测量点在x轴方向以规定的间隔移动。由该x轴以及y轴构成的二维平面中的基于爆炸波的各测量点成为表示评价对象物100中的声阻抗的分布的超声波图像500中的各照射点。

此外，各该照射点为了表示测量点的透射率是判定为气泡存在的值、还是判定为气泡不存在的值，分别改变显示颜色的方式而被显示。

负荷施加部18对评价对象物100施加物理上的负荷。其目的在于，通过施加负荷，创造评价对象物100中气泡容易发生的状态，观察气泡的发生经过。在本实施方式中，当评价对象物100为锂离子电池，使蓄电量缓慢降低的情况下，若成为某规定的蓄电量以下则气泡发生。因此，从锂离子电池流过一定量的电流成为负荷，由此使锂离子电池的蓄电量在每规定时间降低。

通过蓄电量降低，锂离子电池的输出电压降低。从而，与输出电压的变化(也就是说由负荷产生的锂离子电池的变化量)对应地，生成评价对象物的超声波图像，从而能够确认在哪个输出电压发生了气泡。即，能够容易确认气泡发生的时刻的锂离子电池的蓄电量。

控制部19进行超声波图像显示系统1内的各部的控制。控制部19在声波发生驱动部12使声波发生部13发生了爆炸波的定时，从声波检测部15读取声波接收部14接收到的爆炸波的透射率。此外，控制部19使读取到的爆炸波的透射率与超声波图像的图像编号对应地，写入存储部20的超声波图像表而存储。

此外，控制部19在声波发生驱动部12使声波发生部13发生了爆炸波的定时，读取由负荷施加部18输出的锂离子电池的输出电压的电压值。此外，控制部19将所读取的锂离子电池的输出电压的电压值与超声波图像的图像编号对应地写入存储部20的超声波图像表而存储。

图4是表示在图1所示的存储部20中存储的超声波图像表的图。在图4中，超声波图像表在每个超声波图像编号的记录中，超声波图像编号、输出电压、透射率索引以及超声波图像索引的各项目的数据与超声波图像编号关联而写入。超声波图像编号(超声波图像的识别号)是用于识别各超声波图像的信息，在本实施方式中表示所生成的次序。输出电压是生成了超声波图像时被测量的锂离子电池的输出电压的电压值。即，超声波图像的识别号被设定为根据锂离子电池的负荷量的大小而增加。透射率索引表示透射率表被写入的存储部20中的地址，该透射率表表示了构成对应的超声波图像编号的超声波图像的每个照射点的透射率。超声波图像索引表示对应的超声波图像编号的超声波图像被写入的存储部20中的地址。

图5是表示在图1所示的存储部20中存储的透射率表的图。在图5中，透射率表中在每个测量点编号的记录中，测量点编号，透射率以及声阻抗标志的各项目的数据与测量点编号关联而被写入。测量点编号是用于识别超声波图像中的各照射点的识别信息。测量点编号例如是对评价对象物100中的二维检查面，按照照射了爆炸波的次序赋予的编号。透射率是在测量点编号的测量点中由声波检测部15求出的透射的比例的数值。声阻抗标志是表示由强度分布分析部16进行的、透射率是否超过了规定的阈值的判定结果的标志。在本实施方式中，例如在透射率为阈值以上的情况下，被判定为没有发生气泡的状态，因此将声阻抗标志设为“1”。另一方面，在透射率小于阈值的情况下，被判定为发生了气泡的状态，因此将声阻抗标志设为“0”，从而将其写入透射率表而存储。

返回到图1，超声波图像生成部17在生成超声波图像时，从存储部20的透射率表中，按照测量点编号的次序，依次读取每个照射点的声阻抗标志。此外，在超声波图像中，例如照射点的声阻抗标志为“1”的情况下，超声波图像生成部17将照射点的显示颜色设为蓝色。另一方面，在声阻抗标志为“0”的情况下，超声波图像生成部17将照射点的显示颜色作为与声阻抗标志为“1”的情况不同的颜色而设为红色。在声阻抗标志为“1”的情况和声阻抗标志为“0”的情况各自中的照射点的显示颜色分别设定为处于补色关系的颜色，以使容易确认有没有发生气泡，从而在超声波图像中使判定为发生了气泡的照射点显眼，能够容易确认。

