JP2003322646A - Ultrasonic image apparatus - Google Patents

Ultrasonic image apparatus

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JP2003322646A
JP2003322646A JP2002128322A JP2002128322A JP2003322646A JP 2003322646 A JP2003322646 A JP 2003322646A JP 2002128322 A JP2002128322 A JP 2002128322A JP 2002128322 A JP2002128322 A JP 2002128322A JP 2003322646 A JP2003322646 A JP 2003322646A
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Japan
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measurement
distance
subject
probe
ultrasonic
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JP2002128322A
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Japanese (ja)
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Toshiyuki Hebaru
俊幸 邉春
Toru Miyata
徹 宮田
Noboru Yamamoto
登 山本
Takeshi Takeuchi
健 竹内
Makoto Ishijima
真 石島
Naoya Kawakami
直哉 川上
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery FineTech Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic image apparatus of a simple constitution capable of accurately matching a focus area with a location to be measured even if a slope, etc., are present in a body to be inspected, measuring any interface of the body to be inspected at high resolution, and performing measurement in a short time. <P>SOLUTION: The ultrasonic image apparatus is provided with an ultrasonic probe 14 for transmitting ultrasonic waves to the body to be inspected 12 and receiving reflected waves; a distance measuring means for measuring the distance between the probe and the body to be inspected; a correcting means for creating data on the shapes of the surfaces and others of the body to be inspected and forming data for correction; and a measuring means for matching the focus area of the ultrasonic waves with a part to be measured on the basis of the data for correction from the correcting means and, by reflected waves from each location of the part to be measured, measuring the locations. When measurement is performed by making the probe scan the surfaces of the body to be inspected by the above-mentioned constitution, the focus area of an ultrasonic beam is controlled in such a way as to be matched with the part to be measured of the interior of the body to be measured on the basis of the data for correction provided by the correcting means. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は超音波映像装置に関
し、特に、測定検査面の傾斜やうねり等に係る情報を本
来の測定前に取得し、当該傾斜等の情報を条件に入れて
焦点領域を設定し測定を行うようにした超音波映像装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic imaging apparatus, and in particular, it obtains information on the inclination and undulation of a measurement / inspection surface before the original measurement, and puts the information on the inclination and the like into a condition for focusing area. The present invention relates to an ultrasonic imaging apparatus in which the measurement is set and the measurement is performed.

【0002】[0002]

【従来の技術】超音波映像装置では一般に焦点型の超音
波探触子が用いられる。焦点型超音波探触子は超音波を
出力する部分に音響レンズを備えている。圧電振動子か
ら生じた超音波は音響レンズで絞られてビーム状にされ
る。このビーム状の超音波を用いて、被検体の表面およ
び内部を微細なピッチで観察する。
2. Description of the Related Art Generally, a focus type ultrasonic probe is used in an ultrasonic imager. The focus type ultrasonic probe is provided with an acoustic lens in a portion that outputs ultrasonic waves. The ultrasonic waves generated from the piezoelectric vibrator are focused by an acoustic lens to form a beam. Using the beam-shaped ultrasonic waves, the surface and the inside of the subject are observed at a fine pitch.

【0003】上記のビーム状超音波のビーム径d(−6
dB)は近似的に下記の式(数1)で表される。(数
1)で明かなようにビーム径は周波数に依存している。
ビーム径が小さくなるほど、高分解能な測定が可能であ
る。
The beam diameter of the beam-like ultrasonic wave d (-6)
dB) is approximately represented by the following formula (Equation 1). As is clear from (Equation 1), the beam diameter depends on the frequency.
The smaller the beam diameter, the higher resolution the measurement can be made.

【0004】[0004]

【数1】d(-6dB)=0.705×λ×f/R ここで、λ:波長、f:焦点距離、R:レンズ開口径の
半径
## EQU1 ## d (-6 dB) = 0.705 × λ × f / R where λ: wavelength, f: focal length, R: radius of lens aperture

【0005】ビーム状超音波で、ビーム状に絞られた部
分の長さをビーム焦点深度(L)と呼び、近似的に下記
の式(数2)で表される。ビーム焦点深度Lは、周波数
が高くなるほど、また入射角がおおきくなるほど、小さ
くなるという特性を有している。
In the beam-shaped ultrasonic wave, the length of the beam-shaped narrowed portion is called the beam focal depth (L) and is approximately represented by the following equation (Equation 2). The beam focal depth L has a characteristic that it becomes smaller as the frequency becomes higher and the incident angle becomes larger.

【0006】[0006]

【数2】 [Equation 2]

【0007】超音波映像装置において被検体に対して探
傷測定を行う際には、ビーム焦点深度内に測定界面が来
るように被検体と探触子の距離を調整し、これにより微
小なビーム径を用いて高分解能な測定を可能にしてい
る。ビーム焦点深度は焦点領域すなわち焦域を形成して
いる。
When performing flaw detection measurement on an object in an ultrasonic imaging apparatus, the distance between the object and the probe is adjusted so that the measurement interface is within the depth of focus of the beam. Enables high-resolution measurement. The beam depth of focus forms the focal area, or focal area.

【0008】また本発明に関連する公知文献として特許
第2722087号公報(平成10年3月4日発行)を
挙げる。この文献に開示される超音波探傷装置は、複雑
な表面形状を有する被検体の自動探傷に適した構成を有
する。この超音波探傷装置は、超音波探触子から出射さ
れるビーム状超音波の中心軸の方向を被検体の表面の各
位置における法線方向に一致させる手段と、超音波探触
子と被検体との間の距離を計測する手段と、当該距離を
一定に保持する制御を行う制御手段とを備える。これら
の構成によって、被検体の表面が複雑に変化したとして
も、当該表面に一定距離を保持して追従させ、超音波探
傷を行うことを可能にする。他方、超音波が乱反射して
超音波探触子で反射波を受けることができない場合を想
定して、さらに、距離と法線方向の制御を行う手段を備
えるように構成されている。上記文献による超音波探傷
装置によれば、被検体の表面にうねりや傾斜があったと
しても、当該表面に適切に追従して測定を行うことを可
能にしている。
Further, as a publicly known document related to the present invention, Japanese Patent No. 2722087 (issued on March 4, 1998) is cited. The ultrasonic flaw detector disclosed in this document has a configuration suitable for automatic flaw detection of a subject having a complicated surface shape. This ultrasonic flaw detector has a means for matching the direction of the central axis of the beam-shaped ultrasonic waves emitted from the ultrasonic probe with the normal direction at each position on the surface of the subject, and the ultrasonic probe and the subject It is provided with means for measuring the distance to the sample and control means for controlling the distance to be kept constant. With these configurations, even if the surface of the subject is changed in a complicated manner, it is possible to carry out ultrasonic flaw detection while keeping a certain distance and following the surface. On the other hand, assuming that the ultrasonic wave is diffusely reflected and cannot be received by the ultrasonic probe, it is further provided with a means for controlling the distance and the normal direction. The ultrasonic flaw detector according to the above document makes it possible to appropriately follow the surface of the subject even if the surface of the subject has undulations or inclination.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】超音波映像装置で測定
を行う際、通常、測定すべき被検体は水平な面に設置さ
れる。他方、測定条件に応じて設置時に傾けて置かれた
り、あるいは、自然に傾きが生じたり、被検体自体に反
りやうねりが起きている場合もある。そのため、従来の
超音波映像装置では、被検体内部の任意界面を測定する
場合、図14や図15に示すように、常に表面から反射
エコー波から任意の遅延時間をとって検出ゲートをかけ
ることにより、欠陥等からの反射エコー波の測定を行う
ようにしていた。図14と図15において、101は送
信波に係る信号、102は被検体の表面からの反射波1
に係るエコー信号、103は被検体の内部の界面等から
の反射波2に係るエコー信号を表している。エコー信号
102に対応して比較的に広いゲート幅を有する第1ゲ
ート104が設定され、さらにこれに対して第2ゲート
105が設定される。第2ゲート105は、第1ゲート
104でエコー信号102が検出されたとき、その検出
時点を基準にして第2ゲート105を発生させるための
遅延時間106が計時されることになる。図14の例で
はエコー信号102はゲート104における早い時期に
検出され、図15の例ではエコー信号102はゲート1
04における遅い時期に検出されている。これらの例で
は、図14の場合には被検体の界面に対してビーム状超
音波の焦域が合っているので第2ゲート105によって
望ましいレベルのエコー信号103が取り出され、これ
に対して図15の場合には外面に対して焦域が正確に合
っていないのでエコー信号103のレベルが減衰した状
態で取り出されることになる。
When performing measurement with an ultrasonic imaging apparatus, the object to be measured is usually placed on a horizontal surface. On the other hand, depending on the measurement conditions, there is a case where the object is tilted at the time of installation, or naturally tilted, or the subject itself is warped or undulated. Therefore, in the conventional ultrasonic imaging apparatus, when measuring an arbitrary interface inside the subject, as shown in FIG. 14 and FIG. 15, the detection gate is always applied with an arbitrary delay time from the reflected echo wave from the surface. Therefore, the reflected echo wave from the defect or the like is measured. In FIGS. 14 and 15, 101 is a signal related to the transmitted wave, and 102 is a reflected wave 1 from the surface of the subject.
And 103 is an echo signal related to the reflected wave 2 from the interface inside the subject. A first gate 104 having a relatively wide gate width is set corresponding to the echo signal 102, and a second gate 105 is set for the first gate 104. When the echo signal 102 is detected by the first gate 104, the second gate 105 counts a delay time 106 for generating the second gate 105 based on the detection time point. In the example of FIG. 14, the echo signal 102 is detected early in the gate 104, and in the example of FIG.
It was detected late in 04. In these examples, in the case of FIG. 14, the focal region of the beam-shaped ultrasonic wave is aligned with the interface of the subject, so that the echo signal 103 of a desired level is extracted by the second gate 105. In the case of 15, the focal area is not exactly aligned with the outer surface, so that the echo signal 103 is taken out in a attenuated state.

