JP2675683B2 - 測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、超音波、電磁波その
他の波動を用いた測定装置に関するものである。

【０００２】特に、妨害エコーが検査結果に及ぼす悪影
響を低減できる超音波非破壊検査装置などの測定装置に
関するものである。

【０００３】

【従来の技術】従来のこの種の測定装置と妨害エコーの
発生原因について、図３８及び図３９を参照しながら説
明する。

【０００４】図３８及び図３９は、特開昭６２−１１２
０５７号公報に示された従来の超音波を用いた測定装置
における超音探触子の配置と超音波パルスの伝搬状況を
示す説明図、及び従来の測定装置におけるＡスコープ波
形と欠陥検出用時間ゲートを示す波形図である。

【０００５】図３８において、従来の測定装置は、斜角
形の超音波探触子(1A)及び(1B)が、丸棒状の試験体(２)
の円周上に沿って配されて構成されている。

【０００６】図中、(３)は試験体(２)の表層部にある欠
陥である。また、実線(4A)及び点線(4B)は、それぞれ、
超音波探触子(1A)及び(1B)から放射された超音波パルス
の伝搬経路を示す。

【０００７】図３９(ａ)及び(ｂ)は、超音波探触子(1A)
のみから単独で超音波パルスを試験体(２)に送信したと
き、それぞれ、超音波探触子(1A)及び(1B)が受信するエ
コーのＡスコープ波形を示す。

【０００８】図３９(ｃ)及び(ｄ)は、超音波探触子(1B)
のみから単独で超音波パルスを試験体(２)に送信したと
き、それぞれ、超音波探触子(1B)及び(1A)が受信するエ
コーのＡスコープ波形を示す。

【０００９】なお、図３９(ａ)〜(ｄ)において、エコー
の波形はその包絡線を示してある。

【００１０】図３９(ｅ)は、超音波探触子(1A)及び(1B)
により受信されたエコーに関して設定される欠陥検出用
時間ゲートを示す。

【００１１】つぎに、上述した従来の測定装置の動作及
び妨害エコーの発生原因について説明する。

【００１２】まず、超音波探触子(1A)のみから単独で超
音波パルスを試験体(２)に送信した場合について考えて
みる。

【００１３】超音波探触子(1A)から試験体(２)内に入射
した超音波パルスは、図中、実線(4A)で示すように、試
験体(２)の外壁で反射し、試験体(２)を一周した後、同
じ超音波探触子(1A)へ戻ってくる。

【００１４】このとき、超音波探触子(1A)で受信される
エコーのＡスコープ波形は図３９(ａ) に示すようにな
る。

【００１５】図３９(ａ)において、超音波探触子(1A)を
駆動した送信電気パルスＴの後に、まず、超音波パルス
が試験体(２)の表面に入射した時点で試験体(２)の表面
から反射されて戻ってきた表面エコーＳが観測される。

【００１６】次に、超音波パルスが試験体(２)を一周し
た後、受信されるエコーＲ１が観測される。

【００１７】さらに、その後、超音波パルスが試験体
(２)を４分の３周した時点で、欠陥(３)で反射されて、
さらに４分の３周だけ逆戻りの伝搬経路を通った後、受
信される欠陥エコーＦ３が観測される。

【００１８】超音波探触子(1B)が受信するエコーのＡス
コープ波形は図３９(ｂ)に示すようになる。

【００１９】まず、超音波探触子(1A)から試験体(２)内
に入射した超音波パルスが、試験体(２)を２分の１周し
た時点で、超音波探触子(1B)で受信されるエコーＲＢ２
４が観測される。

【００２０】次に、超音波パルスが、試験体(２)を４分
の３周した時点で、欠陥(３)で反射されて、さらに４分
の１周だけ逆戻りの伝搬経路を通った後、受信される欠
陥エコーＦ２が観測される。

【００２１】さらに、その後、超音波パルスが試験体
(２)を４分の６周した時点で、受信されるエコーＲＢ６
４が観測される。

【００２２】次に、超音波探触子(1B)のみから単独で超
音波パルスを試験体(２)に送信した場合について考えて
みる。

【００２３】超音波探触子(1B)自身が受信するエコーの
Ａスコープ波形は図３９(ｃ)に示すようになる。

【００２４】図３９(ｃ)において、超音波探触子(1B)を
駆動した送信電気パルスＴの後に、まず、超音波パルス
が試験体(２)の表面に入射した時点で試験体(２)の表面
から反射されて戻ってきた表面エコーＳが観測される。

【００２５】次に、超音波パルスが試験体(２)を４分の
１周した時点で、欠陥(３)で反射されて、さらに４分の
１周だけ逆戻りの伝搬経路を通った後、受信される欠陥
エコーＦ１が観測される。

【００２６】さらに、その後、超音波パルスが試験体
(２)を一周した後、受信されるエコーＲ１が観測され
る。

【００２７】さらに、その後、超音波パルスが試験体
(２)を４分の１周した時点で、欠陥(３)で反射されて、
さらに４分の５周だけ逆戻りの伝搬経路を通った後、受
信される欠陥エコーＦ３が観測される。

【００２８】超音波探触子(1A)が受信するエコーのＡス
コープ波形は図３９(ｄ)に示すようになる。

【００２９】まず、超音波探触子(1B)から試験体(２)内
に入射した超音波パルスが、試験体(２)を２分の１周し
た時点で、超音波探触子(1A)で受信されるエコーＲＢ２
４が観測される。

【００３０】次に、超音波パルスが、試験体(２)を４分
の１周した時点で、欠陥(３)で反射されて、さらに４分
の３周だけ逆戻りの伝搬経路を通った後、受信される欠
陥エコーＦ２が観測される。

【００３１】さらに、その後、超音波パルスが試験体
(２)を４分の６周した時点で、受信されるエコーＲＢ６
４が観測される。

【００３２】次に、２つの超音波探触子(1A)及び(1B)か
ら試験体(２)に超音波パルスを送信した場合について考
えてみる。

【００３３】この場合、超音波探触子(1A)が受信するエ
コーのＡスコープ波形は、図３９(ａ)及び(ｄ)に示す波
形を交流波形レベルで加算した結果となる。

【００３４】同様に、超音波探触子(1B)が受信するエコ
ーのＡスコープ波形は、図３９(ｃ)及び(ｂ)に示す波形
を交流波形レベルで加算した結果となる。

【００３５】従来の測定装置においては、これらの加算
結果が各超音波探触子(1A)及び(1B)から受信される。

【００３６】さて、上述した従来の測定装置において
は、超音波探触子(1A)で受信したエコーに対して設定さ
れた図３９(ｅ)に示す欠陥検出用時間ゲート内に、図３
９(ｄ)に示すように、エコーＲＢ２４が混入している。

【００３７】このエコーは欠陥からのエコーではない
が、欠陥検出用時間ゲート内に入っているので、欠陥か
らのエコーとして誤認してしまう問題がある。

【００３８】つまり、エコーＲＢ２４は検査の邪魔にな
る妨害エコーである。

【００３９】一方、超音波探触子(1B)で受信したエコー
に対して同様に設定された図３９(ｅ)に示す欠陥検出用
時間ゲート内には、図３９(ｃ)に示すように、欠陥エコ
ーＦ１が現れる。

【００４０】しかし、図３９(ｂ)に示すように、エコー
ＲＢ２４が欠陥エコーＦ１に重畳してくる問題がある。

【００４１】したがって、このエコーＲＢ２４も妨害エ
コーである。

【００４２】すなわち、従来の測定装置においては、Ｒ
Ｂ２４やＲＢ６４などの妨害エコーにより検査の信頼性
が得られない問題点があった。

【００４３】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
測定装置では、１つの超音波探触子から送信された超音
波パルスが、他の超音波探触子に妨害エコーとして受信
されてしまい、このため、妨害エコーのレベルが大きい
場合には検査が不可能となってしまったり、妨害エコー
のレベルが例え小さくても高精度な検査ができないとい
う問題点があった。

【００４４】この発明は、上述した問題点を解決するた
めになされたもので、妨害エコーが検査結果に及ぼす悪
影響を取り除くことができる測定装置を得ることを目的
とする。

【００４５】さらに、同時に、信号対雑音比の向上が図
れる測定装置を得ることを目的とする。

【００４６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る測定装置
は、次に掲げる手段を備えたものである。

【００４７】〔１〕複数個の出力端子を有し、第１から
第Ｎまでの系列からなり、各系列の自己相関関数を加算
したときは各自己相関関数のサイドローブが互いに打ち
消し合わされ、相異なる上記系列同士の相互相関関数の
予め定められた組合せを加算したときは互いに打ち消し
合わされる系列群を発生するとともに、上記第１から第
Ｎまでの系列に基づいてそれぞれ生成される第１から第
Ｎまでの送信信号を発生し、上記第１から第Ｎまでの送
信信号を上記各出力端子から予め定められた順序で発生
する送信信号発生手段。

【００４８】〔２〕上記複数個の出力端子に対してそれ
ぞれ設けられ、上記出力端子からの上記送信信号により
励振されて波動を対象物に送信する複数個の送信手段。

【００４９】〔３〕上記対象物からのエコーを受信する
複数個の受信手段。

【００５０】〔４〕上記複数個の受信手段のそれぞれに
対して設けられ、上記第１から第Ｎまでの系列にそれぞ
れ基づいて生成される第１から第Ｎまでの参照信号を用
いて、それぞれ、上記第１から第Ｎまでの送信信号に対
応する第１から第Ｎまでの上記エコーを相関処理する複
数個の相関手段。

【００５１】〔５〕これらの複数個の相関手段に対して
それぞれ設けられ、上記第１から第Ｎまでのエコーに対
応する上記相関手段の出力信号に予め定められた演算を
施す信号処理手段。

【００５２】

【作用】この発明においては、複数個の出力端子を有す
る送信信号発生手段によって、第１から第Ｎまでの系列
からなり、各系列の自己相関関数を加算したときは各自
己相関関数のサイドローブが互いに打ち消し合わされ、
相異なる上記系列同士の相互相関関数の予め定められた
組合せを加算したときは互いに打ち消し合わされる系列
群が発生されるとともに、上記第１から第Ｎまでの系列
に基づいてそれぞれ生成される第１から第Ｎまでの送信
信号が発生され、上記第１から第Ｎまでの送信信号が上
記各出力端子から予め定められた順序で発生される。

【００５３】また、上記複数個の出力端子に対してそれ
ぞれ設けられた複数個の送信手段によって、上記出力端
子からの上記送信信号により励振されて波動が対象物に
送信される。

【００５４】さらに、複数個の受信手段によって、上記
対象物からのエコーが受信される。

【００５５】さらにまた、上記複数個の受信手段のそれ
ぞれに対して設けられた複数個の相関手段によって、上
記第１から第Ｎまでの系列にそれぞれ基づいて生成され
る第１から第Ｎまでの参照信号が用いられて、それぞ
れ、上記第１から第Ｎまでの送信信号に対応する第１か
ら第Ｎまでの上記エコーが相関処理される。

【００５６】そして、上記複数個の相関手段に対してそ
れぞれ設けられた信号処理手段によって、上記第１から
第Ｎまでのエコーに対応する上記相関手段の出力信号に
予め定められた演算が施される。

【００５７】

【実施例】これから、この発明の５つの実施例について
順次説明する。

【００５８】この発明の第１実施例の構成について図１
を参照しながら説明する。図１は、この発明の第１実施
例を示すブロック図であり、超音波探触子(1A)及び(1B)
は、図３８で示した従来の測定装置のものと全く同一で
ある。

【００５９】図１において、この発明の第１実施例は、
上述した従来の測定装置のものと全く同一のものと、２
チャンネルの出力端子(5A)及び(5B)を有する送信信号発
生器(５)と、この送信信号発生器(５)のチャンネル１の
出力端子(5A)及び超音波探触子(1A)に接続された相関器
(6A)と、相関器(6A)に接続されたメモリ機能を含む加算
器(8A)と、送信信号発生器(５)に入力側が接続されかつ
相関器(6A)に出力側が接続された参照信号発生器(9A)
と、送信信号発生器(５)のチャンネル２の出力端子(5B)
及び超音波探触子(1B)に接続された相関器(6B)と、相関
器(6B)に接続されたメモリ機能を含む加算器(8B)と、送
信信号発生器(５)に入力側が接続されかつ相関器(6B)に
出力側が接続された参照信号発生器(9B)と、加算器(8A)
及び(8B)に接続された表示器(７)とから構成されてい
る。

【００６０】なお、超音波探触子(1A)及び(1B)は、それ
ぞれ、送信信号発生器(５)のチャンネル１の出力端子(5
A)及びチャンネル２の出力端子(5B)にも接続されてい
る。

【００６１】また、超音波探触子(1A)及び(1B)は、従来
と同様に、試験体(２)の円周上に沿って配してある。

【００６２】つぎに、上述した第１実施例の動作につい
て、図２から図１３までを参照しながら説明する。

【００６３】図２はこの発明の第１実施例における第１
の単位信号を示す波形図、図３、図４、図５及び図６は
この発明の第１実施例における第１、第２、第３及び第
４の送信信号を示す波形図、図７及び図８はこの発明の
第１実施例における前記４つの送信信号の繰り返しを示
す波形図、図９はこの発明の第１実施例における第２の
単位信号を示す波形図、図１０、図１１、図１２及び図
１３はこの発明の第１実施例における第１、第２、第３
及び第４の参照信号を示す波形図である。

【００６４】送信信号発生器(５)は、第１の単位信号を
発生する。この第１の単位信号をｇ_s（ｔ）で表す。た
だし、ｔは時間である。また、送信信号発生器(５)は、
第１の系列｛ａ｝、第２の系列｛ｂ｝、第３の系列
｛ｃ｝及び第４の系列｛ｄ｝を発生する。