图6是表示在图1所示的显示部显示的显示图像的一例的图。

在图6中，在显示画面22S的区域221，显示负荷量提示图表，该负荷量提示图表表示用于表示对评价对象物施加的负荷的量的负荷量和超声波图像编号的对应关系的负荷量提示图表。在本实施例中，根据锂离子电池的输出电压的变化量而监视施加的负荷的量，因此负荷量是输出电压。该负荷量提示图表中，第一轴(纵轴)表示锂离子电池的输出电压的变化，第二轴(横轴)表示用于识别超声波图像的超声波图像编号(超声波图像的识别号)。纵轴的输出电压是表示对锂离子电池施加的负荷的程度的变化量。超声波图像的识别号被设定为随着锂离子电池的负荷量的大小而增加。

即，纵轴表示在从锂离子电池规定时间流过了规定的消耗电流规定时间的时刻(生成超声波图像的时刻)被测量的、锂离子电池的输出电压。因此，区域221的负荷量提示图表通过锂离子电池的输出电压来表示通过施加称为消耗电流的负荷而产生的、锂离子电池的蓄电量降低的过程。另外，纵轴和横轴可以相反，可以是纵轴表示超声波图像编号，横轴表示锂离子电池的输出电压。

在显示区域222，显示由用户选择的超声波图像。该超声波图像的选择通过区域221的负荷量提示图表中的选择条221B被鼠标等定点设备拖动且移动而进行。此外，与选择条221B所表示的图表的曲线上的位置对应的座标上的超声波图像编号所对应的超声波图像被显示在显示区域222。即，控制部19从选择条221B所表示的曲线状的坐标点提取超声波图像编号，并将所提取的超声波图像编号输出给显示控制部21。此外，显示控制部21从存储部20读取与被提供的超声波图像编号对应的超声波图像，并显示于显示区域222。

此时，显示控制部21将从存储部20的超声波图像表读取的超声波图像的超声波图像编号显示在显示区域222的附近的显示区域213。此外，显示控制部21从超声波图像表读取与超声波图像编号对应的输出电压，并将其显示在显示区域222的附近的显示区域214。

根据上述的本实施方式，在显示部22的显示画面22S，与超声波图像编号对应地，锂离子电池的输出电压、以及表示有没有发生锂离子电池内部的气泡的超声波图像被关联而同时显示，因此能够可视化地容易观察并确认在锂离子电池内部发生了气泡的时刻的、该锂离子电池的输出电压。

即，根据本实施方式，用户通过使区域221的负荷量提示图表的选择条221B缓慢地移动，使超声波图像编号递增，从而能够将锂离子电池内的气泡的发生状况与锂离子电池的输出电压的电压值对应而依次确认(观察变化的过程)。因此，能够容易获得在锂离子电池内部发生了气泡的时刻的、锂离子电池的输出电压。

此外，根据本实施方式，在显示部22的显示画面22S，通过被显示在负荷量提示图表中的区域221的选择条221B，用户能够容易确认是哪一个超声波图像编号的超声波图像被选择而显示、以及生成了该超声波图像时的输出电压。

接着，利用流程图来说明本实施方式中的超声波图像的生成的处理的流程。图7是表示第一实施方式中的超声波图像显示系统1进行的超声波图像的生成处理的流程图。

步骤S1：用户将锂离子电池作为评价对象物100而设置于声波发生部13和声波接收部14之间，驱动超声波图像显示系统1，使其开始生成超声波图像。

步骤S2：控制部19将由负荷施加部18施加的负荷即消耗电流的电流值进行初始化，用户从未图示的输入部件输入作为负荷而设定的消耗电流的电流值。此外，用户从上述输入部件输入负荷施加部18使消耗电流从锂离子电池流出的时间。根据该消耗电流的电流值和流过的时间，能够求出锂离子电池的消耗电力量，使其与对应于锂离子电池的蓄电量而变化的输出电压对应。此外，此时，控制部19进行超声波图像编号的初始化，例如进行将超声波图像编号设为“0”的处理。