【0010】次に図16に示すように、ビーム状超音波
のビーム焦点深度Lが小さい場合に、所定の位置に設置
された被検体においてその表面高さが異なるような事態
が発生するときには、被検体における測定すべき箇所が
ビーム焦点深度(焦域)の部分から外れてしまうという
問題が起きる。図16で、201は被検体であり、20
2は被検体201の内部の接合面等の測定すべき箇所で
ある。図16におけるX軸(横軸)とZ軸(縦軸:深さ
方向)からなる座標系で明らかなように、被検体201
はX軸方向において傾斜した状態で配置されている。こ
のような被検体201に対してその上方位置に超音波探
触子203が配置され、この超音波探触子203から被
検体201の表面に対して上から下に向かってビーム状
超音波204が照射される。位置Aにある超音波探触子
204はX軸方向の走査移動205によって位置Bまで
移動する。このとき、超音波探触子203から出射され
るビーム状超音波204ではビーム焦点深度204aの
部分に対応して焦域206が示されている。図16で明
らかなように、被検体201は右下がりで傾斜している
ので、被検体201の左端では測定すべき箇所202は
ビーム状焦点深度204aの焦域206に位置的に一致
しているが、右端では測定すべき箇所202は当該焦域
206から外れた状態にある。
Next, as shown in FIG. 16, when the beam focal depth L of the beam-like ultrasonic wave is small, when the surface height of the subject placed at a predetermined position is different, There arises a problem that a portion to be measured on the subject deviates from the beam focal depth (focal region). In FIG. 16, 201 is a subject and 20
Reference numeral 2 denotes a portion to be measured, such as a joint surface inside the subject 201. As is clear from the coordinate system including the X axis (horizontal axis) and the Z axis (vertical axis: depth direction) in FIG.
Are arranged in an inclined state in the X-axis direction. An ultrasonic probe 203 is arranged at a position above the subject 201, and the ultrasonic beam 203 is emitted from the ultrasonic probe 203 to the surface of the subject 201 from top to bottom. Is irradiated. The ultrasonic probe 204 at the position A moves to the position B by the scanning movement 205 in the X-axis direction. At this time, in the beam-shaped ultrasonic wave 204 emitted from the ultrasonic probe 203, a focal area 206 is shown corresponding to the portion of the beam focal depth 204a. As is clear from FIG. 16, since the subject 201 is inclined downward to the right, the point 202 to be measured at the left end of the subject 201 is in position coincident with the focal area 206 of the beam-shaped focal depth 204a. However, at the right end, the portion 202 to be measured is out of the focal area 206.

【0011】上記のような問題が起きることによって、
被検体201の全体に渡って精度の高い測定を行うこと
ができなくなる。すなわち、この場合、被検体201の
右半分に関しては、得られた画像は焦点が合ったもので
はないので、測定精度が悪いという問題が提起される。
Due to the above problems,
It becomes impossible to perform highly accurate measurement over the entire object 201. That is, in this case, with respect to the right half of the subject 201, since the obtained image is not in focus, the problem of poor measurement accuracy is raised.

【0012】なお一例として、樹脂で封止された半導体
パッケージの計測によく用いられる超音波探触子である
周波数25MHz、焦点距離25mm、開口径6.4m
mの例を取ると、ビーム径は0.33mmとなり、焦点
深度は7.48mmとなる。さらに周波数が150MH
z、焦点距離が5.2mm、開口径が2mmの場合に
は、ビーム径は0.037mmとなり、焦点深度は0.
54mmとなる。周波数が高くなると、焦点深度が極め
て小さくなるので、被検体において僅かな傾きやうねり
も許されなくなり、前述した問題が顕著になる。
As an example, an ultrasonic probe often used for measuring a semiconductor package sealed with resin has a frequency of 25 MHz, a focal length of 25 mm, and an opening diameter of 6.4 m.
Taking the example of m, the beam diameter is 0.33 mm and the depth of focus is 7.48 mm. Further frequency is 150 MH
z, the focal length is 5.2 mm, and the aperture diameter is 2 mm, the beam diameter is 0.037 mm and the depth of focus is 0.
It becomes 54 mm. When the frequency becomes high, the depth of focus becomes extremely small, so that a slight tilt or undulation is not allowed in the subject, and the above-mentioned problem becomes remarkable.

【0013】さらに前述したように、特許第27220
87号公報に開示される超音波探傷装置によれば、被検
体が傾斜している場合にも対応することができるので、
上記問題を解決することができる。しかしながら、この
超音波探傷装置では、超音波探触子と被検体との距離を
測定し、当該距離が一定に保持されるように制御を行
い、さらに超音波探触子から送信されるビーム状超音波
が被検体の表面に対して法線方向に入射されるように制
御を行うことが必要であるので、装置構成が複雑にな
り、製作コストがかかり、測定に要する時間も長くなる
という不具合を生じる。
Further, as mentioned above, Japanese Patent No. 27220
According to the ultrasonic flaw detector disclosed in Japanese Patent Publication No. 87, it is possible to deal with the case where the subject is tilted.
The above problem can be solved. However, in this ultrasonic flaw detector, the distance between the ultrasonic probe and the subject is measured, control is performed so that the distance is kept constant, and the beam shape transmitted from the ultrasonic probe is further measured. Since it is necessary to perform control so that ultrasonic waves are incident on the surface of the subject in the normal direction, the device configuration becomes complicated, the manufacturing cost is high, and the time required for measurement is long. Cause

【0014】本発明の目的は、上記の課題を解決するこ
とにあり、設置された被検体において傾斜、反り、うね
り等があったしても、焦域を測定箇所に正確に合わせて
被検体の表面および任意界面を高分解能に測定すること
ができ、簡素な構成で、かつ短時間で測定できる超音波
映像装置を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and even if the installed subject has tilt, warp, undulation, etc., the focus area is accurately adjusted to the measurement location. An object of the present invention is to provide an ultrasonic imaging apparatus capable of measuring a surface and an arbitrary interface with high resolution and having a simple configuration and in a short time.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明に係る超音波映像
装置は、上記の目的を達成するため、次のように構成さ
れる。
In order to achieve the above object, an ultrasonic imaging apparatus according to the present invention is constructed as follows.

【0016】第1の超音波映像装置(請求項1に対応)
は、被検体に対してビーム状超音波を送信し被検体から
の反射波を受信する超音波探触子と、この超音波探触子
と被検体の表面や任意箇所との間の距離を計測する距離
計測手段と、この距離計測手段からの信号により被検体
の表面等の形態に係るデータ(傾斜量のデータ、傾斜面
や曲がった表面に係るプロファイルデータ)を作成し、
このデータを測定の走査時に補正用に用いる補正手段
と、この補正手段から与えられる補正用データに基づい
て超音波の焦域を被検体内の測定対象部に一致させて測
定対象部の各位置からの反射波により当該位置における
測定を行う測定手段とを備えるように構成される。上記
の構成によれば、被検体の表面を探触子に走査させて測
定を行うとき、上記補正手段から与えられるデータに基
づいて超音波ビームの焦域が被検体内部の測定対象部に
一致するように探触子の高さ位置が制御され、かつ調整
される。
First ultrasonic imaging apparatus (corresponding to claim 1)
Is an ultrasonic probe that transmits beam-shaped ultrasonic waves to the subject and receives reflected waves from the subject, and the distance between the ultrasound probe and the surface of the subject or any location. A distance measuring means for measuring and data relating to the morphology of the surface of the subject by the signal from the distance measuring means (data of the amount of inclination, profile data relating to an inclined surface or a curved surface) are created,
A correction unit that uses this data for correction during scanning of the measurement, and based on the correction data provided from this correction unit, the focal area of the ultrasonic wave is made to match the measurement target unit in the subject and each position of the measurement target unit is adjusted. And a measuring means for performing measurement at the position by the reflected wave from. According to the above configuration, when performing measurement by scanning the surface of the subject with the probe, the focal area of the ultrasonic beam matches the measurement target portion inside the subject based on the data given from the correction means. The height position of the probe is controlled and adjusted as described above.

【0017】第2の超音波映像装置(請求項2に対応)
は、上記の第1の構成において、好ましくは、距離計測
手段は走査ライン上の両側の2点の路程データを取得
し、補正手段は路程データに基づいて被検体の傾斜を検
出して被検体と超音波探触子の距離を補正することで特
徴づけられる。
Second ultrasonic imaging device (corresponding to claim 2)
In the above-mentioned first configuration, preferably, the distance measuring means acquires the road distance data of two points on both sides of the scanning line, and the correcting means detects the inclination of the object based on the road distance data to detect the object. And is characterized by correcting the distance of the ultrasonic probe.

【0018】第3の超音波映像装置(請求項3に対応)
は、上記の第1の構成において、好ましくは、距離計測
手段は、往路移動では距離計測だけを行って路程データ
を取得し、復路での超音波探触子の走査において補正手
段は路程データを利用して被検体と超音波探触子の距離
を補正しながら測定手段で測定することで特徴づけられ
る。
Third ultrasonic imaging device (corresponding to claim 3)
In the above-mentioned first configuration, preferably, the distance measuring means acquires the distance data by performing distance measurement only in the forward movement, and the correcting means measures the distance data in the backward scanning of the ultrasonic probe. It is characterized by being measured by the measuring means while correcting the distance between the subject and the ultrasonic probe by utilizing it.

【0019】第4の超音波映像装置(請求項4に対応)
は、上記の第1の構成において、好ましくは、距離計測
手段は被検体の測定領域に全面について距離計測を行っ
て路程データを取得し、距離計測の後の測定走査で、補
正手段は路程データを利用して被検体と超音波探触子の
距離を補正しながら測定手段で測定領域を全面的に測定
するように構成される。
Fourth ultrasonic imaging device (corresponding to claim 4)
In the above-mentioned first configuration, preferably, the distance measuring means performs distance measurement on the entire measurement area of the subject to obtain road length data, and the measurement scan after the distance measurement is performed by the correcting means. Is used to correct the distance between the subject and the ultrasonic probe, and the measuring area is entirely measured by the measuring means.

【0020】第5の超音波映像装置(請求項5に対応)
は、上記の第1の構成において、好ましくは、前の走査
ラインで距離計測手段によって計測された路程データを
基に、被検体と超音波探触子の距離を補正しながら測定
すると同時に距離計測手段で路程の計測を行い、この計
測で得られた路程データを次の走査ラインの補正に用い
るようにし、各走査ラインで順次に路程計測を繰返し、
測定を行うように構成される。
Fifth ultrasonic imaging device (corresponding to claim 5)
In the first configuration described above, preferably, the distance measurement is performed while correcting the distance between the subject and the ultrasonic probe based on the path length data measured by the distance measurement means in the previous scanning line. Measure the path length by means, use the path length data obtained by this measurement to correct the next scanning line, and repeat the path length measurement in each scanning line sequentially,
It is configured to make a measurement.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を添付図面に基づいて説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0022】実施形態で説明される構成、形状、大きさ
および配置関係については本発明が理解・実施できる程
度に概略的に示したものにすぎず、また数値および各構
成要素の組成(材質)については例示にすぎない。従っ
て本発明は、以下に説明される実施形態に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範
囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができ
る。
The configurations, shapes, sizes and arrangement relationships described in the embodiments are merely schematic ones to the extent that the present invention can be understood and put into practice, and numerical values and compositions (materials) of each constituent element. Is only an example. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, and can be modified into various forms without departing from the scope of the technical idea shown in the claims.