【００６５】さらに、送信信号発生器(５)は、第１の系
列｛ａ｝及び第１の単位信号ｇ_S（ｔ）により規定され
る第１の送信信号、第２の系列｛ｂ｝及び第１の単位信
号ｇ_s（ｔ）により規定される第２の送信信号、第３の
系列｛ｃ｝及び第１の単位信号ｇ_S（ｔ）により規定さ
れる第３の送信信号、並びに、第４の系列｛ｄ｝及び第
１の単位信号ｇ_S（ｔ）により規定される第４の送信信
号を発生する。

【００６６】これら第１、第２、第３及び第４の送信信
号をそれぞれ、ｓ_a（ｔ）、ｓ_b（ｔ）、ｓ_c（ｔ）及び
ｓ_d（ｔ）で表す。

【００６７】第１の単位信号ｇ_s（ｔ）は、図２に示す
ように、矩形波形を有する信号である。図中、δ_s は固
定時間である。

【００６８】第１の送信信号ｓ_a（ｔ）は、図３に示す
ように、第１の系列｛ａ｝として長さｎが４である、 ｛ａ｝＝｛ａ₁，ａ₂，ａ₃，ａ₄｝＝｛＋，＋，＋，−｝ を採用し、この系列と図２に示した第１の単位信号ｇ_s
（ｔ） とから、次に述べる手順にしたがって発生した
信号である。

【００６９】すなわち、第１の系列｛ａ｝の符号＋には
第１の単位信号ｇ_s（ｔ）を割り当て、符号−には第１
の単位信号ｇ_s（ｔ）に−１を掛けて得られる信号−ｇ_s
（ｔ）を割り当てて、第１の系列｛ａ｝の符号の現れる
順序にしたがって、±ｇ_s（ｔ）が時間軸上に配列され
ている。

【００７０】第１の系列｛ａ｝の符号（±）と、信号±
ｇ_s（ｔ）との間の関係をわかりやすくするため、図３
中、第１の系列｛ａ｝の符号（±）を合わせて記入して
ある。

【００７１】なお、図３中、δは固定時間である。

【００７２】固定時間δが固定時間δ_sに等しい場合に
は、第１の送信信号は、振幅を符号化された波形を有す
る信号に等しい。

【００７３】第２の送信信号ｓ_b（ｔ）は、図４に示す
ように、第２の系列｛ｂ｝として、長さｎが４である、 ｛ｂ｝＝｛ｂ₁，ｂ₂，ｂ₃，ｂ₄｝＝｛＋，＋，−，＋｝ を採用し、この系列と図２に示した第１の単位信号ｇ_s
（ｔ）とから、第１の送信信号の発生手順と同様の手順
にしたがって発生した信号である。

【００７４】第３の送信信号ｓ_c（ｔ）は、図５に示す
ように、第３の系列｛ｃ｝として、長さｎが４である、 ｛ｃ｝＝｛ｃ₁，ｃ₂，ｃ₃，ｃ₄｝＝｛−，−，−，＋｝ を採用し、この系列と図２に示した第１の単位信号ｇ_s
（ｔ）とから、第１の送信信号の発生手順と同様の手順
にしたがって発生した信号である。

【００７５】第４の送信信号ｓ_d（ｔ）は、図６に示す
ように、第４の系列｛ｄ｝として、長さｎが４である、 ｛ｄ｝＝｛ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄｝＝｛＋，＋，−，＋｝ を採用し、この系列と図２に示した第１の単位信号ｇ_s
（ｔ）とから、第１の送信信号の発生手順と同様の手順
にしたがって発生した信号である。

【００７６】図４、図５及び図６において、それぞれ、
第２の系列｛ｂ｝、第３の系列｛ｃ｝及び第４の系列
｛ｄ｝の符号（±）と、信号±ｇ_s（ｔ）との間の関係
をわかりやすくするため、それぞれの系列の符号を合わ
せて記入してある。

【００７７】なお、第３の系列｛ｃ｝は、第１の系列
｛ａ｝において、符号＋と符号−を反転させて得られる
系列に等しい。

【００７８】また、第４の系列｛ｄ｝は、第２の系列
｛ｂ｝に等しい。

【００７９】送信信号発生器(５)は、上記第１から第４
の４つの送信信号を、図７に示すように、第１、第２、
第３、第４、第１、・・・の順番にしたがって、ある一
定の送信繰り返し周期Ｔｒで順次繰り返して発生し、出
力端子(5A)から超音波探触子(1A)に伝達する。

【００８０】また、送信信号発生器(５)は、上記第１か
ら第４の４つの送信信号を、図８に示すように、第２、
第３、第４、第１、第２、・・・の順番にしたがって、
ある一定の送信繰り返し周期Ｔｒで順次繰り返して発生
し、出力端子(5B)から超音波探触子(1B)に伝達する。

【００８１】超音波探触子(1A)及び(1B)は、上記４つの
送信信号により、それぞれ上述した順番にしたがって順
次駆動されて、超音波パルスを試験体(２)内へ送信す
る。

【００８２】そして、超音波探触子(1A)及び(1B)は、試
験体(２)内の欠陥(３)などの反射体により反射されたエ
コーを受信する。

【００８３】超音波探触子(1A)及び(1B)により受信され
たエコーは、それぞれ、相関器(6A)及び(6B)に伝達され
る。

【００８４】一方、参照信号発生器(9A)及び(9B)は、そ
れぞれ、超音波探触子(1A)及び(1B)により受信されたエ
コーの相関処理に用いられる第１、第２、第３及び第４
の参照信号を発生する。

【００８５】これら第１、第２、第３及び第４の参照信
号を、それぞれ、ｕ_a（ｔ）、ｕ_b（ｔ）、ｕ_c（ｔ）及
びｕ_d（ｔ）で表す。

【００８６】参照信号発生器(9A)は、上記４つの参照信
号を、第１、第２、第３、第４、第１、・・・の順番に
したがって相関器(6A)に伝達する。

【００８７】一方、参照信号発生器(9B)は、上記４つの
参照信号を、第２、第３、第４、第１、第２、・・・の
順番にしたがって相関器(6B)に伝達する。

【００８８】ここで、第１〜第４の参照信号は、第１〜
第４の系列と第２の単位信号により規定される信号であ
る。

【００８９】上記第２の単位信号は、図９に示すよう
に、矩形波形を有する信号である。図中、δ_u は固定時
間である。第２の単位信号をｇ_u（ｔ）で表す。

【００９０】第１の参照信号ｕ_a（ｔ）は、図１０に示
すように、第１の系列｛ａ｝と第２の単位信号ｇ
_u（ｔ）とから、第１の送信信号の発生手順と同様の手
順にしたがって発生した信号である。

【００９１】すなわち、第１の系列｛ａ｝の符号＋には
第２の単位信号ｇ_u（ｔ）を割り当て、符号−には第２
の単位信号ｇ_u（ｔ）に−１を掛けて得られる信号−ｇ_u
（ｔ）を割り当てて、第１の系列｛ａ｝の符号の現れる
順序にしたがって、±ｇ_u（ｔ）が時間軸上に配列され
ている。

【００９２】第１の系列｛ａ｝の符号（±）と、信号±
ｇ_u（ｔ）との間の関係をわかりやすくするため、図
中、第１の系列｛ａ｝の符号を合わせて記入してある。

【００９３】また、図中、固定時間δが固定時間δ_uに
等しい場合には、第１の参照信号は、振幅を符号化され
た波形を有する信号に等しい。

【００９４】また、固定時間δ_uが固定時間δ_sに等しい
場合には、第１の参照信号は、第１の送信信号に等し
い。

【００９５】第２の参照信号ｕ_b（ｔ）は、図１１に示
すように、第２の系列｛ｂ｝と第２の単位信号ｇ
_u（ｔ）とから、第１の参照信号の発生手順と同様の手
順にしたがって発生した信号である。

【００９６】第３の参照信号ｕ_c（ｔ）は、図１２に示
すように、第３の系列｛ｃ｝と第２の単位信号ｇ
_u（ｔ）とから、第１の参照信号の発生手順と同様の手
順にしたがって発生した信号である。

【００９７】第４の参照信号ｕ_d（ｔ）は、図１３に示
すように、第４の系列｛ｄ｝と第２の単位信号ｇ
_u（ｔ）とから、第１の参照信号の発生手順と同様の手
順にしたがって発生した信号である。

【００９８】図１１、図１２及び図１３において、それ
ぞれ、第２の系列｛ｂ｝、第３の系列｛ｃ｝及び第４の
系列｛ｄ｝の符号（±）と、信号±ｇ_u（ｔ）との間の
関係をわかりやすくするため、これらの系列の符号を合
わせて記入してある。

【００９９】相関器(6A)では、第１の送信信号ｓ
_a（ｔ）を発生した送信繰り返し周期で受信されたエコ
ーと第１の参照信号ｕ_a（ｔ）との間で相関演算を実行
する。

【０１００】同様に、相関器(6A)では、第２の送信信号
ｓ_b（ｔ）を発生した送信繰り返し周期で受信されたエ
コーと第２の参照信号ｕ_b（ｔ）との間で、第３の送信
信号ｓ_c（ｔ）を発生した送信繰り返し周期で受信され
たエコーと第３の参照信号ｕ_c（ｔ）との間で、第４の
送信信号ｓ_d（ｔ）を発生した送信繰り返し周期で受信
されたエコーと第４の参照信号ｕ_d（ｔ）との間で、そ
れぞれ、相関演算を実行する。

【０１０１】超音波探触子(1A)で受信されたエコーの前
記４つの相関演算結果は、加算器(8A)に伝達され、記憶
される。

【０１０２】加算器(8A)では、前記４つの相関演算結果
を加算する。

【０１０３】この加算結果を、超音波探触子(1A)で受信
されたエコーの合成圧縮パルスと呼ぶことにする。

【０１０４】この合成圧縮パルスは、加算器(8A)から表
示器(７)に伝達され、従来と同様に表示される。

【０１０５】一方、相関器(6B)では、第２の送信信号ｓ
_b（ｔ）を発生した送信繰り返し周期で受信されたエコ
ーと第２の参照信号ｕ_b（ｔ）との間で相関演算を実行
する。

【０１０６】同様に、相関器(6B)では、第３の送信信号
ｓ_c（ｔ）を発生した送信繰り返し周期で受信されたエ
コーと第３の参照信号ｕ_c（ｔ）との間で、第４の送信
信号ｓ_d（ｔ）を発生した送信繰り返し周期で受信され
たエコーと第４の参照信号ｕ_d（ｔ）との間で、第１の
送信信号ｓ_a（ｔ）を発生した送信繰り返し周期で受信
されたエコーと第１の参照信号ｕ_a（ｔ）との間で、そ
れぞれ、相関演算を実行する。

【０１０７】超音波探触子(1B)で受信されたエコーの前
記４つの相関演算結果は、加算器(8B)に伝達され、記憶
される。

【０１０８】加算器(8B)では、前記４つの相関演算結果
を加算する。

【０１０９】この加算結果を、超音波探触子(1B)で受信
されたエコーの合成圧縮パルスと呼ぶことにする。

【０１１０】この合成圧縮パルスは、加算器(8B)から表
示器(７)に伝達され、従来と同様に表示される。

【０１１１】次に、上述したこの発明の第１実施例の動
作原理および効果を説明する。

【０１１２】説明に際しては、次の順番で説明する。ま
ず、超音波探触子(1A)のみから超音波を送信し、超音波
探触子(1A)によりエコーを受信した場合について説明す
る。次に、超音波探触子(1B)のみから超音波を送信し、
超音波探触子(1B)によりエコーを受信した場合について
説明する。次に、超音波探触子(1A)のみから超音波を送
信し、超音波探触子(1B)によりエコーを受信した場合に
ついて説明する。次に、超音波探触子(1B)のみから超音
波を送信し、超音波探触子(1A)によりエコーを受信した
場合について説明する。最後に、超音波探触子(1A)及び
(1B)の両方から超音波を送信し、超音波探触子(1A)及び
(1B)によりエコーを受信した場合について説明する。

【０１１３】まず、超音波探触子(1A)のみから超音波を
送信し、超音波探触子(1A)によりエコーを受信した場合
について、図１４〜図１８を参照しながら考えてみる。

【０１１４】図１４〜図１７は超音波探触子(1A)で受信
されたエコーの圧縮パルスを示す波形図、図１８は超音
波探触子(1A)で受信されたエコーの合成圧縮パルスを示
す波形図である。

【０１１５】図３で示した第１の送信信号ｓ_a（ｔ）
は、次の式で表される。

【０１１６】 ｓ_a（ｔ）＝Σａ_iｇ_s［ｔ−（ｉ−１）δ］ （和はｉについて１〜ｎまでとる。） ・・・式(1)

【０１１７】ここで、ａ_i（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）
の符号±は±１（複合同順）と同一と見なして掛算して
いる（以下同様）。

【０１１８】第１の送信信号ｓ_a（ｔ）により超音波探
触子(1A)を駆動した送信繰り返し周期において、超音波
探触子(1A)により受信したエコーをｒ_AAa（ｔ）で表す
と、ｒ_AAa（ｔ）は次の式で表わされる。

【０１１９】 ｒ_AAa（ｔ）＝Ｃ₀×∫ｓ_a（ｔ₁）ｈ_AA（ｔ−ｔ₀−ｔ₁）ｄｔ₁ ［積分範囲：−∞〜∞］ ・・・式(2)

【０１２０】ここで、Ｃ₀は定数を表す。

【０１２１】また、ｈ_AA（ｔ）は、送信信号発生器(５)
のチャンネル１の出力端子(5A)から、超音波探触子(1
A)、試験体(２)の反射体、再び超音波探触子(1A)を経由
して、相関器(6A)の入力端に至るまでの信号伝搬経路に
おける周波数応答特性の逆フーリエ変換を表す。すなわ
ち、前記信号伝搬経路のインパルス応答を表す。