步骤S3：控制部19对负荷施加部18，输出用于指示开始向锂离子电池施加负荷的施加开始信号。

由此，负荷施加部18开始使所设定的电流值从锂离子电池流过，从而消耗电力的处理。

步骤S4：负荷施加部18开始对开始了消耗电力的处理后的经过时间进行计时(count)。

步骤S5：负荷施加部18进行经过时间是否超过了已设定的规定的时间的判定。此时，负荷施加部18在经过时间为已设定的时间以上的情况下，将处理进入步骤S6。

另一方面，负荷施加部18在经过时间小于已设定的时间的情况下，重复步骤S5的处理。

步骤S6：然后，负荷施加部18在使锂离子电池消耗电力的状态下，测量锂离子电池的输出电压。

步骤S7：负荷施加部18在测量了输出电压后，停止对锂电池施加负荷，即停止使锂离子电池消耗电力的处理。

步骤S8：声波发生驱动部12通过控制部19的控制，向声波发生部13提供对于锂离子电池中的二维检查面的测量点的突发信号(Burst signal)。

由此，声波发生部13对测量点照射与突发信号对应的爆炸波。此外，声波检测部15接收由声波接收部14检测的、透射了锂离子电池的爆炸波的接收信号，并根据该接收信号求出透射率。控制部19如在图3中说明那样进行二维检查面上的各测量点的透射率的计算处理。

此外，控制部19将超声波图像编号递增，并与该超声波图像编号对应地，对负荷施加部18输出将取得的输出电压写入存储部20的超声波图像表的指示。负荷施加部18根据来自控制部19的指示，对超声波图像表的被指示的超声波图像编号的记录，写入输出电压而使其存储。此外，控制部19与上述超声波图像编号对应地，对声波检测部15输出如下的指示：将求出的二维检查面的各测量点的透射率，对存储部20的超声波图像表中的透射率索引所表示的地址的透射率表，与测量点编号对应地写入。声波检测部15根据控制部19的指示，对上述透射率索引所表示的地址的透射率表，在与测量点编号对应的记录中，依次写入与该测量点编号对应的透射率而存储。

步骤S9：强度分布分析部16在存储部20中按照测量点编号的顺序依次读取与处理中的超声波图像编号对应的透射率表中的测量点编号的透射率。此外，强度分布分析部16依次比较所读取的透射率与被存储在自己内部的存储部中的透射率的阈值。此外，强度分布分析部16在存储部20的透射率表中，对各测量点编号的声阻抗标志，在各透射率为阈值以上的情况下作为标志的值而写入“1”，另一方面，在透射率小于阈值的情况下作为标志的值而写入“0”。

强度分布分析部16在阈值和与二维检查面中的所有的测量点对应的照射点的透射率之间的比较结束后，对超声波图像生成部17输出表示比较已结束的情况的控制信号。

此外，超声波图像生成部17在从强度分布分析部16被提供表示比较已结束的情况的信号的情况下，生成超声波图像。

超声波图像生成部17与存储部20的超声波图像表中的透射率索引对应地，参照透射率表而按照测量点编号顺序读取每个照射点的声阻抗标志的值。此外，超声波图像生成部17将超声波图像的各照射点的显示颜色设为对应于声阻抗标志的值的颜色，并生成超声波图像的生成。超声波图像生成部17将所生成的超声波图像写入存储部20而存储，并将写入了超声波图像的地址写入超声波图像表中的超声波图像索引而存储。

步骤S10：控制部19参照存储部20的超声波图像表，进行当前处理中的超声波图像编号的输出电压是否为预先设定的电压阈值(下限值)以上的判定。此时，控制部19在输出电压为预先设定的电压阈值以上的情况下，将处理进入步骤S3，另一方面，在输出电压小于电压阈值的情况下，结束生成超声波图像的处理。

此外，图8是表示在图1所示的显示部22显示的显示图像的其他例的图。

图8中与图6的显示图像不同之处在于，进行显示区域231A的负荷量提示图表中的超声波图像编号的选择的方法。在图6中，通过鼠标拖动选择条221B，使选择条221B在x轴方向上移动，从而作为坐标值而选择了超声波图像编号。在图8中，通过在显示画面22S中的显示区域231A附近配置的开关按钮215，选择超声波图像编号。