【0023】図1は本発明に係る超音波映像装置の構成
を示すブロック図である。図1に従って超音波映像装置
の構成を説明する。超音波映像装置10はXYZ移動機
構を有する走査機構11と、水を蓄えかつその中に被検
体12を配置する水槽13を備える。走査機構11のX
YZ移動機構はX軸とY軸とZ軸の各方向の移動機構を
含んでいる。焦点型の超音波探触子(以下「探触子」と
いう)14は、走査機構11に取り付けられ、被検体1
2の上方位置に配置される。走査機構11によって探触
子14は、X軸、Y軸、Z軸の各方向に自由に移動させ
られる。探触子14は、走査機構11による移動動作
で、被検体12をX軸方向に主走査しかつY軸方向に副
走査する。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic imaging apparatus according to the present invention. The configuration of the ultrasonic imaging apparatus will be described with reference to FIG. The ultrasonic imaging apparatus 10 includes a scanning mechanism 11 having an XYZ moving mechanism, and a water tank 13 that stores water and in which a subject 12 is placed. X of the scanning mechanism 11
The YZ moving mechanism includes a moving mechanism in each direction of the X axis, the Y axis, and the Z axis. A focus type ultrasonic probe (hereinafter referred to as “probe”) 14 is attached to the scanning mechanism 11 and
2 is located above. The scanning mechanism 11 allows the probe 14 to freely move in each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions. The probe 14 is moved by the scanning mechanism 11 to perform a main scan on the subject 12 in the X-axis direction and a sub-scan in the Y-axis direction.

【0024】超音波映像装置10は、上記XY走査に基
づいて被検体12上でのそれぞれの測定点でAスコープ
像が得られる測定値を取得する。さらにAスコープ像に
係る測定値に基づいてBスコープ像の表示やCスコープ
像の表示のデータを生成し、Bスコープ像やCスコープ
像の画像を表示する。
The ultrasonic imaging apparatus 10 acquires measurement values for obtaining an A scope image at each measurement point on the subject 12 based on the XY scanning. Further, data for displaying the B-scope image and the display for the C-scope image are generated based on the measurement values related to the A-scope image, and the images for the B-scope image and the C-scope image are displayed.

【0025】なお本実施形態において、被検体12に
は、その表面から或る深さの位置に検査対象部となるよ
うな、例えば欠陥、接合面、界面などが存在しているも
のとする。
In the present embodiment, it is assumed that the subject 12 has a defect, a bonding surface, an interface, or the like, which becomes an inspection target portion at a position at a certain depth from the surface thereof.

【0026】走査機構11は走査制御装置15により制
御される。走査制御装置15は、インターフェース16
を介して、制御機能を内蔵する画像処理装置20により
制御される。探触子14は超音波探傷器17に接続され
ている。超音波探傷器17は送信器17a、受信器17
b、計時回路17c、その他発振器やパルサ・レシーバ
等を含んで構成されている。超音波探傷器17もインタ
ーフェース16を介して上記画像処理装置20により制
御される。超音波探傷器17は、画像処理装置20から
の制御信号に応じて、その送信端子から探触子14に所
定の周期でパルス信号を送って探触子14を駆動し、被
検体12に対して超音波を出射させる。この時、探触子
14からの超音波に対して被検体12から得られる超音
波反射エコーを探触子14が受信し、これを電気信号に
変換する。超音波探傷器17は、探触子14で変換され
た電気信号をエコー受信信号としてその受信端子で受
け、そして、これを増幅する。A/D変換回路18は、
画像処理装置20からの制御信号に応じて、超音波探傷
器17から得られたアナログ信号を例えば8ビットによ
る256段階でデジタル値に変換する。このデジタル値
の測定データは画像処理装置20のバス21に入力され
る。当該測定データは、画像処理装置20のマイクロプ
ロセッサ(MPU)22で処理される。
The scanning mechanism 11 is controlled by the scanning controller 15. The scan controller 15 includes an interface 16
Is controlled by the image processing device 20 having a control function. The probe 14 is connected to the ultrasonic flaw detector 17. The ultrasonic flaw detector 17 includes a transmitter 17a and a receiver 17
b, a clock circuit 17c, and other components such as an oscillator and a pulser / receiver. The ultrasonic flaw detector 17 is also controlled by the image processing apparatus 20 via the interface 16. In response to a control signal from the image processing device 20, the ultrasonic flaw detector 17 drives the probe 14 by sending pulse signals from its transmission terminal to the probe 14 in a predetermined cycle, and To emit ultrasonic waves. At this time, the probe 14 receives the ultrasonic wave reflection echo obtained from the subject 12 with respect to the ultrasonic wave from the probe 14, and converts it into an electric signal. The ultrasonic flaw detector 17 receives the electric signal converted by the probe 14 as an echo reception signal at its reception terminal, and amplifies this. The A / D conversion circuit 18
In response to the control signal from the image processing device 20, the analog signal obtained from the ultrasonic flaw detector 17 is converted into a digital value in 256 steps of 8 bits, for example. The measurement data of the digital value is input to the bus 21 of the image processing device 20. The measurement data is processed by the microprocessor (MPU) 22 of the image processing device 20.

【0027】以上の構成において、超音波映像装置10
での通常の測定状態にあっては、例えば探触子14は、
X軸方向について、決められた一方向走査で、または往
復走査で走査動作を行う。一方向走査では、X軸方向に
1ライン走査後に、1ライン走査の始点に戻りかつY軸
方向にピッチ送りされ、その後にX軸方向に先の走査と
同じ方向に走査動作を行う。往復走査では、X軸方向に
1ライン走査後に、Y軸方向にピッチ送りされかつX軸
方向に先の走査とは逆方向に走査する。こうして、被検
体12の表面はXY平面上で走査される。この測定走査
で、X軸方向の走査について所定ピッチで割り当てられ
た各測定点ごとに測定を行い、A/D変換回路18でデ
ジタル化され、デジタル値の形で測定データを上記MP
U22が取り込む。MPU22は、これらのデジタル化
されたエコー信号から所定のゲート内のピーク値を検出
し、各測定点に対応して順次メモリ23のデータ領域2
3aに記憶していく。
In the above configuration, the ultrasonic imaging apparatus 10
In a normal measurement state at, for example, the probe 14 is
In the X-axis direction, the scanning operation is performed by a fixed unidirectional scan or a reciprocal scan. In the unidirectional scanning, after scanning one line in the X-axis direction, the scanning line returns to the starting point of the one-line scanning and is pitch-fed in the Y-axis direction, and then performs the scanning operation in the same direction as the previous scanning in the X-axis direction. In reciprocal scanning, after scanning one line in the X-axis direction, pitch feed is performed in the Y-axis direction, and scanning is performed in the opposite direction to the previous scan in the X-axis direction. Thus, the surface of the subject 12 is scanned on the XY plane. In this measurement scan, measurement is performed at each measurement point assigned at a predetermined pitch in the scan in the X-axis direction, digitized by the A / D conversion circuit 18, and the measurement data is converted into a digital value in the form of the MP data.
U22 takes in. The MPU 22 detects a peak value in a predetermined gate from these digitized echo signals, and sequentially corresponds to each measurement point in the data area 2 of the memory 23.
It will be stored in 3a.

【0028】メモリ23は、その他、ピーク検出プログ
ラム23b、測定条件等設定プログラム23c、駆動制
御プログラム23d等を格納している。ピーク検出プロ
グラム23bや駆動制御プログラム23dは、被検体1
2の検査測定を実行し、検査測定で得られた多数の測定
点に関する測定データに基づいて画像を作成するための
表示処理を行い、画像メモリ24に表示用の画像データ
を蓄え、さらに表示回路25を経由してCRT(表示装
置)26の表示画面に測定で得た被検体12内の検査面
に関する画像を表示する。CRT26は画像処理装置2
0の外に配置される。測定条件等設定プログラム23c
は超音波ビームによる測定に要する条件を設定する機能
を有する。特に、この実施形態では、後述されるよう
に、本来の測定を行う前の段階で、探触子14と被検体
の間の距離計測(路程データの取得等)、被検体12の
傾斜量、被検体12の表面プロファイルなどを計測し、
当該傾斜等に関する情報に基づいて走査に関する測定条
件を補正して設定し、被検体内部の測定箇所(界面等)
のいずれにおいても超音波ビームの焦域が合うにように
するものである。測定条件等設定プログラム23cによ
って上記補正を行う補正手段が実現される。さらに、超
音波映像装置10は、画像処理装置20のバス21にイ
ンターフェース27を経由して接続される入力装置28
を備える。この入力装置28には各種の入力キーが備え
られている。
The memory 23 also stores a peak detection program 23b, a measurement condition setting program 23c, a drive control program 23d, and the like. The peak detection program 23b and the drive control program 23d are the subject 1
2. The inspection measurement 2 is executed, display processing for creating an image is performed based on the measurement data regarding a large number of measurement points obtained by the inspection measurement, the image data for display is stored in the image memory 24, and the display circuit is further displayed. An image of the inspection surface in the subject 12 obtained by the measurement is displayed on the display screen of the CRT (display device) 26 via 25. The CRT 26 is the image processing device 2
It is placed outside 0. Measurement condition setting program 23c
Has a function of setting conditions required for measurement with an ultrasonic beam. In particular, in this embodiment, as will be described later, at a stage before the actual measurement, the distance measurement between the probe 14 and the subject (acquisition of distance data, etc.), the amount of inclination of the subject 12, Measure the surface profile of the subject 12,
Measurement conditions related to scanning are corrected and set based on the information related to the inclination, etc., and measurement points inside the subject (interface, etc.)
In either case, the focal range of the ultrasonic beam is adjusted. A correction means for performing the above correction is realized by the measurement condition setting program 23c. Further, the ultrasonic imaging apparatus 10 has an input device 28 connected to the bus 21 of the image processing apparatus 20 via an interface 27.
Equipped with. The input device 28 is provided with various input keys.

【0029】図2〜図4を参照して本発明に係る超音波
映像装置による第1の測定例を説明する。図2は第1の
測定例での走査状態をイメージ的に示し、図3は第1の
測定例を実施する測定処理のフローチャートを示し、図
4は第1の測定例で焦点が合致した状態を示している。
A first measurement example by the ultrasonic imaging apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 conceptually shows a scanning state in the first measurement example, FIG. 3 shows a flow chart of a measurement process for carrying out the first measurement example, and FIG. 4 shows a state in which the focus is matched in the first measurement example. Is shown.