【０１２２】また、ｔ₀は、第１の送信信号ｓ_a（ｔ）に
より超音波探触子(1A)を駆動した時間からエコーｒ_AAa
（ｔ）が受信されるまでの時間である。

【０１２３】Ｃ₀＝１としても説明上、一般性を失わな
いので、以下Ｃ₀＝１として説明する。

【０１２４】第１の送信信号ｓ_a（ｔ）により超音波探
触子(1A)を駆動した送信繰り返し周期において受信され
たエコーは、相関器(6A)において、第１の参照信号ｕ_a
（ｔ）を用いて相関処理される。

【０１２５】図１０に示した第１の参照信号ｕ_a（ｔ）
は、次の式で表される。

【０１２６】 ｕ_a（ｔ）＝Σａ_iｇ_u［ｔ−（ｉ−１）δ］ （和はｉについて１〜ｎまでとる。） ・・・式(3)

【０１２７】したがって、相関器(6A)による相関演算結
果（以下、圧縮パルスＣ_AAaa（ｔ）と呼ぶ。）は、次の
式で表わされる。

【０１２８】 Ｃ _AAaa （ｔ）＝∫ｕ_a（ｔ₂−ｔ）ｒ_AAa（ｔ₂）ｄｔ₂ ［積分範囲：−∞〜∞］ ・・・式(4)

【０１２９】ところで、前記圧縮パルスＣ_AAaa（ｔ）
は、第１の系列｛ａ｝の自己相関関数を、ρ_aa（ｉ）、
（ｉ＝０、±１、±２、・・・、±（ｎ−１））で表わ
し、さらに、 Ａ_AA（ｔ）＝∫∫ｇ_s（ｔ₁）ｇ_u（ｔ₂）ｈ_AA（ｔ＋ｔ₂−ｔ₁）ｄｔ₁ｄｔ₂ ［積分範囲：−∞〜∞］ ・・・式(5) とおけば、式(1)〜式(5)から次式に等しい。

【０１３０】 Ｃ_AAaa（ｔ）＝ρ_aa（０）Ａ_AA（ｔ−ｔ₀）＋ Σρ_aa（ｉ）［Ａ_AA（ｔ−ｔ₀−ｉδ）＋Ａ_AA（ｔ−ｔ₀＋ｉδ）］ （和はｉについて１〜（ｎ−１）までとる） ・・・式(6)

【０１３１】同様に、図４に示した第２の送信信号ｓ_b
（ｔ）は、式(1)の右辺において、第１の系列の要素ａ_i
を、第２の系列の要素ｂ_iで置き変えた式で表せる。

【０１３２】ただし、時間原点は、第２の送信信号ｓ_b
（ｔ）により超音波探触子(1A)を駆動した時間に取り直
している（以下、第３及び第４の送信信号についても同
様である。）。

【０１３３】第２の送信信号ｓ_b（ｔ）により超音波探
触子(1A)を駆動した送信繰り返し周期において、超音波
探触子(1A)により受信したエコーをｒ_AAb（ｔ）で表す
と、ｒ_AAb（ｔ）は、式(2)の右辺において、第１の送信
信号ｓ_a（ｔ）を、第２の送信信号ｓ_b（ｔ）で置き換え
た式で表せる。

【０１３４】第２の送信信号ｓ_b（ｔ）により超音波探
触子(1A)を駆動した送信繰り返し周期において受信され
たエコーは、相関器(6A)において、第２の参照信号ｕ_b
（ｔ）を用いて相関処理される。

【０１３５】図１１に示した第２の参照信号ｕ_b（ｔ）
は、式(3)の右辺において、第１の系列の要素ａ_iを、第
２の系列の要素ｂ_iで置き変えた式で表せる。

【０１３６】したがって、相関器(6A)による相関演算結
果（以下、圧縮パルスＣ_AAbb（ｔ）と呼ぶ。）は、式
(4)の右辺において、第１の参照信号ｕ_a（ｔ）を第２の
参照信号ｕ_b（ｔ）で置き換えるとともに、エコーｒ_AAa
（ｔ）を、エコーｒ_AAb（ｔ）で置き換えた式で表せ
る。

【０１３７】したがって、第２の系列｛ｂ｝の自己相関
関数を、ρ_bb（ｉ）、（ｉ＝０、±１、±２、・・・、
±（ｎ−１））で表せば、前記圧縮パルスＣ_AAbb（ｔ）
は、式(6)の右辺において、第１の系列｛ａ｝の自己相
関関数ρ_aa（ｉ）を、第２の系列｛ｂ｝の自己相関関数
ρ_bb（ｉ）で置き換えた式で表せる。

【０１３８】以下、同様に、第３及び第４の送信信号の
場合について考えてみる。

【０１３９】第３の送信信号ｓ_c（ｔ）により超音波探
触子(1A)を駆動した送信繰り返し周期において、超音波
探触子(1A)により受信したエコーｒ_AAc（ｔ）で表す。

【０１４０】第３の送信信号ｓ_c（ｔ）により超音波探
触子(1A)を駆動した送信繰り返し周期において受信され
たエコーは、相関器(6A)において、第３の送信信号ｕ_c
（ｔ）を用いて相関処理される。

【０１４１】相関器(6A)におけるこの相関演算結果を、
以下、圧縮パルスＣ_AAcc（ｔ）と呼ぶ。この圧縮パルス
Ｃ_AAcc（ｔ）は、第３の系列｛ｃ｝の自己相関関数を、
ρ_cc（ｉ）、（ｉ＝０、±１、±２、・・・、±（ｎ−
１））で表すと、式(6)の右辺において、第１の系列
｛ａ｝の自己相関関数ρ_aa（ｉ）を、第３の系列｛ｃ｝
の自己相関関数ρ_cc（ｉ）で置き換えた式で表せる。

【０１４２】第４の送信信号ｓ_d（ｔ）により超音波探
触子(1A)を駆動した送信繰り返し周期において、超音波
探触子(1A)により受信したエコーｒ_AAd（ｔ）で表す。

【０１４３】第４の送信信号ｓ_d（ｔ）により超音波探
触子(1A)を駆動した送信繰り返し周期において受信され
たエコーは、相関器(6A)において、第４の参照信号ｕ_d
（ｔ）を用いて相関処理される。

【０１４４】相関器(6A)におけるこの相関演算結果を、
以下、圧縮パルスＣ_AAdd（ｔ）と呼ぶ。この圧縮パルス
Ｃ_AAdd（ｔ）は、第４の系列｛ｄ｝の自己相関関数を、
ρ_dd（ｉ）、（ｉ＝０、±１、±２、・・・、±（ｎ−
１））で表せば、式(6)の右辺において、第１の系列
｛ａ｝の自己相関関数ρ_aa（ｉ）を、第４の系列｛ｄ｝
の自己相関関数ρ_dd（ｉ）で置き換えた式で表せる。

【０１４５】したがって、超音波探触子(1A)で受信され
たエコーの前記４つの圧縮パルス（Ｃ_AAaa（ｔ）、Ｃ
_AAbb（ｔ）、Ｃ_AAcc（ｔ）及びＣ_AAdd（ｔ）の加算結果
である合成圧縮パルスを、Ｃ_AA（ｔ）で表せば、Ｃ
_AA（ｔ）は次式に等しい。

【０１４６】 Ｃ_AA(t)＝Ｃ_AAaa(t)＋Ｃ_AAbb(t)＋Ｃ_AAcc(t)＋Ｃ_AAdd(t) ＝［ρ_aa(0)＋ρ_bb(0)＋ρ_cc(0)＋ρ_dd(0)］Ａ_AA（ｔ−ｔ₀） ＋Σ［ρ_aa(i)＋ρ_bb(i)＋ρ_cc(i)＋ρ_dd(i)］× ［Ａ_AA（ｔ−ｔ₀−ｉδ）＋Ａ_AA（ｔ−ｔ₀＋ｉδ）］ （和はｉについて１〜（ｎ−１）までとる） ・・・・式(7)

【０１４７】図１４は、式(6)から計算により求めた圧
縮パルスＣ_AAaa（ｔ）を示す。

【０１４８】図１５、図１６及び図１７は、それぞれ、
同様の計算に求めた圧縮パルスＣ_AAbb（ｔ）、Ｃ
_AAcc（ｔ）及びＣ_AAdd（ｔ）である。

【０１４９】これらの計算において、第１〜第４の送信
信号として、図３〜図６に示したものを用い、第１〜第
４の参照信号として、図１０〜図１３に示したものを用
いた。

【０１５０】また、ｈ_AA（ｔ）はデルタ関数とした。ま
た、δ_s＝δ_u＝δ／２とした。

【０１５１】また、第１〜第４の系列の自己相関関数に
おいて、ρ_aa（０）＝４、ρ_aa（１）＝１、ρ_aa（２）
＝０、ρ_aa（３）＝−１、ρ_bb（０）＝４、ρ_bb（１）
＝−１、ρ_bb（２）＝０、ρ_bb（３）＝１、ρ_cc（０）
＝４、ρ_cc（１）＝１、ρ_cc（２）＝０、ρ_cc（３）＝
−１、ρ_dd（０）＝４、ρ_dd（１）＝−１、ρ_dd（２）
＝０、ρ_dd（３）＝１であることを用いた。

【０１５２】図１４〜図１７において、４つの圧縮パル
スとも、信号のエネルギーの大半は、ｔ＝ｔ₀近傍に集
中しているが、ｔ≠ｔ₀における振幅（レンジサイドロ
ーブレベル）が高い。

【０１５３】しかし、図１８に示すように、前記４つの
圧縮パルスを加算して得られた合成圧縮パルスＣ
_AA（ｔ）では、主ローブは強めあい、レンジサイドロー
ブは相殺されて、主ローブのみ残り、レンジサイドロー
ブレベルは零になっている。

【０１５４】このレンジサイドローブの相殺効果は、δ
_s＝δ_u＝δ／２の関係が成り立たない場合でも生じる。
つまり、この相殺効果は、δ_s及びδ_uがともに零以上の
任意の値の場合についても生じる。無論、δ_s≠δ_uであ
ってもよい。

【０１５５】なお、δ_sあるいはδ_uが零の場合は、ｇ_s
（ｔ）あるいはｇ_u（ｔ）がデルタ関数の場合に相当す
る。

【０１５６】すなわち、この発明の第１実施例において
は、超音波探触子(1A)のみから超音波を送信し、超音波
探触子(1A)によりエコーを受信した場合、ｔ＝ｔ₀近傍
にのみ大きな振幅（主ローブ）を有し、ｔ≠ｔ₀におけ
る振幅（レンジサイドローブレベル）が零の合成圧縮パ
ルスが得られる作用、効果があることがわかった。

【０１５７】また、パルス圧縮の手法を用いたこの発明
に関わる第１実施例では、この発明と関連する特願平１
−２０３９０９号からわかるように、従来装置に比べ、
信号対雑音比を改善できる効果が期待できる。

【０１５８】なお、上記第１実施例で用いた第１及び第
２の系列において、ρ_aa（０）＝ρ_bb（０）、ρ
_aa（ｉ）＝−ρ_bb（ｉ）、（ｉ＝±１、±２…、±（ｎ
−１））が成り立つ。つまり、第１及び第２の系列は相
補系列である。言い換えれば、第１及び第２の系列は相
補関係にある。

【０１５９】また、第３及び第４の系列においても、ρ
_cc（０）＝ρ_dd（０）、ρ_cc（ｉ）＝−ρ_dd（ｉ）、
（ｉ＝±１、±２…、±（ｎ−１））が成り立つ。つま
り、第３及び第４の系列は相補関係にある。

【０１６０】さらに、第１及び第３の系列において、ρ
_aa（ｉ）＝ρ_cc（ｉ）、（ｉ＝０、±１、・・・、±
（ｎ−１））が成り立つ。つまり、第１の系列の自己相
関関数と第３の系列の自己相関関数は等しい。これは、
前述したように、第３の系列｛ｃ｝が、第１の系列にお
いて、符号＋と符号−を反転させて得られる系列に等し
いことによる。

【０１６１】また、第２及び第４の系列において、 ρ_bb（ｉ）＝ρ_dd（ｉ）、（ｉ＝０、±１、・・・、±（ｎ−１）） が成り立つ。つまり、第２の系列の自己相関関数と第４
の系列の自己相関関数とは等しい。これは、前述したよ
うに、第４の系列｛ｄ｝が、第２の系列｛ｂ｝に等しい
ことによる。

【０１６２】以上より、次に示す関係、 ρ_aa(0)＋ρ_bb(0)＋ρ_cc(0)＋ρ_dd(0)＝４ρ_aa(0)、 ρ_aa(i)＋ρ_bb(i)＋ρ_cc(i)＋ρ_dd(i)＝０、 （ｉ＝±１、±２、…、±（ｎ−１）） ・・・・式(8) が成り立つ。

【０１６３】式(8)に示した関係が成り立つ場合には、
式(7)の右辺におけるＡ_AA（ｔ）がいかなる波形であっ
ても、すなわち、Ａ_AA（ｔ）を規定する式(5)の右辺に
おける第１の単位信号ｇ_s（ｔ）、第２の単位信号ｇ
_u（ｔ）及びインパルス応答ｈ_AA（ｔ）が、いかなる波
形であっても、式(7)の右辺において、第２項は相殺さ
れて零となる。