此时，在每次点击开关按钮215时，能够改变超声波图像编号。例如，通过点击开关按钮215中的右边的三角标，超声波图像编号被递增，另一方面，通过点击左边的三角标，超声波图像编号被递减，与改变后的超声波图像编号对应的超声波图像被显示在显示画面22S。当前，关于哪一个超声波图像编号被选择，通过点221C被显示在与被选择的超声波图像编号对应的坐标点，从而使用户确认。

由此，根据图8中的超声波图像编号的选择方法，通过由用户利用鼠标点击开关按钮215，从而能够使超声波图像编号一个一个增加或减少，因此能够根据被显示的超声波图像来容易确认超声波的透射量发生了变化的(即产生了气泡的)定时。

<第二实施方式>

以下，参照附图说明本发明的第二实施方式的超声波图像显示系统。第一实施方式中，作为评价对象物100，举例说明了确认锂离子电池中的气泡产生的输出电压的处理。第二实施方式的超声波图像显示装置是与图1所示的第一实施方式的超声波图像装置同样的结构。

在第二实施方式中，举例说明将两张板材通过粘着剂粘合时的、确认该粘着剂的粘合力的强度的处理。

在本实施方式中也与第一实施方式同样地进行以下的处理：基于在将两张板材粘合而形成的胶合板上与粘合的界面平行的二维检查面(爆炸波的照射面)上的所有的测量点，生成超声波图像。

图9A～图9D是说明在本发明的第二实施方式的超声波图像显示系统中，确认粘着剂的附着力的强度的处理的图。在图9A～图9D中，示出了进行粘合了板材600和板材700的粘着剂800的粘合力的确认的评价对象物100的结构。图9A示出从上面看到对板材600利用粘着剂800粘合了板材700的合成板材的图。在四角形状的板材700的各角部，固定有螺丝部700A，对螺孔700B插入了螺丝700C。该螺丝700C的前端大致为平面，与板材600的表面接触。图9B示出了插入有螺丝700C的区域在线A-A上的截面图。如图9B所示，如果使螺丝700C旋转而拧紧，则螺丝700C的前端700CB从板材700的底面突出，按压板材600的表面。由此，由螺丝700C施加从板材600剥离板材700的力。该力成为施加到评价对象物100的负荷。

图9C以及图9D的各图示出了图9A中的线B-B上的截面图。如在图9B中说明过那样，通过拧紧螺丝700C，螺丝700C的前端700CB通过板材700的螺孔而按压板材600，从而对板材600，使板材700向箭头P的方向移动的力会发挥作用。

若粘着剂800的粘合力比使板材700向箭头P的方向移动的力强，则如图9C所示，维持对板材600粘合了板材700的状态。另一方面，若粘着剂800的粘合力比使板材700向箭头P的方向移动的力弱，则例如图9D所示，板材700从板材600剥离而产生空隙900。在产生该空隙900之处，与第一实施方式的发生了气泡的情况同样地，在板材600和板材700之间发生空隙引起的空气层，因此在板材600和空隙900的界面，声阻抗发生差异，相对于板材600垂直方向的爆炸波的透射率下降。

图10是表示在第二实施方式中，被显示在显示部22的显示图像的一例的图。

在图10中，在显示部22的显示画面22S的区域231，与第一实施方式的图6同样地，显示用于表示负荷量和超声波图像编号的对应关系的负荷量提示图表。该负荷量提示图表中，第一轴(纵轴)表示螺丝700C的旋转数(使螺丝700C为了拧紧而旋转的数目)，第二轴(横轴)表示用于识别超声波图像的超声波图像编号。纵轴的螺丝的旋转数是为了拧紧螺丝而转动的次数，表示在通过粘着剂800粘合的板材600和板材700，向板材700从板材600分离的方向施加力时产生的、板材700从板材600开始的移动量。

即，随着螺丝700C的旋转数增加，通过板材700的螺孔的螺丝700C的长度变长，螺丝700C对板材700的与板材600的界面上的表面施加的力增加，且板材600和板材700的距离边长。