【0030】この測定において、被検体12は比較的に
大きな形状を有し、平板状で、内部に接合面(界面)等
の検査面を有している。被検体12は図2に示されるご
とく、傾斜した配置状態にあるとする。被検体12の表
面12aは一例として平坦な表面となっており、うねり
等は存在しないものと仮定している。被検体12の上方
位置には探触子14が配置され、探触子14の超音波出
射部は被検体12の表面に向いている。被検体12の表
面上に示された長い矢印31a,31b,31cは探触
子14の主走査の軌跡を示し、短い矢印32a,32b
は探触子14の副走査の軌跡を示している。実際、主走
査と副走査は測定領域の全面に渡って生じるが、図2は
初期の3本分の主走査および2本の副走査に関する部分
のみを示している。矢印31a,31b,31cのそれ
ぞれは第1、第2、第3の主走査を示し、矢印32a,
32bのそれぞれは第1、第2の副走査(送り)を示し
ている。矢印31a〜31cの右端は走査開始点であ
り、左端が走査終了点である。測定開始の時点では、探
触子14は第1の主走査31aの左端1LSの位置に配置
されている。図2に示されるような主走査と副走査に基
づいて被検体12の測定領域に関して測定が行われ、か
つ被検体12の内部の任意界面(測定箇所)に焦点を合
せてCスコープ像が測定される。
In this measurement, the subject 12 has a relatively large shape, is flat, and has an inspection surface such as a bonding surface (interface) inside. It is assumed that the subject 12 is in an inclined arrangement state as shown in FIG. The surface 12a of the subject 12 is, for example, a flat surface, and it is assumed that there is no undulation. A probe 14 is disposed above the subject 12, and an ultrasonic wave emitting portion of the probe 14 faces the surface of the subject 12. Long arrows 31a, 31b, 31c shown on the surface of the subject 12 indicate the loci of main scanning of the probe 14, and short arrows 32a, 32b.
Indicates the locus of sub-scanning of the probe 14. Actually, the main scan and the sub scan occur over the entire surface of the measurement region, but FIG. 2 shows only the initial three main scans and the portions related to the two sub scans. Arrows 31a, 31b and 31c respectively indicate the first, second and third main scans, and arrows 32a, 31b
Each of 32b indicates the first and second sub-scanning (feeding). The right ends of the arrows 31a to 31c are scanning start points, and the left ends are scanning end points. At the start of measurement, the probe 14 is located at the left end 1 LS of the first main scan 31a. Measurement is performed on the measurement region of the subject 12 based on the main scan and the sub-scan as shown in FIG. 2, and the C scope image is measured by focusing on an arbitrary interface (measurement point) inside the subject 12. To be done.

【0031】図3に従って測定処理のプロセスを説明す
る。最初の段階において探触子14は第1の主走査31
aの左端1LSの位置に配置されている。最初のステップ
S11で、変数Nが設定され、当該変数Nに「1」が代
入される。この変数Nは主走査の番号を表している。探
触子14は主走査31aの左端1LSの位置にあり、次の
ステップS12では、探触子14から被検体12の表面
上における点1LSまでの距離が計測される。当該距離の
計測は、探触子14からビーム状超音波を送信しかつ点
LSの箇所からの反射によるエコー波を探触子14で受
信し、Aスコープ像上での送信波信号とエコー信号の時
間的関係に基づき前述の計時回路17c等を利用して上
記距離が計測される。点1LSについて計測された距離に
係るデータはメモリ23のデータ領域23aに記憶され
る。次に探触子14を点1LEに対応する位置まで移動す
る。この移動の際に探触子14の高さ位置は最初に設定
された一定の高さに保持される。次に点1LEの位置で、
同様にして、探触子14から被検体表面12aまでの距
離を計測し、距離に係るデータを記憶する(ステップS
13)。上記の2点に関して記憶した距離データに基づ
いて主走査31aに関係する部分の被検体12の表面の
傾斜量を算出する(ステップS14)。次に点1LEで探
触子14を被検体12の内部の任意界面に焦点を合せ、
さらに算出した傾斜量に基づいて被検体12の傾斜に合
せて点1LEから点1LSまで探触子14を主走査移動さ
せ、通常の探傷測定を行い、Cスコープ像のイメージ測
定を行う(ステップS16)。点1LEから点1LSまでの
探触子14を主走査31aの移動では、探触子14の高
さ位置は制御され、変化させられる。測定で得られたC
スコープ像のデータはメモリ23のデータ領域23aに
記憶される。
The measurement process will be described with reference to FIG. At the first stage, the probe 14 moves the first main scan 31
It is located at the left end 1 LS of a. In the first step S11, the variable N is set and "1" is substituted into the variable N. This variable N represents the number of main scanning. The probe 14 is located at the left end 1 LS of the main scan 31a, and in the next step S12, the distance from the probe 14 to the point 1 LS on the surface of the subject 12 is measured. The distance is measured by transmitting a beam-like ultrasonic wave from the probe 14 and receiving an echo wave due to reflection from the point 1 LS at the probe 14, and transmitting wave signal and echo on the A scope image. The distance is measured based on the temporal relationship of the signals by using the above-mentioned time counting circuit 17c and the like. Data relating to the distance measured for the point 1 LS is stored in the data area 23a of the memory 23. Next, the probe 14 is moved to the position corresponding to the point 1 LE . At the time of this movement, the height position of the probe 14 is maintained at the initially set constant height. Next, at the point 1 LE position,
Similarly, the distance from the probe 14 to the subject surface 12a is measured, and the data related to the distance is stored (step S
13). Based on the distance data stored for the above two points, the amount of inclination of the surface of the subject 12 in the portion related to the main scan 31a is calculated (step S14). Next, at the point 1 LE , the probe 14 is focused on an arbitrary interface inside the subject 12,
Further, based on the calculated tilt amount, the probe 14 is moved in the main scanning direction from the point 1 LE to the point 1 LS in accordance with the tilt of the subject 12, the normal flaw detection measurement is performed, and the image measurement of the C scope image is performed ( Step S16). When the probe 14 is moved from the point 1 LE to the point 1 LS in the main scanning 31a, the height position of the probe 14 is controlled and changed. C obtained by measurement
The data of the scope image is stored in the data area 23a of the memory 23.

【0032】次の判断ステップS17では探傷測定が完
了したか否かが判定される。判断ステップS17でNO
のときには、ステップS18で探触子14を所定の送り
移動量で副走査させ(矢印32a)、次の主走査31b
での測定を行うべき位置に移動させる。その後、変数N
の数値に1を加算し(ステップS19)、ステップS1
2に戻る。その後は、主走査32bに関して前述したス
テップS12〜S17を繰り返す。こうして主走査32
bについて探傷測定が完了する。判断ステップS17
で、再び、探傷測定が完了したか否かが判定され、NO
のときにはステップS18,S19を実行して、次の主
走査32bに関して上記の測定ステップを繰り返す。判
断ステップS17でYESと判定されたときには、測定
動作を終了する。
In the next judgment step S17, it is judged whether or not the flaw detection measurement is completed. NO in determination step S17
In the case of, in step S18, the probe 14 is sub-scanned by a predetermined feed movement amount (arrow 32a), and the next main scanning 31b is performed.
Move it to the position where you want to measure. After that, the variable N
1 is added to the numerical value of (step S19), and step S1
Return to 2. After that, steps S12 to S17 described above regarding the main scanning 32b are repeated. Thus main scanning 32
The flaw detection measurement for b is completed. Judgment step S17
Then, it is again determined whether the flaw detection measurement is completed, and NO
If so, steps S18 and S19 are executed, and the above measurement steps are repeated for the next main scan 32b. If YES is determined in the determination step S17, the measurement operation is ended.

【0033】上記の第1の測定例によれば、前述した従
来の問題を説明した図13と対比して示すと、図4に示
すごときイメージで測定が行われる。すなわち、被検体
12の左端と右端で高さが異なって傾斜が生じている場
合において、被検体12内の傾斜状態にある測定個所
(界面等)35のいずれの箇所に対しても、探触子14
から出射されるビーム状超音波36の焦域37を正確に
一致させて測定を行うことができる。従って上記第1の
測定によれば、測定箇所35の傾斜に応じて焦域37を
移動させ、測定箇所35のいずれにおいても焦点の合っ
た精度のよいCスコープ像を得ることができる。
According to the first measurement example described above, the measurement is performed in an image as shown in FIG. 4 in comparison with FIG. 13 which illustrates the conventional problem described above. That is, in the case where the left end and the right end of the subject 12 have different heights and are tilted, the probe is applied to any position of the measurement point (interface or the like) 35 in the tilted state in the subject 12. Child 14
The focal region 37 of the beam-shaped ultrasonic wave 36 emitted from can be accurately matched for measurement. Therefore, according to the first measurement, it is possible to move the focal region 37 in accordance with the inclination of the measurement point 35 and obtain a focused and accurate C-scope image at any of the measurement points 35.

【0034】次に、図5〜図7を参照して本発明に係る
超音波映像装置による第2の測定例を説明する。図5は
第2の測定例での走査状態を示し、図6は第2の測定例
を実施する測定処理のフローチャートを示し、図7は第
2の測定例で得た形態のプロファイルを示す。
Next, a second measurement example by the ultrasonic imaging apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows a scanning state in the second measurement example, FIG. 6 shows a flow chart of a measurement process for implementing the second measurement example, and FIG. 7 shows a profile of the form obtained in the second measurement example.

【0035】この第2の測定例において、被検体12は
第1の測定例で使用したものと同じ条件で配置されてい
る。被検体12は、内部に界面等の検査面を有してい
る。被検体12は図5に示されるごとく傾斜した配置状
態にある。被検体12の上方位置には同様に探触子14
が配置されている。被検体12の表面上に示された長い
矢印31a,31b,31cは探触子14の主走査の軌
跡を示し、短い矢印32a,32bは探触子14の副走
査の軌跡を示す。矢印31a〜31cの右端は測定走査
開始点であり、左端が測定走査終了点である。測定開始
の時点では、探触子14は第1の主走査31aの左端1
LSに対応する上方位置に配置されている。図5に示され
るような主走査と副走査に基づいて被検体12の測定領
域に関して測定が行われ、かつ被検体12の内部の任意
界面に焦点を合せてCスコープ像が測定される。以上の
点は前述した第1の測定例と同じである。
In this second measurement example, the subject 12 is placed under the same conditions as those used in the first measurement example. The subject 12 has an inspection surface such as an interface inside. The subject 12 is in an inclined arrangement state as shown in FIG. Similarly, a probe 14 is provided above the subject 12.
Are arranged. Long arrows 31a, 31b, 31c shown on the surface of the subject 12 indicate the main scanning locus of the probe 14, and short arrows 32a, 32b indicate the sub scanning locus of the probe 14. The right end of each of the arrows 31a to 31c is the measurement scanning start point, and the left end is the measurement scanning end point. At the time of starting the measurement, the probe 14 moves to the left end 1 of the first main scan 31a.
It is located in the upper position corresponding to the LS . Measurement is performed on the measurement region of the subject 12 based on the main scanning and the sub-scanning as shown in FIG. 5, and the C scope image is measured by focusing on an arbitrary interface inside the subject 12. The above points are the same as in the first measurement example described above.