【０１６４】したがって、 Ｃ_AA（ｔ）＝４ρ_aa（０）Ａ_AA（ｔ−ｔ₀） ・・・・式(9) が成立する。

【０１６５】したがって、レンジサイドローブレベルが
零の合成圧縮パルスが得られる作用、効果がある。

【０１６６】次に、超音波探触子(1B)のみから超音波を
送信し、超音波探触子(1B)によりエコーを受信した場合
について、図１９〜図２３を参照しながら考えてみる。

【０１６７】図１９〜図２２は超音波探触子(1B)で受信
されたエコーの圧縮パルスを示す波形図、図２３は超音
波探触子(1B)で受信されたエコーの合成圧縮パルスを示
す波形図である。

【０１６８】第２の送信信号ｓ_b（ｔ）で超音波探触子
(1B)を駆動した送信繰り返し周期において、超音波探触
子(1B)により受信したエコーをｒ_BBb（ｔ）で表す。ｒ
_BBb（ｔ）は、次の式で表わされる。

【０１６９】 ｒ_BBb（ｔ）＝Ｃ₁×∫ｓ_b（ｔ₁）ｈ_BB（ｔ−ｔ₀−ｔ₁）ｄｔ₁ ［積分範囲：−∞〜∞］ ・・・・式(10)

【０１７０】ここで、Ｃ₁は定数を表す。

【０１７１】また、ｈ_BB（ｔ）は、送信信号発生器(５)
のチャンネル２の出力端子(5B)から、超音波探触子(1
B)、試験体(２)の反射体、再び超音波探触子(1B)を経由
して、相関器(6B)の入力端に至るまでの信号伝搬経路に
おける周波数応答特性の逆フーリエ変換を表す。すなわ
ち、前記信号伝搬経路のインパルス応答を表す。

【０１７２】また、ｔ₀は、第２の送信信号ｓ_b（ｔ）で
超音波探触子(1B)を駆動した時間からエコーｒ
_BBb（ｔ）が受信されるまでの時間である。

【０１７３】Ｃ₁＝１としても説明上、一般性を失わな
いので、以下Ｃ₁＝１として説明する。

【０１７４】第２の送信信号ｓ_b（ｔ）で超音波探触子
(1B)を駆動した送信繰り返し周期において受信されたエ
コーは、相関器(6B)において、第２の参照信号ｕ
_b（ｔ）を用いて相関処理される。

【０１７５】したがって、相関器(6B)の相関演算結果
（以下、圧縮パルスＣ_BBbb（ｔ）と呼ぶ。）は次の式で
表わされる。

【０１７６】 Ｃ_BBbb（ｔ）＝∫ｕ_b（ｔ₂−ｔ）ｒ_BBb（ｔ₂）ｄｔ₂ ［積分範囲：−∞〜∞］ ・・・・式(11)

【０１７７】したがって、この圧縮パルスＣ_BBbb（ｔ）
は、 Ａ_BB（ｔ）＝∫∫ｇ_s（ｔ₁）ｇ_u（ｔ₂）ｈ_BB（ｔ＋ｔ₂−ｔ₁）ｄｔ₁ｄｔ₂ ［積分範囲：−∞〜∞］ ・・・・式(12) とおけば、式(10)〜式(12)から次式に等しい。

【０１７８】 Ｃ_BBbb(t)＝ρ_bb(0)Ａ_BB（ｔ−ｔ₀）＋ Σρ_bb(i)［Ａ_BB（ｔ−ｔ₀−ｉδ）＋Ａ_BB（ｔ−ｔ₀＋ｉδ）］ （和はｉについて１〜（ｎ−１）までとる） ・・・・式(13)

【０１７９】以下、同様に、第３の送信信号ｓ
_c（ｔ）、第４の送信信号ｓ_d（ｔ）、第１の送信信号ｓ
_a（ｔ）により、それぞれ、超音波探触子(1B)を駆動し
た送信繰り返し周期において、相関器(6B)の相関演算結
果について同様に求めてみる。

【０１８０】ただし、時間原点は、それぞれの送信信号
により超音波探触子(1B)を駆動した時間に取り直す。

【０１８１】第３の送信信号ｓ_c（ｔ）により超音波探
触子(1B)を駆動した送信繰り返し周期において、超音波
探触子(1B)により受信したエコーをｒ_BBc（ｔ）で表
す。

【０１８２】このエコーｒ_BBc（ｔ）は、相関器(6B)に
おいて、第３の参照信号ｕ_c（ｔ）を用いて相関処理さ
れる。

【０１８３】相関器(6B)におけるこの相関演算結果を、
以下、圧縮パルスＣ_BBcc（ｔ）と呼ぶ。この圧縮パルス
Ｃ_BBcc（ｔ）は、式(13)の右辺において、第２の系列
｛ｂ｝の自己相関関数をρ_bb（ｉ）を、第３の系列
｛ｃ｝の自己相関関数ρ_cc（ｉ）で置き換えた式で表せ
る。

【０１８４】第４の送信信号ｓ_d（ｔ）により超音波探
触子(1B)を駆動した送信繰り返し周期において、超音波
探触子(1B)により受信したエコーをｒ_BBd（ｔ）で表
す。

【０１８５】このエコーｒ_BBd（ｔ）は、相関器(6B)に
おいて、第４の参照信号ｕ_d（ｔ）を用いて相関処理さ
れる。

【０１８６】相関器(6B)におけるこの相関演算結果を、
以下、圧縮パルスＣ_BBdd（ｔ）と呼ぶ。この圧縮パルス
Ｃ_BBdd（ｔ）は、式(13)の右辺において、第２の系列
｛ｂ｝の自己相関関数ρ_bb（ｉ）を、第４の系列｛ｄ｝
の自己相関関数ρ_dd（ｉ）で置き換えた式で表せる。

【０１８７】第１の送信信号ｓ_a（ｔ）により超音波探
触子(1B)を駆動した送信繰り返し周期において、超音波
探触子(1B)により受信したエコーをｒ_BBa（ｔ）で表
す。

【０１８８】このエコーｒ_BBa（ｔ）は、相関器(6B)に
おいて、第１の参照信号ｕ_a（ｔ）を用いて相関処理さ
れる。

【０１８９】相関器(6B)におけるこの相関演算結果を、
以下、圧縮パルスＣ_BBaa（ｔ）と呼ぶ。この圧縮パルス
Ｃ_BBaa（ｔ）は、式(13)の右辺において、第２の系列
｛ｂ｝の自己相関関数ρ_bb（ｉ）を、第１の系列｛ａ｝
の自己相関関数ρ_aa（ｉ）で置き換えた式で表せる。

【０１９０】したがって、超音波探触子(1B)で受信され
たエコーの前記４つの圧縮パルス（Ｃ_BBbb（ｔ）、Ｃ
_BBcc（ｔ）、Ｃ_BBdd（ｔ）及びＣ_BBaa（ｔ）の加算結果
である合成圧縮パルスを、Ｃ_BB（ｔ）で表せば、Ｃ
_BB（ｔ）は次式に等しい。

【０１９１】 Ｃ_BB(t)＝Ｃ_BBbb(t)＋Ｃ_BBcc(t)＋Ｃ_BBdd(t)＋Ｃ_BBaa(t) ＝［ρ_bb(0)＋ρ_cc(0)＋ρ_dd(0)＋ρ_aa(0)］Ａ_BB（ｔ−ｔ₀） ＋Σ［ρ_bb(i)＋ρ_cc(i)＋ρ_dd(i)＋ρ_aa(i)］× ［Ａ_BB（ｔ−ｔ₀−ｉδ）＋Ａ_BB（ｔ−ｔ₀＋ｉδ）］ （和はｉについて１〜（ｎ−１）までとる） ・・・・式(14)

【０１９２】図１９は、式(13)から計算により求めた圧
縮パルスＣ_BBbb（ｔ）を示す。

【０１９３】図２０、図２１及び図２２は、それぞれ、
同様の計算により求めた圧縮パルスＣ_BBcc（ｔ）、Ｃ
_BBdd（ｔ）及びＣ_BBaa（ｔ）である。

【０１９４】これらの計算において、第１〜第４の送信
信号は、それぞれ、図３〜図６に示したものを用い、第
１〜第４の参照信号は、それぞれ、図１０〜図１３に示
したものを用いた。

【０１９５】また、ｈ_BB（ｔ）はデルタ関数とした。ま
た、δ_s＝δ_u＝δ／２とした。

【０１９６】図１９〜図２２において、４つの圧縮パル
スとも、信号のエネルギーの大半は、ｔ＝ｔ₀近傍に集
中しているが、ｔ≠ｔ₀における振幅（レンジサイドロ
ーブレベル）が高い。

【０１９７】しかし、図２３に示すように、前記４つの
圧縮パルスを加算して得られた合成圧縮パルスＣ
_BB（ｔ）では、主ローブは強めあい、レンジサイドロー
ブは相殺されて、主ローブのみ残り、レンジサイドロー
ブレベルは零になっている。

【０１９８】なお、このレンジサイドローブの相殺効果
は、図１８の場合と同様に、δ_s＝δ_u＝δ／２の関係が
成り立たない場合でも生じる。つまり、この相殺効果
は、δ_s及びδ_uがともに零以上の任意の値の場合につい
ても生じる。

【０１９９】すなわち、この発明の第１実施例において
は、超音波探触子(1B)のみから超音波を送信し、超音波
探触子(1B)によりエコーを受信した場合、ｔ＝ｔ₀近傍
にのみ大きな振幅（主ローブ）を有し、ｔ≠ｔ₀におけ
る振幅（レンジサイドローブレベル）が零の合成圧縮パ
ルスが得られる作用、効果があることがわかった。

【０２００】また、上述のように、パルス圧縮の手法を
用いたこの発明に関わる第１実施例では、超音波探触子
(1B)により受信され相関処理された結果においても、こ
の発明と関連する特願平１−２０３９０９号からわかる
ように、従来装置に比べ、信号対雑音比を改善できる効
果が期待できる。

【０２０１】なお、上記第１実施例で用いた第１〜第４
の系列において、式(8)が成り立つ。

【０２０２】したがって、式(14)の右辺におけるＡ
_BB（ｔ）がいかなる波形であっても、すなわち、Ａ
_BB（ｔ）を規定する式(12)の右辺における第１の単位信
号ｇ_s（ｔ）、第２の単位信号ｇ_u（ｔ）及びインパルス
応答ｈ_BB（ｔ）が、いかなる波形であっても、式(14)の
右辺において、第２項は相殺されて零となる。

【０２０３】したがって、 Ｃ_BB（ｔ）＝４ρ_aa（０）Ａ_BB（ｔ−ｔ₀） ・・・・式(15) が成立する。

【０２０４】したがって、レンジサイドローブレベルが
零の合成圧縮パルスが得られる作用、効果がある。

【０２０５】次に、超音波探触子(1A)のみから超音波を
送信し、超音波探触子(1B)によりエコーを受信した場合
について、図２４〜図２８を参照しながら考えてみる。

【０２０６】これらのエコーは、検査の邪魔となる妨害
エコーである。

【０２０７】図２４〜図２７は超音波探触子(1B)で受信
されたエコーの圧縮パルスを示す波形図、図２８は超音
波探触子(1B)で受信されたエコーの合成圧縮パルスを示
す波形図である。

【０２０８】超音波探触子(1A)を第１の送信信号ｓ
_a（ｔ）で駆動した送信繰り返し周期において、超音波
探触子(1B)により受信したエコーをｒ_ABa（ｔ）で表
す。このエコーｒ_ABa（ｔ）は、次の式で表わされる。

【０２０９】 ｒ_ABa（ｔ）＝Ｃ₂×∫ｓ_a（ｔ₁）ｈ_AB（ｔ−ｔ₀−ｔ₁）ｄｔ₁ ［積分範囲：−∞〜∞］ ・・・・式(16)

【０２１０】ここで、Ｃ₂ は定数を表す。

【０２１１】また、ｈ_AB（ｔ）は、送信信号発生器(５)
のチャンネル１の出力端子(5A)から、超音波探触子(1
A)、試験体(２)の反射体、超音波探触子(1B)を経由し
て、相関器(6B)の入力端に至るまでの信号伝搬経路にお
ける周波数応答特性の逆フーリエ変換を表す。すなわ
ち、前記信号伝搬経路のインパルス応答を表す。

【０２１２】また、ｔ₀は、第１の送信信号ｓ_a（ｔ）を
発生した時間からエコーｒ_ABa（ｔ）が受信されるまで
の時間である。

【０２１３】Ｃ₂＝１としても説明上、一般性を失わな
いので、以下Ｃ₂＝１として説明する。

【０２１４】前記エコーｒ_ABa（ｔ）が受信される送信
繰り返し周期は、超音波探触子(1B)を第２の送信信号ｓ
_b（ｔ）で駆動した送信繰り返し周期に相当する。した
がって、このエコーｒ_ABa（ｔ）は、相関器(6B)におい
て、第２の参照信号ｕ_b（ｔ）を用いて相関処理され
る。

【０２１５】したがって、このエコーｒ_ABa（ｔ）に関
する相関器(6B)の相関演算結果（以下、圧縮パルスＣ
_ABab（ｔ）と呼ぶ。）は、次の式で表わされる。

【０２１６】 Ｃ_ABab（ｔ）＝∫ｕ_b（ｔ₂−ｔ）ｒ_ABa（ｔ₂）ｄｔ₂ ［積分範囲：−∞〜∞］ ・・・・式(17)

【０２１７】ところで、この圧縮パルスＣ_ABab（ｔ）
は、第１の系列｛ａ｝と第２の系列の相互相関関数を、
ρ_ab（ｉ）、（ｉ＝０、±１、±２、・・・、±（ｎ−
１））で表わし、さらに、 Ａ_AB（ｔ）＝∫∫ｇ_s（ｔ₁）ｇ_u（ｔ₂）ｈ_AB（ｔ＋ｔ₂−ｔ₁）ｄｔ₁ｄｔ₂ ［積分範囲：−∞〜∞］ ・・・・式(18) とおけば、式(16)〜式(18)から次式に等しい。