从而，图10中的区域231的负荷量提示图表在纵轴作为表示负荷的量的负荷量而示出由螺丝700C对板材700施加了负荷时的螺丝的旋转数(移动量)，在横轴示出用于识别在施加了各负荷时取得的超声波图像的超声波图像编号。即，超声波图像编号(识别号)被设定为根据板材700的负荷量的大小而增加。在本实施方式中，在使板材600和板材700分离的负荷增加时，生成超声波图像。

在显示区域232显示通过由用户选择选择条221B而被选择的超声波图像。该超声波图像的选择中，通过鼠标等定点设备拖动区域231的负荷量提示图表中的选择条221B，使其在图表的曲线上移动，并与选择条221B所处的座标上的超声波图像编号对应的超声波图像被显示。即，控制部19从选择条221B所示的曲线状的座标点中提取超声波图像编号，并将所提取的超声波图像编号向显示控制部21输出。此外，显示控制部21从存储部20读取与被提供的超声波图像编号对应的超声波图像，并显示在显示区域232。

此时，显示控制部21将从存储部20的超声波图像表读取的超声波图像的超声波图像编号显示在显示区域232附近的显示区域213。在本实施方式的超声波图像表中，替代图4中的输出电压而示出了螺丝700C的旋转数(表示向分离板材600和板材700的方向施加的负荷的负荷量)。此外，显示控制部21从超声波图像表读取与超声波图像编号对应的螺丝700C的旋转数，并将其显示在显示区域232附近的显示区域214。

根据上述的实施方式，在显示部22的显示画面22S中，与超声波图像编号对应地，螺丝700C的旋转数与表示板材600和板材700剥离的状态的超声波图像关联而被显示在同一画面上。因此，通过超声波图像能够确认通过粘着剂800粘合的板材600和板材700的界面上发生了空隙的时刻，能够在显示画面22S上可视化地容易确认与该超声波图像一并被显示的螺丝700C的旋转数。

即，根据本实施方式，用户通过使区域231的负荷量提示图表的选择条221B缓慢移动，将超声波图像编号递增，从而能够依次将板材600和板材700的界面上发生空隙的状况和螺丝700C的旋转数对应地确认。因此，能够容易获得在板材600和板材700之间发生了空隙的时刻的、表示施加负荷的强度的螺丝700C的旋转数。

此外，根据本实施方式，用户在显示部22的显示画面22S上通过被显示在负荷量提示图表中的区域231的选择条221B，能够容易确认哪一个超声波图像编号的超声波图像被选择而显示、以及生成了该超声波图像时的螺丝700C的旋转数。

<关于其他评价对象>

作为其他的评价对象，例如有用于粘合上述的板材600和板材700的粘着剂800的状态根据周围的温度环境而固化或液化的状态的检测。此时，要评价的对象是粘着剂800的状态，被施加的物理上的负荷是对评价对象物施加的热量。

如图9C所示，通过粘着剂800粘合板材600和板材700，并生成合成板。此外，对该合成板施加热量而使温度上升，并如已经说明过那样，每规定的温度，生成超声波图像。

图11是表示在评价与上述第一以及第二实施方式不同的其他评价对象物的情况下，被显示在显示部22的显示图像的一例的图。

在显示部22的显示画面22S的区域231B，与第一实施方式中的图6同样地，显示用于表示负荷量和超声波图像信号的对应关系的负荷量提示图表。该负荷量提示图表中，第一轴(纵轴)示出胶合板的温度，第二轴(横轴)示出用于识别超声波图像的超声波图像编号。纵轴的温度根据作为被施加的负荷的热量而上升，因此可以称为表示促进位于板材600和板材700的界面的粘着剂800固化的负荷的量的负荷量。在区域242，显示与通过选择条221B选择的超声波图像编号对应的超声波图像。即，超声波图像编号(识别号)被设定为根据板材600以及700的负荷量的大小而增加。在显示区域213，显示有在区域242显示的超声波图像的超声波图像编号。此外，在显示区域214，示出生成了被选择的超声波图像时的胶合板的温度。

随着温度增加，板材600和板材700的界面的粘着剂800的状态变化，且随着粘着剂800的固化推进，粘着剂800的物理性质从液相转移到固相。即，由于粘着剂800的密度改变，因此随着粘着剂800的固化推进，板材700和粘着剂800的界面上的爆炸波的透射率降低。