【0036】図5に示される第2の測定例では、さら
に、破線で描かれた矢印41a,41b,41cが示さ
れている。これらの矢印41a〜41cは、測定しよう
とする被検体12の表面部分のプロファイルを作成する
ための計測移動であり、探触子14と被検体12の間の
距離計測のための探触子14の移動を示している。矢印
41a〜41cで示された探触子14による計測移動を
行うとき、探触子14の高さ制御は行われず、探触子1
4の高さ位置は最初の状態のまま一定の高さに維持され
る。この第2の測定例では、矢印41a〜41cで示さ
れるごとく、測定しようとする界面に対応する被検体表
面のプロファイルを、本来の測定前の段階で計測する。
In the second measurement example shown in FIG. 5, arrows 41a, 41b and 41c drawn by broken lines are further shown. These arrows 41 a to 41 c are measurement movements for creating a profile of the surface portion of the subject 12 to be measured, and the probe 14 for measuring the distance between the probe 14 and the subject 12. Shows the movement of. When performing the measurement movement by the probe 14 indicated by the arrows 41a to 41c, the height control of the probe 14 is not performed, and the probe 1
The height position of 4 is maintained at a constant height in the initial state. In this second measurement example, as indicated by arrows 41a to 41c, the profile of the surface of the subject corresponding to the interface to be measured is measured before the actual measurement.

【0037】図6に従って第2の測定例の測定処理プロ
セスを説明する。最初の段階において探触子14は第1
の主走査31aの左端1LSの上方位置に配置されてい
る。最初のステップS21で、変数Nが設定され、当該
変数Nに「1」が代入される。この変数Nは主走査の番
号を表している。探触子14は主走査31aの左端1LS
の位置にある。次のステップS22では、探触子14
を、被検体12の表面上方の一定の高さで、点1LSから
点1LEに至る区間で点1LSから所望の位置まで移動さ
せ、その区間で探触子14と被検体表面12aとの間の
距離の計測を行い、被検体表面のプロファイルを作成す
る。距離の計測は、第1の測定例で説明したように計時
回路17c等を用いて行われる。図7に、作成されたプ
ロファイルデータの一例42を示す。図7では横軸がX
軸、縦軸が時間を意味している。図5に示した図示例で
は、被検体12は右下がりで傾斜しているが、これに対
して図7では右側部分では時間が大きくなっている。こ
のことは、右側部分で、計測した距離が大きくなってい
ることを意味する。図7に示された線42aの傾きの度
合いは傾斜量を表している。上記のプロファイルデータ
42はメモリ23のデータ領域23aに記憶される。
The measurement processing process of the second measurement example will be described with reference to FIG. In the first stage, the probe 14 is the first
Is arranged above the left end 1 LS of the main scan 31a. In the first step S21, the variable N is set and "1" is substituted into the variable N. This variable N represents the number of main scanning. The probe 14 is the left end 1 LS of the main scanning 31a.
In the position. In the next step S22, the probe 14
Is moved from the point 1 LS to a desired position in a section from the point 1 LS to the point 1 LE at a constant height above the surface of the subject 12, and the probe 14 and the subject surface 12a are moved in the section. The distance between the two is measured and a profile of the surface of the subject is created. The measurement of the distance is performed using the timing circuit 17c or the like as described in the first measurement example. FIG. 7 shows an example 42 of the created profile data. In Figure 7, the horizontal axis is X
The axis and the vertical axis mean time. In the illustrated example shown in FIG. 5, the subject 12 is inclined downward to the right, whereas in FIG. 7, the time is longer in the right portion. This means that the measured distance is large in the right part. The degree of inclination of the line 42a shown in FIG. 7 represents the amount of inclination. The profile data 42 is stored in the data area 23a of the memory 23.

【0038】次のステップS23で、探触子14は、そ
の高さ方向の位置を一定に保持した状態で、主走査31
aの走査開始点1LEに対応する位置まで移動させられ
る。次に点1LEで探触子14を、被検体12の内部の任
意界面に焦点を合せ、作成・記憶されたプロファイルデ
ータ42に基づいて被検体12の傾斜に合せて点1LE
ら点1LSまでを主走査31aの移動を行い、通常の探傷
測定を行い、Cスコープ像のイメージ測定を行う。測定
で得られたCスコープ像のデータはメモリ23のデータ
領域23aに記憶される。
In the next step S23, the probe 14 holds the position in the height direction at a constant position, and the main scanning 31 is performed.
It is moved to the position corresponding to the scanning start point 1 LE of a. Then the probe 14 at point 1 LE, focus on any interface of the inside of the subject 12, the point 1 from point 1 LE in accordance with the inclination of the object 12 based on the profile data 42 is created and stored The main scanning 31a is moved up to LS , ordinary flaw detection measurement is performed, and image measurement of the C scope image is performed. The data of the C scope image obtained by the measurement is stored in the data area 23a of the memory 23.

【0039】次の判断ステップS24では探傷測定が完
了したか否かが判定される。判断ステップS24でNO
のときには、ステップS25で探触子14を所定の移動
量で副走査させ(矢印32a)、次の主走査31bを行
うべき位置に移動させる。その後、変数Nの数値に1を
加算してステップS26に戻る。その後は、主走査31
bに関して前述したステップS22〜S24を繰り返
す。こうして主走査31bについて探傷測定が完了す
る。判断ステップS24で、再び、探傷測定が完了した
か否かが判定され、NOのときにはステップS25,S
26を実行して、次の主走査31cに関して上記の距離
計測および測定のステップを繰り返す。判断ステップS
24でNOである限り、上記の処理が継続される。判断
ステップS24でYESと判定されたときには、測定動
作を終了する。
In the next judgment step S24, it is judged whether or not the flaw detection measurement is completed. NO in determination step S24
In this case, in step S25, the probe 14 is sub-scanned by a predetermined movement amount (arrow 32a), and is moved to a position where the next main scanning 31b should be performed. After that, 1 is added to the numerical value of the variable N and the process returns to step S26. After that, main scanning 31
The steps S22 to S24 described above for b are repeated. Thus, the flaw detection measurement for the main scan 31b is completed. In the judgment step S24, it is judged again whether or not the flaw detection measurement is completed, and if NO, the steps S25, S
26 is executed, and the above distance measurement and measurement steps are repeated for the next main scan 31c. Judgment step S
As long as 24 is NO, the above processing is continued. If YES is determined in the determination step S24, the measurement operation is ended.

【0040】上記の第2の測定例によれば、往路で距離
計測を行うことにより、第1の測定例と同様に、被検体
12の左端と右端で高さが異なり、傾斜が生じている場
合において、被検体12内の傾斜状態にある測定個所の
いずれの箇所に対しても、探触子14から出射される超
音波ビームの焦域を正確に一致させて測定を行うことが
できる。従って上記第2の測定によっても、測定箇所の
傾斜に応じて焦域を移動させ、焦点の合った精度のよい
Cスコープ像を得ることができる。
According to the second measurement example described above, the distance measurement is performed on the outward path, so that the left end and the right end of the subject 12 have different heights and an inclination occurs, as in the first measurement example. In this case, the measurement can be performed by accurately matching the focal areas of the ultrasonic beams emitted from the probe 14 with any of the measurement points in the subject 12 in an inclined state. Therefore, also by the second measurement, it is possible to obtain a focused and accurate C scope image by moving the focal region in accordance with the inclination of the measurement point.

【0041】次に、図8〜図10を参照して本発明に係
る超音波映像装置による第3の測定例を説明する。図8
は第3の測定例での走査状態を示し、図9は第3の測定
例を実施する測定処理のフローチャートを示し、図10
は第3の測定例で得た形態のプロファイルを示す。
Next, a third measurement example by the ultrasonic imaging apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. Figure 8
10 shows a scanning state in the third measurement example, FIG. 9 shows a flow chart of measurement processing for carrying out the third measurement example, and FIG.
Shows the profile of the form obtained in the third measurement example.

【0042】第3の測定例では、被検体51は管状部材
である。第3の測定例の説明において、第2の測定例と
同じ要素には同一の符号を付して説明する。被検体51
は、内部に欠陥や界面等の検査面を有している。被検体
51は図8に示されるごとく実質的に水平に配置されて
いるが、管状部材であるので、測定表面は筒形となって
丸みを有している。被検体51の上方位置には同様に探
触子14が配置されている。被検体12の表面上に示さ
れた長い矢印31a,31b,31cは探触子14の主
走査の軌跡を示し、短い矢印32a,32bは探触子1
4の副走査の軌跡を示す。矢印31a〜31cの右端は
測定走査開始点であり、左端が測定走査終了点である。
測定開始の時点では、探触子14は第1の主走査31a
の左端1 LSに対応する上方位置に配置されている。図8
に示されるような主走査と副走査に基づいて被検体51
の測定領域に関して測定が行われ、かつ被検体51の内
部の任意界面に焦点を合せてCスコープ像が測定され
る。
In the third measurement example, the subject 51 is a tubular member.
Is. In the description of the third measurement example, the second measurement example and
The same elements will be described with the same reference numerals. Subject 51
Has an inspection surface such as a defect or an interface inside. Subject
51 is arranged substantially horizontally as shown in FIG.
However, since it is a tubular member, the measurement surface is cylindrical.
It has roundness. The upper position of the subject 51 is similarly searched.
The tentacles 14 are arranged. Shown on the surface of subject 12
The long arrows 31a, 31b, and 31c that are drawn are the main members of the probe 14.
The trajectories of scanning are shown, and the short arrows 32a and 32b indicate the probe 1.
4 shows a locus of sub-scanning. The right ends of the arrows 31a to 31c are
It is the measurement scanning start point, and the left end is the measurement scanning end point.
At the time of starting the measurement, the probe 14 moves the first main scan 31a.
Left edge 1 LSIs arranged at an upper position corresponding to. Figure 8
The subject 51 based on the main scan and the sub-scan as shown in FIG.
Measurement is performed on the measurement area of
The C-scope image is measured by focusing on an arbitrary interface of the part
It