【０２１８】 Ｃ_ABab（ｔ）＝Σρ_ab（ｉ）［Ａ_AB（ｔ−ｔ₀＋ｉδ）］ （和はｉについて−（ｎ−１）〜（ｎ−１）までとる）・・・式(19)

【０２１９】同様に、超音波探触子(1A)を第２の送信
信号ｓ_b（ｔ）で駆動した送信繰り返し周期において、
超音波探触子(1B)により受信されたエコーをｒ
_ABb（ｔ）で表すと、このエコーｒ _ABb （ｔ）は、式(16)
の右辺において、第１の送信信号ｓ_a（ｔ）を第２の送
信信号ｓ_b（ｔ）で置き換えた式で表わされる。

【０２２０】ただし、時間原点は、第２の送信信号ｓ_b
（ｔ）により超音波探触子(1A)を駆動した時間に取り直
している（以下、第３及び第４の送信信号についても同
様である。）。

【０２２１】一方、前記エコーｒ_ABb（ｔ）が受信され
る送信繰り返し周期は、超音波探触子(1B)を第３の送信
信号ｓ_c（ｔ）で駆動する送信繰り返し周期に相当す
る。

【０２２２】したがって、前記エコーｒ_ABb（ｔ）は、
相関器(6B)において、第３の参照信号ｕ_c（ｔ）を用い
て相関処理される。

【０２２３】したがって、前記エコーｒ_ABb（ｔ）に関
する相関器(6B)の相関演算結果（以下、圧縮パルスＣ
_ABbc（ｔ）と呼ぶ。）は、式(17)の右辺において、エコ
ーｒ_ABa（ｔ）をエコーｒ_ABb（ｔ）で置き換えるととも
に、第２の参照信号ｕ_b（ｔ）を第３の参照信号ｕ
_c（ｔ）で置き換えた式で表わされる。

【０２２４】したがって、この圧縮パルスＣ_ABbc（ｔ）
は、第２の系列｛ｂ｝と第３の系列｛ｃ｝の相互相関関
数を、ρ_bc（ｉ）、（ｉ＝０、±１、±２、・・・、±
（ｎ−１））で表わすと式(19)の右辺において、ρ
_ab（ｉ）をρ_bc（ｉ）で置き換え式で表せる。

【０２２５】以下、同様にして、超音波探触子(1A)を第
３の送信信号ｓ_c（ｔ）、及び第４の送信信号ｓ_d（ｔ）
で駆動した送信繰り返し周期において、それぞれ、超音
波探触子(1B)により受信されたエコーについて、相関器
(6B)の相関演算結果を求めてみる。

【０２２６】超音波探触子(1A)を第３の送信信号ｓ
_c（ｔ）で駆動した送信繰り返し周期において、超音波
探触子(1B)により受信されたエコーをｒ_ABc（ｔ）で表
す。

【０２２７】このエコーｒ_ABc（ｔ）が受信される送信
繰り返し周期は、超音波探触子(1B)を第４の送信信号ｓ
_d（ｔ）で駆動した送信繰り返し周期に相当する。した
がって、前記エコーｒ_ABc（ｔ）は、相関器(6B)におい
て、第４の参照信号ｕ_d（ｔ）を用いて相関処理され
る。

【０２２８】したがって、前記エコーｒ_ABc（ｔ）に関
する相関器(6B)の相関演算結果を、以下、圧縮パルスＣ
_ABcd（ｔ）と呼べば、この圧縮パルスＣ_ABcd（ｔ）は、
第３の系列｛ｃ｝と第４の系列｛ｄ｝の相互相関関数
を、ρ_cd（ｉ）、（ｉ＝０、±１、±２、・・・、±
（ｎ−１））で表わすと、式(19)の右辺において、ρ_ab
（ｉ）をρ_cd（ｉ）で置き換えた式で表せる。

【０２２９】超音波探触子(1A)を第４の送信信号ｓ
_d（ｔ）で駆動した送信繰り返し周期において、超音波
探触子(1B)により受信されたエコーｒ_ABd（ｔ）で表
す。

【０２３０】このエコーｒ_ABd（ｔ）が受信される送信
繰り返し周期は、超音波探触子(1B)を第１の送信信号ｓ
_a（ｔ）で駆動した送信繰り返し周期に相当する。した
がって、前記エコーｒ_ABd（ｔ）は、相関器(6B)におい
て、第１の参照信号ｕ_a（ｔ）を用いて相関処理され
る。

【０２３１】したがって、前記エコーｒ_ABd（ｔ）に関
する相関器(6B)の相関演算結果を、以下、圧縮パルスＣ
_ABda（ｔ）と呼べば、この圧縮パルスＣ_ABda（ｔ）は、
第４の系列｛ｄ｝と第１の系列｛ａ｝の相互相関関数
を、ρ_da（ｉ）、（ｉ＝０、±１、±２、・・・、±
（ｎ−１）で表わすと、式(19)の右辺において、ρ
_ab（ｉ）をρ_da（ｉ）で置き換えた式で表せる。

【０２３２】したがって、超音波探触子(1B)で受信され
た前記４つのエコーに関する前記４つの圧縮パルス（Ｃ
_ABab（ｔ）、Ｃ_ABbc（ｔ）、Ｃ_ABcd（ｔ）及びＣ
_ABda（ｔ）の加算結果である合成圧縮パルスをＣ
_AB（ｔ）で表せば、Ｃ_AB（ｔ）は、次式に等しい。

【０２３３】 Ｃ_AB(t)＝Ｃ_ABab(t)＋Ｃ_ABbc(t)＋Ｃ_ABcd(t)＋Ｃ_ABda(t) ＝Σ［ρ_ab(i)＋ρ_bc(i)＋ρ_cd(i)＋ρ_da(i)］× Ａ_AB［ｔ−ｔ₀＋ｉδ］ （和はｉについて−（ｎ−１）〜（ｎ−１）までとる） ・・・・式(20)

【０２３４】図２４は、式(19)から求めた圧縮パルスＣ
_ABab（ｔ）である。

【０２３５】図２５、図２６及び図２７は、それぞれ、
同様の計算により求めた圧縮パルスＣ_ABbc（ｔ）、Ｃ
_ABcd（ｔ）、及びＣ_ABda（ｔ）である。

【０２３６】これらの計算において、第１〜第４の送信
信号として、図３〜図６に示したものを用い、第１〜第
４の参照信号として、図１０〜図１３に示したものを用
いた。

【０２３７】また、ｈ_AB（ｔ）はデルタ関数とした。

【０２３８】また、δ_s＝δ_u＝δ／２とした。

【０２３９】また、第１の系列と第２の系列の相互相関
関数、第２の系列と第３の系列の相互相関関数、第３の
系列と第４の系列の相互相関関数、及び第４の系列と第
１の系列の相互相関関数において、次の関係を用いた。

【０２４０】ρ_ab（−３）＝１、ρ_ab（−２）＝０、ρ
_ab（−１）＝１、ρ_ab（０）＝０、ρ_ab（１）＝３、ρ
_ab（２）＝０、ρ_ab（３）＝−１ ρ_bc（−３）＝１、ρ_bc（−２）＝０、ρ_bc（−１）＝
−３、ρ_bc（０）＝０、ρ_bc（１）＝−１、ρ_bc（２）
＝０、ρ_bc（３）＝−１ ρ_cd（−３）＝−１、ρ_cd（−２）＝０、ρ_cd（−１）
＝−１、ρ_cd（０）＝０、ρ_cd（１）＝−３、ρ
_cd（２）＝０、ρ_cd（３）＝１ ρ_da（−３）＝−１、ρ_da（−２）＝０、ρ_da（−１）
＝３、ρ_da（０）＝０、ρ_da（１）＝１、ρ_da（２）＝
０、ρ_da（３）＝１

【０２４１】図２４〜図２７において、圧縮パルスＣ
_ABab（ｔ）、Ｃ_ABbc（ｔ）、Ｃ_ABcd（ｔ）及びＣ
_ABda（ｔ）では、信号の振幅は零にはなっていない。す
なわち、超音波探触子(1A)から送信され、超音波探触子
(1B)で受信された妨害エコーの影響が残っている。

【０２４２】しかし、最終結果として、表示器(７)に表
示されるのは、これら４つのエコーに関する相関演算結
果の加算結果であるＣ_AB（ｔ）である。

【０２４３】図２８において、前記加算結果であるＣ_AB
（ｔ）では、前記４つの圧縮パルスＣ_ABab（ｔ）、Ｃ
_ABbc（ｔ）、Ｃ_ABcd（ｔ）及びＣ_ABda（ｔ）において残
っていた振幅は相殺されて、信号振幅が完全に零になっ
ている。

【０２４４】なお、この相殺効果は、δ_s＝δ_u＝δ／２
の関係が成り立たない場合でも生じる。つまり、この相
殺効果は、δ_s及びδ_uがともに零以上の任意の値の場合
についても生じる。無論、δ_s≠δ_uであってもよい。

【０２４５】すなわち、この発明の第１実施例において
は、超音波探触子(1A)から送信され、超音波探触子(1B)
で受信された妨害エコーの影響は、検査結果に全く影響
を及ぼさない作用、効果があることがわかった。

【０２４６】なお、上記第１実施例で用いた第１から第
４の系列において、ρ_bc（ｉ）＝−ρ_ba（ｉ）、（ｉ＝
０、±１、…、±（ｎ−１））が成り立つ。これは、前
記したように、第３の系列｛ｃ｝が、第１の系列｛ａ｝
において、符号＋と符号−を反転させて得られる系列に
等しいことによる。ところで、ρ_ba（ｉ）については後
で説明するが、第２の系列｛ｂ｝と第１の系列｛ａ｝の
相互相関関数である。

【０２４７】また、ρ_cd（ｉ）＝−ρ_ab（ｉ）、（ｉ＝
０、±１、…、±（ｎ−１））が成り立つ。これは、前
記したように、第３の系列｛ｃ｝が、第１の系列｛ａ｝
において、符号＋と符号−を反転させて得られる系列に
等しいこと、及び第４の系列｛ｄ｝が、第２の系列
｛ｂ｝に等しいことによる。

【０２４８】また、ρ_da（ｉ）＝ρ_ba（ｉ）、（ｉ＝
０、±１、・・・、±（ｎ−１））が成り立つ。これ
は、前記したように、第４の系列｛ｄ｝が、第２の系列
｛ｂ｝に等しいことによる。

【０２４９】したがって、ｉの値に依存せず常に、次の
示す関係、 ρ_ab（ｉ）＋ρ_bc（ｉ）＋ρ_cd（ｉ）＋ρ_da（ｉ）＝０ ・・・式(21) が成り立つ。

【０２５０】式(21)に示す関係が成り立つ場合には、式
(20)の右辺におけるＡ_AB（ｔ）がいかなる波形であって
も、すなわち、Ａ_AB（ｔ）を規定する式(18)の右辺にお
ける第１の単位信号ｇ_s（ｔ）、第２の単位信号ｇ
_u（ｔ）及びインパルス応答ｈ_AB（ｔ）が、いかなる波
形であっても、次式が成り立つ。

【０２５１】 Ｃ_AB（ｔ）＝０ ・・・式(22)

【０２５２】したがって、妨害エコーの影響は完全に相
殺されて、妨害エコーは、検査結果に全く影響を及ぼさ
ない作用、効果がある。

【０２５３】次に、超音波探触子(1B)のみから超音波を
送信し、超音波探触子(1A)によりエコーを受信した場合
について、図２９〜図３３を参照しながら考えてみる。

【０２５４】これらのエコーも、全て妨害エコーであ
り、検査の邪魔になるものである。

【０２５５】図２９〜図３２は超音波探触子(1A)で受信
されたエコーの圧縮パルスを示す波形図、図３３は超音
波探触子(1A)で受信されたエコーの合成圧縮パルスを示
す波形図である。

【０２５６】超音波探触子(1B)を第２の送信信号ｓ
_b（ｔ）で駆動した送信繰り返し周期において、超音波
探触子(1A)により受信したエコーをｒ_BAb（ｔ）で表
す。このエコーｒ_BAb（ｔ）は、次の式で表わされる。

【０２５７】 ｒ_BAb（ｔ）＝Ｃ₃×∫ｓ_b（ｔ₁）ｈ_BA（ｔ−ｔ₀−ｔ₁）ｄｔ₁ ［積分範囲：−∞〜∞］ ・・・・式(23)

【０２５８】ここで、Ｃ₃は定数を表す。

【０２５９】また、ｈ_BA（ｔ）は、送信信号発生器(５)
のチャンネル２の出力端子(5B)から、超音波探触子(1
B)、試験体(２)の反射体、超音波探触子(1A)を経由し
て、相関器(6A)の入力端に至るまでの信号伝搬経路にお
ける周波数応答特性の逆フーリエ変換を表す。すなわ
ち、前記信号伝搬経路のインパルス応答を表す。

【０２６０】また、ｔ₀は、第２の送信信号ｓ_b（ｔ）を
発生した時間からエコーｒ_BAb（ｔ）が受信されるまで
の時間である。

【０２６１】Ｃ₃＝１としても説明上、一般性を失わな
いので、以下Ｃ₃＝１として説明する。

【０２６２】前記エコーｒ_BAb（ｔ）が受信される送信
繰り返し周期は、超音波探触子(1A)を第１の送信信号ｓ
_a（ｔ）で駆動した送信繰り返し周期に相当する。した
がって、このエコーｒ_BAb（ｔ）は、相関器(6A)におい
て、第１の参照信号ｕ_a（ｔ）を用いて相関処理され
る。