从而，图11中的区域231B的负荷量提示图表中，纵轴作为表示对胶合板施加的负荷的量的负荷量而示出温度，横轴示出用于识别在施加了各负荷时生成的超声波图像的超声波图像编号。在本实施方式中，在使通过粘着剂800粘合了板材600和板材700的胶合板的负荷增加时，生成超声波图像。

此外，作为其他的评价对象，例如有构成用于密封半导体元件的半导体封装的密封剂基于温度引起的变化状态的检测。此时，要评价的对象是半导体封装的熔接的状态，通过施加负荷而使评价对象物的温度改变。根据半导体封装的温度变化，提供爆炸波而生成超声波图像。通过对被密封到半导体封装的半导体元件流过电流(施加负荷)，随着时间经过，半导体元件的温度上升。若该半导体元件的温度达到密封剂熔接的温度，则密封剂从与半导体元件接触的区域开始熔接。随着密封剂的熔接推进，密封剂的物理特性从固相转移到液相。

即，由于通过施加负荷，半导体封装的密封剂的密度发生变化，因此随着密封剂的熔接推进，密封剂的没有熔接的部分和已熔接的部分的界面上的声阻抗之差增加，爆炸波的透射率下降。

此时，也从已说明过的图11中的显示画面22S，用户能够通过超声波图像来确认密封剂熔接的温度。

关于上述的其他的评价对象，也在显示部22的显示画面22S，通过超声波图像确认评价对象物从液相变化为固相、或者从固相变化为液相的时刻(声阻抗发生变化的时刻)，能够在显示画面22S可视化地容易确认与该超声波图像一并显示的温度(表示负荷的量的负荷量)。

即，用户通过使区域231B的负荷量提示图表的选择条221B移动，能够将评价对象物的物理特性的变化(从液相向固相、或者从固相向液相的变化)的状况与评价对象物的温度对应地依次确认。

接着，图12是表示本发明的超声波图像显示系统的其他的结构例的框图。如图1所示，上述的第一实施方式、第二实施方式以及其他的评价对象各自的超声波图像显示系统利用爆炸波的评价对象物中的透射率，检测评价对象物的声阻抗的变化。

另一方面，图12所示的超声波图像显示系统1A并非检测评价对象物的透射率，而是通过评价对象物的反射率来检测评价对象物的状态变化。

在图12的结构中，关于与图1同样的结构，赋予相同的标号。以下，说明与图1的超声波图像显示系统不同的结构以及动作。

声波发生部13根据突发信号而生成超声波的爆炸波，并使其收敛于规定的范围，从而将所生成的爆炸波对评价对象物100照射，以使爆炸波的照射方向与评价对象物100的表面成规定的角度θ。

声波接收部14被设置在能够接收从声波发生部13放射的爆炸波在评价对象物的表面上的反射的位置。此外，声波接收部14接收从声波发生驱动部12照射而从评价对象物100反射的爆炸波，并将表示被反射的爆炸波的强度的接收信号输出到声波检测部15A。

声波检测部15A基于从声波接收部14提供的接收信号，求出反射率。该反射率如下求出：例如，预先测量来自声波接收部14的表示从声波发生部13照射的爆炸波全部从评价对象物100反射时的被反射的爆炸波的强度的电压值作为基准值，作为通过该基准值除于表示接收信号中的爆炸波的强度的电压值的比例。从而，反射率越接近“1”，被照射了爆炸波的测量点(与照射面积对应的区域)的，爆炸波的照射方向上的评价对象物100内的反射程度越大。

如已经说明过那样，锂离子电池中的电解质和气泡的界面上声阻抗之差变大，爆炸波被该界面反射。在照射面，该电解质和气泡的界面的比例越高，爆炸波的反射率变高。即，反射率根据声阻抗不同的层的存在比例而变化的特性与透射率的特性同样。但是，透射率随着气泡的增加而减少，相对于此，反射率随着气泡的增加而增加，这一点不同。

此外，关于其他的动作，通过将透射率置换为反射率，与图1中的超声波图像显示系统的动作同样。

此外，上述中，说明了利用透射率和反射率的气泡发生状态的变化的检测。但是，也可以设为如下的结构：另外利用构成爆炸波的脉冲的相位以及增益、爆炸波的衍射等，检测评价对象物中的气泡的发生状态的变化。此外，在上述，在负荷量提示图表中，作为负荷量而表示由于施加负荷而引起的评价对象物的变化量。但是，也可以将负荷的量其本身作为负荷量。