【0043】図8に示される第3の測定例では破線で描
かれた矢印41a,41b,41cが示されている。こ
れらの矢印41a〜41cは、測定しようとする被検体
12の表面部分のプロファイルを作成するための計測移
動であり、探触子14と被検体12の間の距離計測のた
めの探触子14の移動を示している。矢印41a〜41
cで示された探触子14による計測移動を行うとき、探
触子14の高さ制御は行われず、探触子14の高さ位置
は最初の状態のまま一定の高さ位置に維持される。
In the third measurement example shown in FIG. 8, arrows 41a, 41b and 41c drawn by broken lines are shown. These arrows 41 a to 41 c are measurement movements for creating a profile of the surface portion of the subject 12 to be measured, and the probe 14 for measuring the distance between the probe 14 and the subject 12. Shows the movement of. Arrows 41a-41
When performing the measurement movement by the probe 14 shown by c, the height control of the probe 14 is not performed and the height position of the probe 14 is maintained at a constant height position in the initial state. It

【0044】図9に従って第3の測定例の測定処理プロ
セスを説明する。最初の段階において探触子14は初期
位置に移動される(ステップS31)。初期位置は、例
えば、第1の主走査31aの左端1LSの上方位置であ
る。次のステップS32では、探触子14は、被検体5
1の表面上方の一定の高さで、初期位置から所望の位置
まで移動させ、その区間で探触子14と被検体表面との
間の距離の計測を行い、被検体表面のプロファイルを作
成する。距離の計測は、第1の測定例で説明したように
計時回路17c等を用いて行われる。図10に、作成さ
れたプロファイルデータの一例52を示す。図10では
横軸がX軸、縦軸が時間を意味している。図10に示し
た例では、被検体51の両側で距離が長くなり、中央で
距離が短くなっている。図10に示された曲線52aの
曲がり具合が被検体表面の丸みを表している。上記のプ
ロファイルデータ52はメモリ23のデータ領域23a
に記憶される。
The measurement processing process of the third measurement example will be described with reference to FIG. In the first stage, the probe 14 is moved to the initial position (step S31). The initial position is, for example, a position above the left end 1 LS of the first main scan 31a. In the next step S32, the probe 14 moves the subject 5
1 is moved from an initial position to a desired position at a constant height above the surface, the distance between the probe 14 and the subject surface is measured in that section, and a profile of the subject surface is created. . The measurement of the distance is performed using the timing circuit 17c or the like as described in the first measurement example. FIG. 10 shows an example 52 of the created profile data. In FIG. 10, the horizontal axis represents the X axis and the vertical axis represents time. In the example shown in FIG. 10, the distance is long on both sides of the subject 51 and the distance is short at the center. The degree of bending of the curve 52a shown in FIG. 10 represents the roundness of the surface of the subject. The profile data 52 is stored in the data area 23a of the memory 23.
Memorized in.

【0045】次の判断ステップS33では探傷測定の対
象領域が終了したか否かが判定される。終了しない限
り、ステップS34を実行してY軸方向に関して決めら
れた送り(副走査)の距離だけ探触子14を移動させ
る。その後、ステップS32を繰り返す。探傷測定の対
象領域に関するプロファイルの作成・記憶が完了するま
で上記処理が継続される。上記の探触子14による距離
計測においては、前述した矢印31a、31b,31c
に示される移動軌跡に従って探触子14の移動が行われ
る。上記の距離計測では、探触子14の高さ位置には一
定の高さに保持され、高さ位置についての制御は行われ
ない。
In the next judgment step S33, it is judged whether or not the target area for the flaw detection measurement is completed. Unless completed, step S34 is executed to move the probe 14 by the feed (sub-scanning) distance determined in the Y-axis direction. Then, step S32 is repeated. The above processing is continued until the creation and storage of the profile relating to the target area for flaw detection measurement are completed. In the distance measurement by the probe 14, the arrows 31a, 31b, 31c described above are used.
The probe 14 is moved according to the movement locus shown in FIG. In the above distance measurement, the height position of the probe 14 is maintained at a constant height, and the height position is not controlled.

【0046】判断ステップS33でYESと判断された
ときには、測定走査のための初期位置に探触子14を移
動させる(ステップS35)。この初期位置は、前述の
第1の主走査31aの右端1LEに対応する位置である。
次のステップS36で、探触子14は、点1LEで、被検
体51の内部の任意界面に焦点を合せられ、作成・記憶
されたプロファイルデータ52に基づいて被検体51の
曲面に合せて点1LEから点1LSまでを主走査31aの移
動を行い、通常の探傷測定を行い、Cスコープ像のイメ
ージ測定を行う。測定で得られたCスコープ像のデータ
はメモリ23のデータ領域23aに記憶される。
If YES is determined in the determination step S33, the probe 14 is moved to the initial position for measurement scanning (step S35). This initial position is a position corresponding to the right end 1 LE of the first main scanning 31a described above.
In the next step S36, the probe 14 is focused on an arbitrary interface inside the subject 51 at the point 1 LE , and is fitted to the curved surface of the subject 51 based on the profile data 52 created and stored. The main scanning 31a is moved from the point 1 LE to the point 1 LS , ordinary flaw detection measurement is performed, and image measurement of the C scope image is performed. The data of the C scope image obtained by the measurement is stored in the data area 23a of the memory 23.

【0047】次の判断ステップS37では探傷測定が完
了したか否かが判定される。判断ステップS37でNO
のときには、ステップS38で探触子14をY軸方向に
関して所定の移動量で副走査させ(矢印32a)、かつ
次の主走査31bを行うべき位置(点2LE)に移動させ
る(ステップS38)。その後は、主走査31bに関し
て前述したステップS36を繰り返す。こうして主走査
31bについて探傷測定が完了する。判断ステップS3
7で、再び、探傷測定が完了したか否かが判定され、N
OのときにはステップS38,S36を実行して、次の
主走査31cに関して上記の距離計測および測定のステ
ップを繰り返す。判断ステップS37でNOである限
り、上記の走査による測定処理が継続される。判断ステ
ップS37でYESと判定されたときには、測定動作を
終了する。
In the next judgment step S37, it is judged whether or not the flaw detection measurement is completed. NO in determination step S37
In this case, in step S38, the probe 14 is sub-scanned by a predetermined movement amount in the Y-axis direction (arrow 32a), and is moved to a position (point 2LE ) where the next main scanning 31b should be performed (step S38). . After that, step S36 described above regarding the main scanning 31b is repeated. Thus, the flaw detection measurement for the main scan 31b is completed. Judgment step S3
At 7, it is judged again whether or not the flaw detection measurement is completed.
When it is O, steps S38 and S36 are executed, and the above distance measurement and measurement steps are repeated for the next main scanning 31c. As long as the determination step S37 is NO, the above-described measurement processing by scanning is continued. When YES is determined in the determination step S37, the measurement operation is ended.

【0048】上記の第3の測定例によれば、最初に、探
触子14を一定の高さ位置に保持して被検体51の曲面
の測定領域の全面について距離計測してプロファイルデ
ータを作成・記憶し、その後でプロファイルデータを用
いて探傷測定を行うようにした。そのため、測定個所の
いずれの箇所に対しても、探触子14から出射される超
音波ビームの焦域を正確に一致させて測定を行うことが
できる。従って上記第3の測定によっても、測定箇所の
傾斜に応じて焦域を移動させ、焦点の合った精度のよい
Cスコープ像を得ることができる。
According to the third measurement example described above, first, the probe 14 is held at a constant height position and the distance is measured over the entire measurement area of the curved surface of the subject 51 to create profile data.・ Memorization was performed, and after that, flaw detection measurement was performed using profile data. Therefore, the measurement can be performed by accurately matching the focal areas of the ultrasonic beams emitted from the probe 14 to any of the measurement points. Therefore, also by the third measurement, it is possible to move the focal region in accordance with the inclination of the measurement location and obtain a focused and accurate C scope image.

【0049】次に、図11〜図13を参照して本発明に
係る超音波映像装置による第4の測定例を説明する。図
11は第4の測定例での走査状態を示し、図12は第4
の測定例を実施する測定処理のフローチャートを示し、
図13は第4の測定例での走査動作で得られるプロファ
イルを説明するための図である。第4の測定例で被検体
は板状部材である。第4の測定例の説明において、第1
の測定例等と同じ要素には同一の符号を付している。
Next, a fourth measurement example by the ultrasonic imaging apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 11 to 13. FIG. 11 shows a scanning state in the fourth measurement example, and FIG.
Shows a flow chart of the measurement process for implementing the measurement example of
FIG. 13 is a diagram for explaining a profile obtained by the scanning operation in the fourth measurement example. In the fourth measurement example, the subject is a plate-shaped member. In the description of the fourth measurement example, the first
The same elements as those in the measurement examples and the like are given the same reference numerals.

【0050】この第4の測定例において、被検体12は
第1の測定例で使用したものと同じ条件で配置されてい
るとする。被検体12は、内部に界面等の検査面を有し
ている。被検体12は図11に示されるごとく傾斜した
配置状態にある。被検体12の上方位置には同様に探触
子14が配置されている。被検体12の表面上に示され
た長い矢印61a,61b,61c,61d,…は探触
子14の主走査の軌跡を示し、短い矢印62a,62
b,…は探触子14の副走査の軌跡を示す。矢印61a
〜61dは、破線の矢印61aが距離計測のみを行う最
初の主走査の移動軌跡であり、実線の矢印61b〜61
dが測定のための走査と距離計測の両方を行う2番目以
降の軌跡である。各矢印において、矢が描かれた端部が
終了点であり、他の端部が開始点である。
In this fourth measurement example, it is assumed that the subject 12 is placed under the same conditions as those used in the first measurement example. The subject 12 has an inspection surface such as an interface inside. The subject 12 is in an inclined arrangement state as shown in FIG. A probe 14 is similarly arranged above the subject 12. The long arrows 61a, 61b, 61c, 61d, ... Shown on the surface of the subject 12 indicate the loci of main scanning of the probe 14, and the short arrows 62a, 62.
b, ... Show the sub-scanning loci of the probe 14. Arrow 61a
˜61d are the trajectories of the first main scanning in which the broken line arrow 61a only measures the distance, and the solid line arrows 61b to 61d.
d is the second and subsequent loci for both scanning for measurement and distance measurement. In each arrow, the end where the arrow is drawn is the end point, and the other end is the start point.

【0051】最初の測定開始の時点では、探触子14は
第1の主走査61aの左端に対応する上方位置に配置さ
れている。図11に示されるような主走査と副走査の動
作に基づいて被検体12の測定領域の全体に関して測定
が行われ、かつ被検体12の内部の任意界面に焦点を合
せてCスコープ像が測定される。
At the start of the first measurement, the probe 14 is located at the upper position corresponding to the left end of the first main scan 61a. Measurement is performed on the entire measurement region of the subject 12 based on the main scanning and sub-scanning operations as shown in FIG. 11, and the C scope image is measured by focusing on an arbitrary interface inside the subject 12. To be done.