【０２６３】したがって、このエコーｒ_BAb（ｔ）に関
する相関器(6A)の相関演算結果（以下、圧縮パルスＣ
_BAba（ｔ）と呼ぶ。）は、次の式で表わされる。

【０２６４】 Ｃ_BAba（ｔ）＝∫ｕ_a（ｔ₂−ｔ）ｒ_BAb（ｔ₂）ｄｔ₂ ［積分範囲：−∞〜∞］ ・・・・式(24)

【０２６５】ところで、この圧縮パルスＣ_BAba（ｔ）
は、第２の系列｛ｂ｝と第１の系列｛ａ｝の相互相関関
数を、ρ_ba（ｉ）、（ｉ＝０、±１、±２、・・・、±
（ｎ−１））で表わし、さらに、 Ａ_BA（ｔ）＝∫∫ｇ_s（ｔ₁）ｇ_u（ｔ₂）ｈ_BA（ｔ＋ｔ₂−ｔ₁）ｄｔ₁ｄｔ₂ ［積分範囲：−∞〜∞］ ・・・・式(25) とおけば、式(23)〜式(25)から次式に等しい。

【０２６６】 Ｃ_BAba（ｔ）＝Σρ_ba（ｉ）［Ａ_BA（ｔ−ｔ₀＋ｉδ）］ （和はｉについて−（ｎ−１）〜（ｎ−１）までとる）・・・式(26)

【０２６７】以下、同様に、超音波探触子(1B)を第
３、第４及び第１の送信信号で駆動した送信繰り返し周
期において、超音波探触子(1A)により受信されたエコー
について考えてみる。

【０２６８】ただし、時間原点は、それぞれの送信信号
により超音波探触子(1B)を駆動した時間に取り直す。

【０２６９】超音波探触子(1B)を第３の送信信号ｓ
_c（ｔ）で駆動した送信繰り返し周期において、超音波
探触子(1A)により受信されたエコーをｒ_BAc（ｔ）で表
す。

【０２７０】このエコーｒ_BAc（ｔ）が受信される送信
繰り返し周期は、超音波探触子(1A)を第２の送信信号ｓ
_b（ｔ）で駆動する送信繰り返し周期に相当する。した
がって、このエコーｒ_BAc（ｔ）は、相関器(6A)におい
て、第２の参照信号ｕ_b（ｔ）を用いて相関処理され
る。

【０２７１】したがって、前記エコーｒ_BAc（ｔ）に関
する相関器(6A)の相関演算結果を、以下、圧縮パルスＣ
_BAcb（ｔ）と呼べば、この圧縮パルスＣ_BAcb（ｔ）
は、第３の系列｛ｃ｝と第２の系列｛ｂ｝の相互相関関
数を、ρ_cb（ｉ）、（ｉ＝０、±１、±２、・・・、±
（ｎ−１））で表わすと、式(26)の右辺において、ρ_ba
（ｉ）をρ_cb（ｉ）で置き換え式で表せる。

【０２７２】超音波探触子(1B)を第４の送信信号ｓ
_d（ｔ）で駆動した送信繰り返し周期において、超音波
探触子(1A)により受信されたエコーをｒ_BAd（ｔ）で表
す。

【０２７３】このエコーｒ_BAd（ｔ）が受信される送信
繰り返し周期は、超音波探触子(1A)を第３の送信信号ｓ
_c（ｔ）で駆動した送信繰り返し周期に相当する。した
がって、このエコーｒ_BAd（ｔ）は、相関器(6A)におい
て、第３の参照信号ｕ_c（ｔ）を用いて相関処理され
る。

【０２７４】したがって、前記エコーｒ_BAd（ｔ）に関
する相関器(6A)の相関演算結果を、以下、圧縮パルスＣ
_BAdc（ｔ）と呼べば、この圧縮パルスＣ_BAdc（ｔ）は、
第４の系列｛ｄ｝と第３の系列｛ｃ｝の相互相関関数
を、ρ_dc（ｉ）、（ｉ＝０、±１、±２、・・・、±
（ｎ−１））で表わすと、式(26)の右辺において、ρ_ba
（ｉ）をρ_dc（ｉ）で置き換えた式で表せる。

【０２７５】超音波探触子(1B)を第１の送信信号ｓ
_a（ｔ）で駆動した送信繰り返し周期において、超音波
探触子(1A)により受信されたエコーｒ_BAa（ｔ）で表
す。

【０２７６】このエコーｒ_BAa（ｔ）が受信される送信
繰り返し周期は、超音波探触子(1A)を第４の送信信号ｓ
_d（ｔ）で駆動した送信繰り返し周期に相当する。した
がって、このエコーｒ_BAa（ｔ）は、相関器(6A)におい
て、第４の参照信号ｕ_d（ｔ）を用いて相関処理され
る。

【０２７７】したがって、前記エコーｒ_BAa（ｔ）に関
する相関器(6A)の相関演算結果を、以下、圧縮パルスＣ
_BAad（ｔ）と呼べば、この圧縮パルスＣ_BAad（ｔ）は、
第１の系列｛ａ｝と第４の系列｛ｄ｝の相互相関関数
を、ρ_ad（ｉ）、（ｉ＝０、±１、±２、・・・、±
（ｎ−１））で表わすと、式(26)の右辺において、ρ_ba
（ｉ） をρ_ad（ｉ）で置き換えた式で表せる。

【０２７８】したがって、超音波探触子(1A)で受信され
た前記４つのエコーに関する前記４つの圧縮パルス（Ｃ
_BAba（ｔ）、Ｃ_BAcb（ｔ）、Ｃ_BAdc（ｔ）及びＣ
_BAad（ｔ））の加算結果である合成圧縮パルスを、Ｃ_BA
（ｔ）で表せば、Ｃ_BA（ｔ）は、次式に等しい。

【０２７９】 Ｃ_BA(t)＝Ｃ_BAba(t)＋Ｃ_BAcb(t)＋Ｃ_BAdc(t)＋Ｃ_BAad(t) ＝Σ［ρ_ba(i)＋ρ_cb(i)＋ρ_dc(i)＋ρ_ad(i)］× Ａ_BA［ｔ−ｔ₀＋ｉδ］ （和はｉについて−（ｎ−１）〜（ｎ−１）までとる） ・・・・式(27)

【０２８０】図２９は、式(26)から計算により求めた圧
縮パルスＣ _BAba （ｔ）である。

【０２８１】図３０、図３１及び図３２は、それぞれ、
同様の計算により求めた圧縮パルスＣ_BAcb(t) 、Ｃ_BAdc
(t) 及びＣ_BAad（t) である。

【０２８２】これらの計算において、第１〜第４の送信
信号として、図３〜図６に示したものを用い、第１〜第
４の参照信号として、図１０〜図１３に示したものを用
いた。

【０２８３】また、ｈ_BA(t)はデルタ関数とした。

【０２８４】また、ρ_ba(ｉ)＝ρ_ab(−ｉ)、ρ_cb(ｉ)＝
ρ_bc(−ｉ)、 ρ_dc(ｉ)＝ρ_cd(−ｉ)、ρ_ad(ｉ)＝ρ
_da(−ｉ)であることを用いた。

【０２８５】また、δ_S＝δ_u＝δ／２とした。

【０２８６】図２９〜図３２において、圧縮パルスＣ
_BAba (t) 、Ｃ_BAcb(t) 、Ｃ_BAdc(t)及びＣ_BAad（t)で
は、信号の振幅は零にはなっていない。すなわち、超音
波探触子(1B)から送信され、超音波探触子(1A)で受信さ
れた妨害エコーの影響が残っている。

【０２８７】しかし、最終結果として、表示器(７)に表
示されるのは、これら４つの妨害エコーに関する相関演
算結果の加算結果であるＣ_BA(t)である。

【０２８８】図３３において、この加算結果であるＣ_BA
(t)では、前記４つの圧縮パルスＣ_BAba(t)、Ｃ
_BAcb(t)、Ｃ_BAdc(t)及びＣ_BAad（t)において残っていた
振幅は相殺されて、信号振幅が完全に零になっている。

【０２８９】なお、この相殺結果は、δ_S＝δ_u＝δ／２
の関係が成り立たない場合でも生じる。つまり、この相
殺結果は、δ_S及びδ_uがともに零以上の任意の値の場合
についても生じる。無論、δ_S≠δ_uであってもよい。

【０２９０】すなわち、この発明の第１実施例において
は、超音波探触子(1B)から送信され、超音波探触子(1A)
で受信された妨害エコーの影響も、検査結果に全く影響
を及ぼさない作用、効果があることがわかった。

【０２９１】なお、上記第１実施例で用いた第１から第
４の系列において、第３の系列｛ｃ｝が、第１の系列
｛ａ｝において、符号＋と符号ーを反転させて得られる
系列に等しいこと、また、第４の系列｛ｄ｝が、第２の
系列｛ｂ｝に等しいことから、ｉの値に依存せず常に、
次に示す関係が成り立つ。

【０２９２】 ρ_ba(i)＋ρ_cb(i)＋ρ_dc(i)＋ρ_ad(i)＝０ …式(28)

【０２９３】式(28)に示す関係が成り立つ場合には、式
(27)の右辺におけるＡ_BA(t)がいかなる波形であって
も、すなわち、Ａ_BA(t)を規定する式(25)の右辺におけ
る第１の単位信号ｇ_S(t)、第２の単位信号ｇ_U(t)及びイ
ンパルス応答ｈ_BA(t)が、いかなる波形であっても、次
に示す関係が成り立つ。

【０２９４】 Ｃ_BA(t)＝０ …式(29)

【０２９５】したがって、妨害エコーの影響は完全に相
殺されて、妨害エコーは、検査結果に全く影響を及ぼさ
ない作用、効果がある。

【０２９６】さて、最後に、超音波探触子(1A)及び(1B)
の両方から超音波を送信し、超音波探触子(1A)及び(1B)
によりエコーを受信した場合について、図３４及び図３
５を参照しながら考えてみる。

【０２９７】図３４(ａ)及び(ｂ)は超音波探触子(1A)を
第１の送信信号で駆動した送信繰り返し周期において、
それぞれ、超音波探触子(1A)及び(1B)で受信されるエコ
ーを示す波形図、図３４(ｃ)及び(ｄ)は超音波探触子(1
B)を第２の送信信号で駆動した送信繰り返し周期におい
て、それぞれ、超音波探触子(1B)及び(1A)で受信される
エコーを示す波形図、図３４(ｅ)は、欠陥検出用時間ゲ
ートを示す波形図である。

【０２９８】なお、図７及び図８に示したように、超音
波探触子(1A)を第１の送信信号で駆動する送信繰り返し
周期は、超音波探触子(1B)を第２の送信信号で駆動する
送信繰り返し周期に相当する。

【０２９９】図３５(ａ)及び(ｂ)は、超音波探触子(1A)
を４つの送信信号で、第１、第２、第３、第４、第１、
…の順番で順次駆動したとき、それぞれ、超音波探触子
(1A)及び(1B)で受信されたエコーの合成圧縮パルスを示
す波形図、図３５(ｃ)及び(ｄ)は、超音波探触子(1B)を
４つの送信信号で、第２、第３、第４、第１、第２、…
の順番で順次駆動したとき、それぞれ、超音波探触子(1
B)及び(1A)で受信されたエコーの合成圧縮パルスを示す
波形図、図３５(ｅ)は、欠陥検出用時間ゲートを示す波
形図である。

【０３００】まず、超音波探触子(1A)を第１の送信信号
で駆動した送信繰り返し周期について考えてみる。この
送信繰り返し周期において、超音波探触子(1B)は第２の
送信信号で駆動されている。

【０３０１】超音波探触子(1A)を第１の送信信号Ｓ
_a（ｔ）で駆動したとき、試験体(２)に入射した超音波
パルスは、図１中実線(4A)で示すように、試験体(２)の
外壁で反射し、試験体(２)を一周した後、超音波探触子
(1A)に戻ってくる。

【０３０２】このとき、超音波探触子(1A)で受信される
エコーは、図３４(ａ)に示すようになる。

【０３０３】図３４(ａ)において、第１の送信信号Ｓ_a
（ｔ）が受信回路側（相関器(6A)側）に漏れ込んだパル
スＴ_aの後に、まず、超音波パルスが試験体(２)の表面
に入射した時点で試験体(２)の表面から反射されて戻っ
てきた表面エコーＳ_aが観測される。

【０３０４】次に、超音波パルスが試験体(２)を一周し
た後、受信されるエコーＲ１_aが観測される。

【０３０５】さらに、その後、超音波パルスが試験体
(２)を４分の３周した時点で、欠陥(３)で反射されて、
さらに４分の３周だけ逆戻りの伝搬経路を通った後、受
信される欠陥エコーＦ３_aが観測される。

【０３０６】超音波探触子(1B)が受信するエコーは図３
４(ｂ)に示すようになる。

【０３０７】まず、超音波探触子(1A)から試験体(２)内
に入射した超音波パルスが、試験体(２)を２分の１周し
た時点で、超音波探触子(1B)で受信されるエコーＲＢ２
４_aが観測される。

【０３０８】次に、超音波パルスが、試験体(２)を４分
の３周した時点で、欠陥(３)で反射されて、さらに４分
の１周だけ逆戻りの伝搬経路を通った後、受信される欠
陥エコーＦ２_aが観測される。

【０３０９】さらに、その後、超音波パルスが試験体
(２)を４分の６周した時点で、受信されるエコーＲＢ６
４ _a が観測される。

【０３１０】超音波探触子(1B)がを第２の送信信号Ｓ_b
（ｔ）で駆動されたとき、超音波探触子(1B)が受信する
エコーは図３４(ｃ)に示すようになる。

【０３１１】図３４(ｃ)において、第２の送信信号Ｓ_b
（ｔ）が受信回路側に漏れ込んだパルスＴ_bの後に、ま
ず、超音波パルスが試験体(２)の表面に入射した時点で
試験体(２)の表面から反射されて戻ってきた表面エコー
Ｓ_bが観測される。