另外，也可以将用于实现本发明中的图1及び图12的超声波图像显示系统的功能的程序记录在计算机可读取的记录介质中，使记录在该记录介质中的程序被读入到计算机系统并被执行，从而进行显示超声波图像的处理。另外，设这里所称的“计算机系统”包括OS、外围设备等硬件。

此外，设“计算机系统”包括具有主页提供环境(或显示环境)的WWW(万维网)系统。此外，“计算机可读取的记录介质”是指软盘、光磁盘、ROM、CD-ROM等便携介质、内置于计算机系统的硬盘等存储装置。进而，设“计算机可读取的记录介质”还包括如经由因特网等网络、电话线路等通信线路而发送了程序的情况下的服务器或成为客户机的计算机系统内部的非易失性存储器(RAM)那样一定时间保持程序的介质。

此外，上述程序也可以从在存储装置等中存储了该程序的计算机系统经由传输介质或者通过传输介质中的载波而被传输到其他计算机系统。在此，传输程序的“传输介质”是指如因特网等网络(通信网)或电话线路等通信线路(通信线)那样具有传输信息的功能的介质。此外，上述程序也可以用于实现所述功能的一部分。进而，也可以是将所述的功能与已经在计算机系统中记录的程序进行组合而实现的、所谓的差异文件(差异程序)。

至此，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式仅仅是一例，本发明并不限定于上述的实施方式，在其技术思想的范围内当然可以通过不同的方式来实施。

此外，本发明的范围并不限定于被图示且被记载的例示性的实施方式，还包括带来与本发明的目的同等的效果的所有的实施方式。进而，本发明的范围并不限定于由各权利要求绘制的发明的特征的组合，包括所有被公开的各特征中特定的特征的所有期望的组合。

Claims (8)

1.一种超声波图像显示方法，其特征在于，

对评价对象物施加负荷，

对施加了所述负荷的所述评价对象物照射超声波，

检测该超声波在所述评价对象物的照射面上的透射率或者反射率，

生成用于表示所述照射面上的该透射率或者反射率的分布的超声波图像，

将所生成的所述超声波图像与表示所述负荷的量的负荷量关联显示。

2.如权利要求1所述的超声波图像显示方法，其特征在于，

在每次改变对所述评价对象物施加的负荷的量时，生成所述超声波图像。

3.如权利要求1或权利要求2所述的超声波图像显示方法，其特征在于，

在所述照射面内，按照多个照射点中的每一个照射点，扫描所述评价对象物，

将所述照射点上的所述透射率或者反射率与规定的阈值进行比较，将在所述超声波图像中与所述照射点对应的点，以与所述比较的结果对应的显示颜色进行显示。

4.如权利要求1或权利要求2所述的超声波图像显示方法，其特征在于，

与所述超声波图像一并显示图表，该图表中，在第一轴分配所述负荷量，在第二轴分配被施加了该负荷时的超声波图像的识别号。

5.如权利要求4所述的超声波图像显示方法，其特征在于，

在所述图表的所述第二轴中，所述超声波图像的识别号被设定为根据所述负荷量的大小而增加。

6.如权利要求5所述的超声波图像显示方法，其特征在于，

通过选择所述图表中的由所述负荷量与所述超声波图像的识别号构成的曲线上的点，与该点对应的所述超声波图像被显示。

7.如权利要求1或权利要求2所述的超声波图像显示方法，其特征在于，

所述负荷量是该负荷引起的所述评价对象物的变化量。

8.一种超声波图像显示系统，其特征在于，具有：

负荷施加部，对评价对象物施加负荷；

声波检测部，通过从空中照射的超声波，检测施加了所述负荷的所述评价对象物的超声波的透射率或者反射率；

超声波图像生成部，生成表示施加了所述负荷的时刻的、该超声波的透射率或者反射率的分布的超声波图像；以及

图像显示部，将表示所述负荷的量的负荷量与施加了该负荷的时刻的所述超声波图像关联显示。