【0052】第4の測定例では、破線で描かれた1本の
矢印61aと実線で描かれた複数本の矢印61b〜61
dで分けて示されるように、各主走査の動作を次のよう
に設定している。このことを図13を参照しながら説明
する。最初(1ライン目)の往路に相当する矢印61a
で示される主走査では距離の計測のみが行われる。この
状態を図13の(A)に示す。すなわち図13の(A)
の左図では、被検体12における傾斜した表面12aに
対する探触子14をその高さ位置を変えることなく移動
させ、探触子14と被検体12の表面との距離を計測す
る。計測された被検体12の表面との距離のデータに基
づいて図13(A)の右図に示される通りのプロファイ
ル63に係るデータが得られる。このプロファイルデー
タは、矢印61aで示される被検体表面の箇所における
表面プロファイルである。
In the fourth measurement example, one arrow 61a drawn with a broken line and a plurality of arrows 61b to 61 drawn with a solid line.
As shown separately by d, the operation of each main scan is set as follows. This will be described with reference to FIG. Arrow 61a corresponding to the first (first line) outward path
In the main scan indicated by, only the distance is measured. This state is shown in FIG. That is, (A) of FIG.
In the left diagram of FIG. 1, the probe 14 is moved with respect to the inclined surface 12a of the subject 12 without changing its height position, and the distance between the probe 14 and the surface of the subject 12 is measured. Data relating to the profile 63 as shown in the right diagram of FIG. 13A is obtained based on the measured data of the distance from the surface of the subject 12. This profile data is a surface profile at the location on the surface of the subject indicated by the arrow 61a.

【0053】1ライン目の復路では、矢印61bに示す
ごとく、前述の距離計測と共に、測定の主走査が開始さ
れる。探触子14の開始点で、前述の距離計測で得られ
たデータに基づき高さ位置が調整され、かつ当該1ライ
ン目の復路において、被検体12の表面に対して可能な
限り一定の高さ位置になるように保持されながら主走査
(矢印61b)が行われる。このときには、被検体12
における本来的に測定しようとする界面に超音波の焦域
が合せられた状態で測定が行われ、同時に距離計測が行
われる。矢印61bによる1ライン目の復路に関する主
走査の状態が図13の(B)の左図に示される。これに
よって界面測定が行われると共に、距離計測が行われ、
その結果、図13の(B)に右図に示されるプロファイ
ル64が得られる。図13(B)の右図に示されたプロ
ファイル64では、1ライン目の復路の主走査で、被検
体12の表面の傾斜や反りに変化がない場合の例を示し
ている。その後、1ライン目の復路の主走査と同じ主走
査が、2ライン目の往路(矢印61c)と復路(矢印6
1d)、3ライン目の往路と復路、それ以降のラインに
おける往路・復路の主走査でも行われる。2ライン目以
降において、被検体12の表面の傾斜または反りが一定
で同じであれば、距離計測によって得られる表面のプロ
ファイルは図13(B)の右図に示されたものと同じに
なる。この場合には、前ラインのX−Z平面上の探触子
14の移動軌跡をたどって走査すればよい。他方、前の
主走査のラインに比較して被検体表面で傾斜や反りに変
化がある場合には、次の主走査のラインでは補正を行う
ことが必要となる。前の主走査のラインに比較して被検
体表面で傾斜や反りに変化がある場合において、距離計
測で得られる表面プロファイル65が図13(C)に示
す。斜線66で示した部分が変化した部分であり、この
部分が、前ライン走査時の探触子軌跡に対する補正量と
なる。
On the return path of the first line, as shown by the arrow 61b, the main scanning for measurement is started together with the distance measurement described above. At the starting point of the probe 14, the height position is adjusted based on the data obtained by the distance measurement described above, and in the return path of the first line, the height is as constant as possible with respect to the surface of the subject 12. The main scan (arrow 61b) is performed while being held so that the main position is reached. At this time, the subject 12
The measurement is performed in a state in which the focal region of the ultrasonic waves is aligned with the interface to be originally measured in (3), and at the same time, the distance measurement is performed. The state of main scanning related to the return path of the first line indicated by the arrow 61b is shown in the left diagram of FIG. With this, the interface measurement is performed and the distance measurement is performed,
As a result, the profile 64 shown in the right diagram in FIG. 13B is obtained. The profile 64 shown on the right side of FIG. 13B shows an example in which there is no change in the inclination or warpage of the surface of the subject 12 in the main scan in the returning path of the first line. After that, the same main scanning as the returning main scanning of the first line is performed on the outward (arrow 61c) and returning (arrow 6) of the second line.
1d) The main scanning is performed in the outward and return passes of the third line and the forward and return passes in the subsequent lines. If the inclination or warpage of the surface of the subject 12 is constant and the same on the second and subsequent lines, the surface profile obtained by distance measurement is the same as that shown in the right diagram of FIG. 13B. In this case, the movement trajectory of the probe 14 on the XZ plane of the previous line may be traced and scanned. On the other hand, when there is a change in the inclination or warpage on the surface of the subject as compared with the previous main scanning line, it is necessary to perform correction on the next main scanning line. FIG. 13C shows a surface profile 65 obtained by distance measurement when there is a change in inclination or warpage on the surface of the subject compared to the previous main scanning line. The shaded portion 66 is the changed portion, and this portion is the correction amount for the probe locus during the previous line scanning.

【0054】図12に従って第4の測定例の測定処理プ
ロセスを説明する。最初に変数Nに1が代入される(ス
テップS41)。次のステップS42では、N番目すな
わち1番目の走査ライン分について探触子14から被検
体12の表面までの距離計測が行われる。この距離計測
に基づいて、被検体12の表面の傾斜等に関するプロフ
ァイルが作成され、当該プロファイルに係るデータがメ
モリに保存される。次に、ステップS43では、作成さ
れたプロファイルに係るデータに基づいて1番目のライ
ンの復路に関して、所望の位置に焦点合わせを行い、走
査しながら距離計測を行う。これによってプロファイル
を作成すると共に、同時に、探触子14のX−Z平面で
の軌跡(測定データ)を保存する。
The measurement processing process of the fourth measurement example will be described with reference to FIG. First, 1 is assigned to the variable N (step S41). In the next step S42, the distance from the probe 14 to the surface of the subject 12 is measured for the Nth or first scanning line. Based on this distance measurement, a profile relating to the inclination of the surface of the subject 12 is created, and the data related to the profile is stored in the memory. Next, in step S43, focusing is performed at a desired position on the return path of the first line based on the created profile data, and distance measurement is performed while scanning. With this, a profile is created, and at the same time, the locus (measurement data) of the probe 14 on the XZ plane is saved.

【0055】次の判断ステップS44では、変数Nの数
値について最終ラインか否かが判定される。ステップS
45では、Nの数値が1だけ加算される。この結果、2
ライン目の往路に関する主走査が行われる。ステップS
46では、Y軸方向に関して副走査が行われる。2ライ
ン目の位置に移動した探触子14は、当該2ライン目に
関して往路と復路に関する主走査を開始する(ステップ
S47)。2ライン目の主走査では、ステップS47
で、前の走査ライン(N−1番目)のプロファイルと探
触子14から被検体12までの距離一定走査時の差分を
算出する。次に、前の走査ラインでの探触子14による
X−Z平面での軌跡と算出した差分とから距離補正値を
求める(ステップS48)。そして上記の距離補正値に
基づいて、2ライン目に関して1ライン走査しながら探
触子14から被検体14までの距離計測を行ってプロフ
ァイルを作成しながら、同時に、探触子14のX−Z平
面での軌跡を測定し、保存する(ステップS49)。以
上のステップS47〜S49によって、2ライン目の往
路と復路の主走査に関する走査と計測の処理が行われ
る。
In the next judgment step S44, it is judged whether or not the numerical value of the variable N is the final line. Step S
At 45, the numerical value of N is incremented by 1. As a result, 2
Main scanning is performed on the outward path of the line. Step S
At 46, sub-scanning is performed in the Y-axis direction. The probe 14 that has moved to the position of the second line starts main scanning for the forward path and the backward path for the second line (step S47). In the main scanning of the second line, step S47
Then, the difference between the profile of the previous scanning line (N−1th) and the constant scanning from the probe 14 to the subject 12 is calculated. Next, a distance correction value is obtained from the locus of the probe 14 on the previous scanning line on the XZ plane and the calculated difference (step S48). Based on the above distance correction value, the distance from the probe 14 to the object 14 is measured while scanning one line for the second line to create a profile, and at the same time, the XZ of the probe 14 is measured. The trajectory on the plane is measured and saved (step S49). Through the above steps S47 to S49, the scanning and measurement processing regarding the main scanning of the forward and return paths of the second line is performed.

【0056】その後、ステップS44に戻る。最終ライ
ンでない限り、次の3ライン目の往路と復路に関しても
同様にステップS45〜S49が実行される。判断ステ
ップS44で最終ラインと判断されたときには、終了す
る。最終ラインと判断される前の段階では、各ラインに
関してステップS45〜S49が実行される。
Then, the process returns to step S44. Unless it is the final line, steps S45 to S49 are similarly executed for the forward and return passes of the next third line. When it is determined that the line is the final line in the determination step S44, the process ends. Before the final line is determined, steps S45 to S49 are executed for each line.

【0057】上記の第4の測定例によれば、1ライン目
を除き、各主走査ラインで被検体14の表面の傾斜等に
関する情報を得るための距離計測を行いながら、測定の
ための走査を行うようにしている。この測定例では、1
つの走査ラインと隣りの走査ラインで、被検体12の形
状すなわちプロファイルに大きな差がないことを前提に
して、測定のための走査と同時に距離計測(探触子と被
検体の間の距離計測、路程データの取得)を行い、当該
距離データを利用しながら次の走査ラインでの走査を行
ように構成する。上記第4の測定によっても、測定箇所
の傾斜や反りに応じて焦域を移動させ、焦点の合った精
度のよいCスコープ像を得ることができる。さらに測定
時間を短縮することができる。
According to the fourth measurement example described above, scanning for measurement is performed while performing distance measurement for obtaining information about the inclination of the surface of the subject 14 in each main scanning line except for the first line. I'm trying to do. In this measurement example, 1
On the assumption that there is no large difference in the shape, that is, the profile of the object 12 between one scanning line and the adjacent scanning line, the distance measurement (distance measurement between the probe and the object, (Acquisition of path length data) is performed, and scanning is performed on the next scanning line while using the distance data. Also by the fourth measurement described above, it is possible to obtain a focused and accurate C scope image by moving the focal region according to the inclination or warpage of the measurement location. Furthermore, the measurement time can be shortened.