【０３１２】次に、超音波パルスが試験体(２)を４分の
１周した時点で、欠陥(３)で反射されて、さらに４分の
１周だけ逆戻りの伝搬経路を通った後、受信される欠陥
エコーＦ１_bが観測される。

【０３１３】さらに、その後、超音波パルスが試験体
(２)を一周した後、受信されるエコーＲ１_bが観測され
る。

【０３１４】さらに、その後、超音波パルスが試験体
(２)を４分の１周した時点で、欠陥(３)で反射されて、
さらに４分の５周だけ逆戻りの伝搬経路を通った後、受
信される欠陥エコーＦ３_bが観測される。

【０３１５】超音波探触子(1A)が受信するエコーは図３
４(ｄ)に示すようになる。

【０３１６】まず、超音波探触子(1B)から試験体(２)内
に入射した超音波パルスが、試験体(２)を２分の１周し
た時点で、超音波探触子(1A)で受信されるエコーＲＢ２
４_bが観測される。

【０３１７】次に、超音波パルスが、試験体(２)を４分
の１周した時点で、欠陥(３)で反射されて、さらに４分
の３周だけ逆戻りの伝搬経路を通った後、受信される欠
陥エコーＦ２_bが観測される。

【０３１８】さらに、その後、超音波パルスが試験体
(２)を４分の６周した時点で、受信されるエコーＲＢ６
４ _b が観測される。

【０３１９】超音波探触子(1A)が第１の送信信号Ｓ
_a（ｔ）で駆動されている送信繰り返し周期において、
超音波探触子(1B)は第２の送信信号Ｓ_b（ｔ）で駆動さ
れている。

【０３２０】したがって、超音波探触子(1A)が受信する
エコーは、図３４(ａ)及び(ｄ)に示すエコー波形を交流
波形レベルで加算した結果となる。

【０３２１】同様に、超音波探触子(1B)が受信するエコ
ーは、図３４(ｃ)及び(ｂ)に示すエコー波形を交流波形
レベルで加算した結果となる。

【０３２２】この発明の第１実施例における装置におい
ても、従来の測定装置の場合と同様に、これらのエコー
の交流波形レベルでの加算結果が各超音波探触子(1A)及
び(1B)から受信される。

【０３２３】一方、欠陥検出用時間ゲートは、図３４
(ｅ)に示すように設定される。したがって、エコーＲＢ
２４_a及びＲＢ２４_bが欠陥検出用時間ゲート内に混入す
る。このため、これらのエコーは、妨害エコーとなる。

【０３２４】また、エコーＲＢ６４_a及びＲＢ６４_bも、
無い方が望ましいエコーであり、これらのエコーも妨害
エコーである。

【０３２５】超音波探触子(1A)が第２、第３及び第４の
送信信号で駆動された送信繰り返し周期において、超音
波探触子(1B)は、それぞれ、第３、第４及び第１の送信
信号で駆動されている。

【０３２６】したがって、これら３つの送信繰り返し周
期においても、図３４に示したものと同様の妨害エコー
が生じる。

【０３２７】しかし、この発明の第１実施例において
は、エコーをそのまま表示するのではなく、エコーを相
関処理し、その後、４つの圧縮パルスを加算して得られ
た合成圧縮パルスを表示するようにしている。

【０３２８】前述したように、この発明の第１実施例に
おいては、超音波探触子(1A)から超音波を送信し、超音
波探触子(1A)で受信したエコーの合成圧縮パルスＣ
_AA（ｔ）は、レンジサイドロープの無い鋭いピークをも
つパルスとなる。

【０３２９】同様に、超音波探触子(1B)から超音波を送
信し、超音波探触子(1B)で受信したエコーの合成圧縮パ
ルスＣ_BB（ｔ）も、レンジサイドロープの無い鋭いピー
クをもつパルスとなる。

【０３３０】一方、超音波探触子(1A)から超音波を送信
し、超音波探触子(1B)で受信したエコーの合成圧縮パル
スＣ_AB（ｔ）は、完全に零となる。

【０３３１】同様に、超音波探触子(1B)から超音波を送
信し、超音波探触子(1A)で受信したエコーの合成圧縮パ
ルスＣ_BA（ｔ）は、完全に零となる。

【０３３２】したがって、超音波探触子(1A)を第１〜第
４の４つの送信信号Ｓ_a（ｔ）〜Ｓ_d（ｔ）で順次駆動し
たとき、超音波探触子(1A)により、４つの表面エコーＳ
_a 〜Ｓ_d 、４つのエコーＲ１_a〜Ｒ１_d、及び４つの欠陥
エコーＦ３_a〜Ｆ３_dが、順次、受信されるが、これらの
３種類のエコーは、それぞれ、相関器(6A)で相関処理を
施されることにより圧縮された後、加算器(8A)で加算さ
れて、それぞれ、レンジサイドロープの無い鋭いピーク
をもつ３種類の合成圧縮パルス（以下、Ｓ、Ｒ１及びＦ
３で表す）となる。

【０３３３】したがって、これらの合成圧縮パルスＳ、
Ｒ１及びＦ３は、図３５(ａ)に示すようになる。

【０３３４】同様に、超音波探触子(1B)を第２〜第１の
４つの送信信号Ｓ_b（ｔ）〜Ｓ_a（ｔ）で順次駆動したと
き、超音波探触子(1B)により、４つの表面エコーＳ_b〜
Ｓ_a、４つの欠陥エコーＦ１_b〜Ｆ１_a、４つのエコーＲ
１_b〜Ｒ１_a、及び４つの欠陥エコーＦ３_b〜Ｆ３_aが、順
次、受信される。

【０３３５】しかし、これらの４種類のエコーは、相関
器(6B)で相関処理を施されることにより圧縮された後、
加算器(8B)で加算されて、レンジサイドロープの無い鋭
いピークをもつ４種類の合成圧縮パルス（以下、Ｓ、Ｆ
１、Ｒ１及びＦ３で表す）となる。

【０３３６】したがって、これらの合成圧縮パルスＳ、
Ｆ１、Ｒ１及びＦ３は、図３５(ｃ)に示すようになる。

【０３３７】一方、超音波探触子(1A)を第１〜第４の４
つの送信信号Ｓ_a（ｔ）〜Ｓ_d（ｔ）で順次駆動したと
き、超音波探触子(1B)により、４つのエコーＲＢ２４_a
〜ＲＢ２４_d 、４つの欠陥エコーＦ２_a〜Ｆ２_d、及び４
つのエコーＲＢ６４_a〜ＲＢ６４_dが、順次、受信され
る。

【０３３８】しかし、これらの３種類のエコーは、相関
器(6B)で相関処理を施されることにより圧縮された後、
加算器(8B)で加算されて、それぞれ、加算後には完全に
相殺されレベルが零となる。

【０３３９】したがって、これらの合成圧縮パルスは、
図３５(ｂ)に示すようになる。

【０３４０】同様に、超音波探触子(1B)を第２〜第１の
４つの送信信号Ｓ_b（ｔ）〜Ｓ_a（ｔ）で順次駆動したと
き、超音波探触子(1A)により、４つのエコーＲＢ２４_b
〜ＲＢ２４_a、４つの欠陥エコーＦ２_b〜Ｆ２_a、及び４
つのエコーＲＢ６４_b〜ＲＢ６４_aが、順次、受信され
る。

【０３４１】しかし、これらの３種類のエコーは、相関
器(6A)で相関処理を施されることにより圧縮された後、
加算器(8A)で加算されて、それぞれ、加算後には完全に
相殺されレベルが零となる。

【０３４２】したがって、これらの合成圧縮パルスは、
図３５(ｄ)に示すようになる。

【０３４３】超音波探触子(1A)により受信され、相関処
理及び加算処理を施されて表示器(７)に表示される信号
は、図３５(ａ)及び(ｄ)に示す合成圧縮パルスの加算結
果である。

【０３４４】図３５(ｄ)に示す合成圧縮パルスは零であ
るから、最終的に図３５(ａ)に示す合成圧縮パルスが表
示器(７)に表示されることになる。

【０３４５】同様に、超音波探触子(1B)により受信さ
れ、相関処理及び加算処理を施されて表示器(７)に表示
される信号は、図３５(ｃ)及び(ｂ)に示す合成圧縮パル
スの加算結果である。

【０３４６】図３５(ｂ)に示す合成圧縮パルスは零であ
るから、最終的に図３５(ｃ)に示す合成圧縮パルスが表
示器(７)に表示されることになる。

【０３４７】したがって、図３５(ｅ)に示す欠陥検出用
ゲート内には、欠陥エコーＦ１に関する合成圧縮パルス
のみ入り、妨害エコーの影響を完全に除去できた検査が
可能となる。

【０３４８】つづいて、この発明の第２実施例について
説明する。

【０３４９】第２実施例では、第１から第４の系列とし
て、第１実施例のものを次のように変えて用いる。すな
わち、第１の系列｛ａ｝及び第２の系列｛ｂ｝として、
上記第１実施例と同じものを用いる。しかし、第３の系
列｛ｃ｝として、第１の系列｛ａ｝と同じものを用い、
第４の系列｛ｄ｝として、第２の系列｛ｂ｝において、
符号＋と符号ーを反転させて得られる系列を用いる。

【０３５０】すなわち、 ｛ａ｝＝｛ａ₁，ａ₂，ａ₃，ａ₄｝＝｛＋，＋，＋，−｝ ｛ｂ｝＝｛ｂ₁，ｂ₂，ｂ₃，ｂ₄｝＝｛＋，＋，−，＋｝ ｛ｃ｝＝｛ｃ₁，ｃ₂，ｃ₃，ｃ₄｝＝｛ａ｝＝｛＋，＋，
＋，−｝ ｛ｄ｝＝｛ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄｝＝｛−，−，＋，−｝

【０３５１】第１から第４の送信信号は、それぞれ、第
１の単位信号と前記第１から第４の系列とから、第１実
施例の場合と同様の手順にしたがって発生させた信号を
用いる。

【０３５２】また、第１から第４の参照信号には、それ
ぞれ、第２の単位信号と前記第１から第４の系列とか
ら、第１実施例の場合と同様の手順にしたがって発生さ
せた信号を用いる。

【０３５３】次に、上述したこの発明の第２実施例の動
作原理および効果を説明する。

【０３５４】この発明の第２実施例において、第１の系
列｛ａ｝及び第２の系列｛ｂ｝が相補関係にあること、
かつ、第３の系列｛ｃ｝が第１の系列｛ａ｝と等しいこ
と、かつ、第４の系列｛ｄ｝が、第２の系列｛ｂ｝にお
いて、符号＋と符号ーを反転させて得られる系列に等し
いことから、第１から第４の系列において、次の関係が
成り立つ。

【０３５５】ρ_aa（０）＝ρ_bb（０）＝ρ_cc（０）＝ρ
_dd（０）、ρ_aa（ｉ）＝−ρ_bb（ｉ）＝ρ_cc（ｉ）＝−
ρ_dd（ｉ）、（ｉ＝±１、±２、…、±（ｎ−１））

【０３５６】したがって、式(8)に示した関係が成り立
つので、式(9)及び式(15)に示した関係が成立する。し
たがって、超音波探触子(1A)から超音波を送信し超音波
探触子(1A)によりエコーを受信した場合、及び、超音波
探触子(1B)から超音波を送信し超音波探触子(1B)により
エコーを受信した場合には、レンジサイドローブレベル
が零の合成圧縮パルスが得られる作用、効果がある。

【０３５７】一方、次の関係が成り立つ。ρ_bc（ｉ）＝
ρ_ba（ｉ）、（ｉ＝０、±１、…、±（ｎ−１））ρ_cd
（ｉ）＝−ρ_ab（ｉ）、（ｉ＝０、±１、…、±（ｎ−
１））ρ_da（ｉ）＝−ρ_ba（ｉ）、（ｉ＝０、±１、
…、±（ｎ−１））

【０３５８】また、一般に、ρ_ab（ｉ）＝ρ_ba（−ｉ）
が成り立つから、ｉの値に依存せず常に、式(21)及び式
(28)に示した関係が成り立つので、式(22)及び式(29)に
示した関係が成立する。

【０３５９】したがって、超音波探触子(1A)から超音波
を送信し超音波探触子(1B)によりエコーを受信した場
合、及び、超音波探触子(1B)から超音波を送信し超音波
探触子(1A)によりエコーを受信した場合には、これらの
合成圧縮パルスは零となり、妨害エコーが検査結果に及
ぼす悪影響を完全に排除できる作用、効果がある。

【０３６０】以上にように、この発明の第２実施例にお
いても、上記第１実施例と同様の作用、効果がある。

【０３６１】つづいて、この発明の第３実施例について
説明する。第１実施例及び第２実施例では、２つの超音
波探触子(1A)及び(1B)を、試験体(２)の円周上に沿って
配した場合について説明した。この発明は、これに限ら
ず、３つ以上の超音波探触子(1A)、(1B)、(1C)、…を用
いる場合にも適用できる。

【０３６２】３つ以上の超音波探触子(1A)、(1B)、(1
C)、…を用いた場合についての第３実施例の構成を、図
３６を参照しながら説明する。

【０３６３】図３６は、この発明の第３実施例を示すブ
ロック図であり、超音波探触子(1A)、(1B)、(1C)、…
は、図３８で示した上記従来の測定装置のものと全く同
一である。