【0058】上記の実施形態では、単一の探触子を用い
て距離計測と測定走査を行うようにしたが、例えば探触
子を2つ用意して距離計測と測定走査を別々に行い、同
時に行うように構成することも可能である。
In the above embodiment, the distance measurement and the measurement scan are performed using a single probe. However, for example, two probes are prepared and the distance measurement and the measurement scan are performed separately. It can also be configured to be performed at the same time.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、超音波映像装置において、測定走査を行う前に探
触子と被検体の距離を測定し、路程データを取得し、こ
の路程データで補正用データを用意し、補正用データを
用いて超音波ビームの焦域を被検体の測定対象部に合せ
ながら測定走査を行うようにしたため、被検体において
傾斜、反り、うねり等があったしても、焦域を測定箇所
に正確に合わせて被検体の表面および任意界面を高分解
能に測定することができる。さらに本発明によれば、簡
素な構成で、かつ短時間で測定を行うことができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the distance between the probe and the subject is measured and the path length data is acquired in the ultrasonic imaging apparatus before measurement scanning is performed. Since the correction data is prepared as the path length data, and the measurement scan is performed while adjusting the focal area of the ultrasonic beam to the measurement target portion of the subject by using the correction data, tilt, warp, swell, etc. in the subject Even if there is, it is possible to measure the surface of the subject and the arbitrary interface with high resolution by accurately adjusting the focal area to the measurement location. Further, according to the present invention, it is possible to perform the measurement with a simple configuration and in a short time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る超音波映像装置のシステム構成を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of an ultrasonic imaging apparatus according to the present invention.

【図2】本発明に係る超音波映像装置による第1の測定
例を示す走査状態図である。
FIG. 2 is a scanning state diagram showing a first measurement example by the ultrasonic imaging apparatus according to the present invention.

【図3】第1の測定例を実施する測定処理のフローチャ
ートである。
FIG. 3 is a flowchart of a measurement process that implements a first measurement example.

【図4】第1の測定例に基づく焦点が合致した状態での
測定状態図である。
FIG. 4 is a measurement state diagram in a focused state based on a first measurement example.

【図5】本発明に係る超音波映像装置による第2の測定
例を示す走査状態図である。
FIG. 5 is a scanning state diagram showing a second measurement example by the ultrasonic imaging apparatus according to the present invention.

【図6】第2の測定例を実施する測定処理のフローチャ
ートである。
FIG. 6 is a flowchart of a measurement process that implements a second measurement example.

【図7】第2の測定例による距離計測で得られた被検体
表面に係るプロファイルのデータを示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing profile data relating to the surface of a subject obtained by distance measurement according to a second measurement example.

【図8】本発明に係る超音波映像装置による第3の測定
例を示す走査状態図である。
FIG. 8 is a scanning state diagram showing a third measurement example by the ultrasonic imaging apparatus according to the present invention.

【図9】第3の測定例を実施する測定処理のフローチャ
ートである。
FIG. 9 is a flowchart of a measurement process that implements a third measurement example.

【図10】第3の測定例による距離計測で得られた被検
体表面に係るプロファイルのデータを示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing profile data relating to the surface of a subject obtained by distance measurement according to a third measurement example.

【図11】本発明に係る超音波映像装置による第4の測
定例を示す走査状態図である。
FIG. 11 is a scanning state diagram showing a fourth measurement example by the ultrasonic imaging apparatus according to the present invention.

【図12】第4の測定例を実施する測定処理のフローチ
ャートである。
FIG. 12 is a flowchart of a measurement process that implements a fourth measurement example.

【図13】第4の測定例による走査の特徴をプロファイ
ルを参照して説明する図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining scanning characteristics according to a fourth measurement example with reference to a profile.

【図14】従来の超音波映像装置による測定の第1例を
示す波形図である。
FIG. 14 is a waveform diagram showing a first example of measurement by a conventional ultrasonic imaging apparatus.

【図15】従来の超音波映像装置による測定の第2例を
示す波形図である。
FIG. 15 is a waveform diagram showing a second example of measurement by a conventional ultrasonic imaging apparatus.

【図16】従来の超音波映像装置による測定の問題を説
明する図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating a problem of measurement by a conventional ultrasonic imaging apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 超音波映像装置 11 走査機構 12 被検体 13 水槽 14 超音波探触子 15 走査制御装置 17 超音波探傷器 20 画像処理装置 22 MPU 23 メモリ 35 測定箇所 36 ビーム状超音波 37 焦域 51 被検体 10 Ultrasonic imaging equipment 11 Scanning mechanism 12 subject 13 aquarium 14 Ultrasonic probe 15 Scanning control device 17 Ultrasonic flaw detector 20 Image processing device 22 MPU 23 memory 35 measurement points 36 beam ultrasound 37 Focus area 51 subject

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 登 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機フ ァインテック株式会社内 (72)発明者 竹内 健 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機フ ァインテック株式会社内 (72)発明者 石島 真 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機フ ァインテック株式会社内 (72)発明者 川上 直哉 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機フ ァインテック株式会社内 Fターム(参考) 2F068 AA02 AA06 AA32 AA38 BB01 BB25 CC00 DD07 EE01 FF03 FF12 FF14 FF18 FF25 HH01 JJ03 JJ13 KK12 LL02 NN02 PP06 PP31 QQ01 QQ05 RR02 RR13 2G047 AB01 AB04 AB05 AC10 BA03 BB06 BC08 BC09 BC18 CA01 DA01 DA02 DA03 DB03 DB12 DB16 EA01 EA09 EA14 GA03 GA06 GF18 GG02 GG09 GG19 GG24 GG41    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Noboru Yamamoto             Hitachi Construction Machinery F, 650 Kintatemachi, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture             Inside Vinetech Co., Ltd. (72) Inventor Ken Takeuchi             Hitachi Construction Machinery F, 650 Kintatemachi, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture             Inside Vinetech Co., Ltd. (72) Inventor Makoto Ishijima             Hitachi Construction Machinery F, 650 Kintatemachi, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture             Inside Vinetech Co., Ltd. (72) Inventor Naoya Kawakami             Hitachi Construction Machinery F, 650 Kintatemachi, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture             Inside Vinetech Co., Ltd. F term (reference) 2F068 AA02 AA06 AA32 AA38 BB01                       BB25 CC00 DD07 EE01 FF03                       FF12 FF14 FF18 FF25 HH01                       JJ03 JJ13 KK12 LL02 NN02                       PP06 PP31 QQ01 QQ05 RR02                       RR13                 2G047 AB01 AB04 AB05 AC10 BA03                       BB06 BC08 BC09 BC18 CA01                       DA01 DA02 DA03 DB03 DB12                       DB16 EA01 EA09 EA14 GA03                       GA06 GF18 GG02 GG09 GG19                       GG24 GG41

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検体に対してビーム状超音波を送信し
前記被検体からの反射波を受信する超音波探触子と、こ
の超音波探触子と前記被検体の間の距離を計測する距離
計測手段と、この距離計測手段からの信号により前記被
検体の表面の形態に係るデータを作成する補正手段と、
前記補正手段から与えられる前記データに基づいて前記
超音波の焦域を前記被検体内の測定対象部に一致させて
前記測定対象部の各位置からの反射波により当該位置に
おける測定を行う測定手段とを備えたことを特徴とする
超音波映像装置。
1. An ultrasonic probe that transmits a beam-shaped ultrasonic wave to a subject and receives a reflected wave from the subject, and measures a distance between the ultrasonic probe and the subject. Distance measuring means, and correction means for creating data relating to the morphology of the surface of the subject by a signal from the distance measuring means,
Measuring means for matching the focal region of the ultrasonic wave to the measurement target portion in the subject based on the data given from the correction means and performing measurement at the position by the reflected wave from each position of the measurement target portion An ultrasonic imaging apparatus comprising:
【請求項2】 前記距離計測手段は走査ライン上の両側
の2点の路程データを取得し、前記補正手段は前記路程
データに基づいて前記被検体の傾斜を検出して前記被検
体と前記超音波探触子の距離を補正することを特徴とす
る請求項1記載の超音波映像装置。
2. The distance measuring means acquires road distance data of two points on both sides of a scanning line, and the correcting means detects inclination of the object based on the path distance data to detect the object and the object. The ultrasonic imaging apparatus according to claim 1, wherein the distance of the acoustic probe is corrected.
【請求項3】 前記距離計測手段は、往路移動では距離
計測だけを行って路程データを取得し、復路での前記超
音波探触子の走査において前記補正手段は前記路程デー
タを利用して前記被検体と前記超音波探触子の距離を補
正しながら前記測定手段で測定することを特徴とする請
求項1記載の超音波映像装置。
3. The distance measuring means performs distance measurement only in forward movement to obtain road distance data, and the correcting means uses the distance data in scanning of the ultrasonic probe on the return path. The ultrasonic imaging apparatus according to claim 1, wherein the measurement is performed while correcting the distance between the subject and the ultrasonic probe.
【請求項4】 前記距離計測手段は前記被検体の測定領
域に全面について距離計測を行って路程データを取得
し、前記距離計測の後の測定走査で、前記補正手段は前
記路程データを利用して前記被検体と前記超音波探触子
の距離を補正しながら前記測定手段で前記測定領域を全
面的に測定することを特徴とする請求項1記載の超音波
映像装置。
4. The distance measuring means performs distance measurement on the entire measurement area of the subject to obtain road distance data, and the correction means uses the distance data in a measurement scan after the distance measurement. The ultrasonic imaging apparatus according to claim 1, wherein the measuring area is entirely measured by the measuring means while correcting the distance between the subject and the ultrasonic probe.
【請求項5】 前の走査ラインで前記距離計測手段によ
って計測された路程データを基に、前記被検体と前記超
音波探触子の距離を補正しながら測定すると同時に前記
距離計測手段で路程の計測を行い、この計測で得られた
路程データを次の走査ラインの補正に用いるようにし、
各走査ラインで順次に前記路程計測を繰返し、測定を行
うように構成された請求項1記載の超音波映像装置。
5. The distance measurement means measures the distance while correcting the distance between the subject and the ultrasonic probe based on the distance data measured by the distance measurement means in the previous scanning line. Measure and use the path length data obtained by this measurement to correct the next scan line,
The ultrasonic imaging apparatus according to claim 1, wherein the path length measurement is repeated in each scanning line to perform the measurement.
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