【０３６４】図３６において、この発明の第３実施例
は、上述した従来装置のものと全く同一のものと、複数
個の出力端子(5A)、(5B)、(5C)、…を有する送信信号発
生器(５)と、この送信信号発生器(５)の出力端子(5A)、
(5B)、(5C)、…及び超音波探触子(1A)、(1B)、(1C)、…
にそれぞれ接続された複数個の相関器(6A)、(6B)、(6
C)、…と、相関器(6A)、(6B)、(6C)、…にそれぞれ接続
されメモリ機能を含む複数個の加算器(8A)、(8B)、(8
C)、…と、送信信号発生器(５)に入力側が接続されかつ
相関器(6A)、(6B)、(6C)、…にそれぞれ出力側が接続さ
れた複数個の参照信号発生器(9A)、(9B)、(9C)、…と、
加算器(8A)、(8B)、(8C)、…にそれぞれ接続された表示
器(７)とから構成されている。

【０３６５】なお、超音波探触子(1A)、(1B)、(1C)、…
は、それぞれ、送信信号発生器(５)の出力端子(5A)、(5
B)、(5C)、…にも接続されている。

【０３６６】また、超音波探触子(1A)、(1B)、(1C)、…
は、試験体(２)の円周上に沿って配してある。

【０３６７】つぎに、上述した第３実施例の動作を、図
３７を参照しながら説明する。

【０３６８】図３７は、この発明の第３実施例における
４つの送信信号の繰り返しを示す波形図である。

【０３６９】送信信号発生器(５)は、第１実施例と同一
の第１〜第４の送信信号Ｓ_a（ｔ）〜Ｓ_d（ｔ）を発生す
る。

【０３７０】送信信号発生器(５)は、上記第１から第４
の４つの送信信号を、図３７に示すように、出力端子(5
A)からは第１、第２、第３、第４、第１、…の順番にし
たがって、出力端子(5B)からは第２、第３、第４、第
１、第２、…の順番にしたがって、出力端子(5C)からは
第３、第４、第１、第２、第３、…の順番にしたがっ
て、出力端子(5D)からは第４、第１、第２、第３、第
４、…の順番にしたがって、出力端子(5E)からは第１、
第２、第３、第４、第１、…の順番にしたがって、（以
下、同様）ある一定の送信繰り返し周期Ｔｒで順次繰り
返して発生し、出力端子(5A)、(5B)、(5C)、…から、そ
れぞれ、超音波探触子(1A)、(1B)、(1C)、…に伝達す
る。

【０３７１】超音波探触子(1A)、(1B)、(1C)、…は、上
記４つの送信信号により、それぞれ上述した順番にした
がって順次駆動されて、超音波パルスを試験体(２)へ送
信する。

【０３７２】そして、超音波探触子(1A)、(1B)、(1C)、
…は、試験体(２)内の欠陥(３)などの反射体により反射
されたエコーを受信する。

【０３７３】超音波探触子(1A)、(1B)、(1C)、…により
受信されたエコーは、それぞれ、相関器(6A)、(6B)、(6
C)、…に伝達される。

【０３７４】一方、参照信号発生器(9A)、(9B)、(9C)、
…は、それぞれ、超音波探触子(1A)、(1B)、(1C)、…に
より受信されたエコーの相関処理に用いられる第１、第
２、第３及び第４の参照信号を発生する。

【０３７５】これら第１〜第４の参照信号ｕ_a（ｔ）〜
ｕ_d（ｔ）は、上記第１実施例と同一である。

【０３７６】参照信号発生器(9A)、(9B)、(9C)、…は、
上記４つの参照信号を、参照信号発生器(9A)では、第
１、第２、第３、第４、第１、…の順番にしたがって、
参照信号発生器(9B)では、第２、第３、第４、第１、第
２、…の順番にしたがって、参照信号発生器(9C)では、
第３、第４、第１、第２、第３、…の順番にしたがっ
て、参照信号発生器(9D)では、第４、第１、第２、第
３、第４、…の順番にしたがって、参照信号発生器(9E)
では、第１、第２、第３、第４、第１、…の順番にした
がって、（以下、同様）発生し、それぞれ、相関器(6
A)、(6B)、(6C)、…に伝達する。

【０３７７】相関器(6A)、(6B)、(6C)、…では、ｉを１
〜４として、それぞれ、第ｉ番目の送信信号を発生した
送信繰り返し周期で受信されたエコーと第ｉ番目の参照
信号との間で相関演算を実行する。

【０３７８】超音波探触子(1A)、(1B)、(1C)、…でそれ
ぞれ受信されたエコーの前記４つの相関演算結果は、そ
れぞれ加算器(8A)、(8B)、(8C)、…に伝達され、記憶さ
れる。

【０３７９】加算器(8A)、(8B)、(8C)、…では、前記４
つの相関演算結果を加算する。

【０３８０】この加算結果を、それぞれ、超音波探触子
(1A)、(1B)、(1C)、…で受信されたエコーの合成圧縮パ
ルスと呼ぶことにする。

【０３８１】これらの合成圧縮パルスは、それぞれ、加
算器(8A)、(8B)、(8C)、…から表示器(７)に伝達され、
従来と同様に表示される。

【０３８２】次に、上述したこの発明の第３実施例の動
作原理および効果を説明する。

【０３８３】第１実施例と同様に考えていけば、超音波
探触子(1A)、(1B)、(1C)、…から、それぞれ単独で超音
波を送受信した場合には、第１の系列｛ａ｝と第２の系
列｛ｂ｝とが相補関係にあること、及び、第３の系列
｛ｃ｝が第１の系列｛ａ｝において符号＋と符号−とを
反転させて得られる系列に等しいこと、及び、第４の系
列｛ｄ｝が第２の系列に等しいことから、次式が成立す
る。Ｃ_AA（ｔ）＝４ρ_aa（０）Ａ_AA（ｔ−ｔ₀）、Ｃ_BB
（ｔ）＝４ρ_aa（０）Ａ_BB（ｔ−ｔ₀）、Ｃ_CC（ｔ）＝
４ρ_aa（０）Ａ_CC（ｔ−ｔ₀）、（以下、同様）

【０３８４】ここで、Ｃ_AA（ｔ）、Ｃ_BB（ｔ）、Ｃ
_CC（ｔ）、…は、それぞれ、超音波探触子(1A)、(1B)、
(1C)、…で受信されたエコーの合成圧縮パルスである。
また、Ａ_AA（ｔ）、Ａ_BB（ｔ）、Ａ_CC（ｔ）、…は、そ
れぞれ、超音波探触子(1A)、(1B)、(1C)、…について、
式(5)と同様に定まる関数である。

【０３８５】したがって、超音波探触子(1A)、(1B)、(1
C)、…から、それぞれ、単独で超音波を送受信した場合
には、レンジサイドローブレベルが零の合成圧縮パルス
が得られる作用、効果がある。

【０３８６】また、第１実施例と同様に考えていけば、
１つの超音波探触子から超音波を送信し、その隣の超音
波探触子で超音波を受信した場合、上記送信用超音波探
触子を一般に１Ｌとし、上記受信用の超音波探触子を一
般に１Ｍとすれば、次式が成立する。Ｃ_LM（ｔ）＝０こ
こで、Ｃ_LM（ｔ）は、超音波探触子(1L)から送信し超音
波探触子(1M)で受信した４つのエコーをそれぞれ相関処
理して得られた４つの圧縮パルスの加算結果である。

【０３８７】したがって、妨害エコーの影響は完全に相
殺されて、妨害エコーは、検査結果に全く影響を及ぼさ
ない作用、効果がある。

【０３８８】すなわち、１つの超音波探触子から送信さ
れその両隣の超音波探触子で受信されたエコーは、相関
処理、及び加算処理を通した後では零になるので、欠陥
検出用ゲート内に入る妨害エコーを排除した検査が可能
となる。

【０３８９】なお、第２実施例の４つの送信信号及び４
つの参照信号を、第３実施例に適用しても同様の作用、
効果が得られる。

【０３９０】以上説明した各実施例においては、相補系
列を基本とした４つの系列を用いた場合について説明し
た。しかし、この発明はこれに限らず、特願平１−２０
３９０９号）に示されている複数補系列を基本とした４
つあるいは４つ以外の個数の系列を用いてもよい。以
下、複数補系列を用いた実施例を説明する。

【０３９１】つづいて、この発明の第４実施例について
説明する。第４実施例においては、第１から第４の系列
として、上述した第３実施例におけるものに代えて、長
さｎが８の次のものを用いる。

【０３９２】 ｛ａ｝＝｛＋、−、＋、＋、＋、＋、−、＋｝ ｛ｂ｝＝｛＋、＋、＋、−、−、−、＋、−｝ ｛ｃ｝＝｛＋、＋、−、＋、＋、−、＋、＋｝ ｛ｄ｝＝｛＋、−、＋、＋、＋、−、−、−｝

【０３９３】これら４つの系列から、どのような組合わ
せで２つの系列を選び出しても、それらは相補系列には
ならない。

【０３９４】しかし、これら４つの系列は、複数補系列
である。したがって、式(30)に示した関係が成立する。

【０３９５】一方、上記第１から第４の系列において
は、式(31)に示した関係が成立することが計算により確
かめられる。

【０３９６】すなわち、第４実施例においても、第３実
施例の場合と同様の作用、効果がある。

【０３９７】なお、４つの系列からなる複数補系列とし
て、第４実施例と同様の作用、効果を奏するものには、
例えば、 ｛ａ｝＝｛＋、−、−、−、＋、＋、＋、−｝ ｛ｂ｝＝｛＋、＋、＋、−、＋、＋、−、＋｝ ｛ｃ｝＝｛＋、＋、＋、−、＋、−、−、−｝ ｛ｄ｝＝｛＋、−、＋、＋、−、＋、＋、＋｝ や、 ｛ａ｝＝｛−、＋、−｝ ｛ｂ｝＝｛＋、−、−｝ ｛ｃ｝＝｛＋、＋、−｝ ｛ｄ｝＝｛−、−、−｝ などがある。また、これら以外にも多数存在する。

【０３９８】なお、上記第４実施例で示した４つの系列
からなる複数補系列を、第１実施例及び第２実施例に適
用すれば、これらの実施例と同様の作用、効果がある。

【０３９９】つづいて、この発明の第５実施例について
説明する。この第５実施例では、第３実施例における４
つの系列の代りに、４Ｍ個の系列を用いる。Ｍを整数と
する。長さ２Ｍの複数補系列を、｛ａ₁｝、｛ａ₂｝、
｛ａ₃｝、・・・｛ａ_2M｝で表す。以下、簡単のため、
ある系列｛ａ｝において、符号＋と符号−を反転して得
られる系列を｛−ａ｝で表すことにする。

【０４００】第５実施例では、送信信号発生器(５)によ
り、次の第１から第４Ｍの系列を発生する。

【０４０１】第１の系列｛ａ₁｝、第２の系列｛ａ₂｝、
第３の系列｛ａ₃｝、第４の系列｛ａ₄｝、・・・、第
（２Ｍ−１）の系列｛ａ_2M-1｝、第２Ｍの系列
｛ａ_2M｝、第（２Ｍ＋１）の系列｛−ａ₁｝、第（２Ｍ
＋２）の系列｛ａ₂｝、第（２Ｍ＋３）の系列｛−
ａ₃｝、第（２Ｍ＋４）の系列｛ａ₄｝、・・・、第（４
Ｍ−１）の系列｛−ａ _2M-1 ｝、第４Ｍの系列｛ａ_2M｝。

【０４０２】送信信号発生器(５)では、上述した第１実
施例の場合と同様の手順にしたがって、前記第１から第
４Ｍの系列にそれぞれ基づいて生成した第１から第４Ｍ
の送信信号を、出力端子(5A)からは、第１、第２、・・
・、第４Ｍ、第１、・・・の順番にしたがって、出力端
子(5B)からは、第２、第３、・・・、第４Ｍ、第１、第
２、・・・の順番にしたがって、出力端子(5C)からは、
第３、第４、・・・、第４Ｍ、第１、第２、第３、・・
・の順番にしたがって、出力端子(5D)からは、第４、第
５、・・・、第４Ｍ、第１、第２、第３、第４、・・・
の順番にしたがって、出力端子(5E)からは、第５、第
６、・・・、第４Ｍ、第１、第２、第３、第４、第５、
・・・の順番にしたがって、（以下、同様）ある一定の
送信繰り返し周期で順次繰り返して発生し、それぞれ、
超音波探触子(1A)、(1B)、(1C)、・・・に伝達する。

【０４０３】一方、参照信号発生器(9A)、(9B)、(9C)、
・・・は、それぞれ、超音波探触子(1A)、(1B)、(1C)、
・・・により受信されたエコーの相関処理に用いられる
第１から第４Ｍの参照信号を発生する。これらの第１か
ら第４Ｍの参照信号は、上述した第１実施例の場合と同
様の手順にしたがって、前記第１から第４Ｍの系列にそ
れぞれ基づいて生成しものである。

【０４０４】参照信号発生器(9A)、(9B)、(9C)、・・・
は、上記４Ｍ個の参照信号を、参照信号発生器(9A)で
は、第１、第２、・・・、第４Ｍ、第１、・・・の順番
にしたがって、参照信号発生器(9B)では、第２、第３、
・・・、第４Ｍ、第１、第２、・・・の順番にしたがっ
て、参照信号発生器(9C)では、第３、第４、・・・、第
４Ｍ、第１、第２、第３・・・の順番にしたがって、参
照信号発生器(9D)では、第４、第５、・・・、第４Ｍ、
第１、第２、第３、第４、・・・の順番にしたがって、
参照信号発生器(9E)では、第５、第６、・・・、第４
Ｍ、第１、第２、第３、第４、第５、・・・の順番にし
たがって、（以下、同様）発生し、それぞれ、相関器(6
A)、(6B)、(6C)、・・・に伝達する。

【０４０５】相関器(6A)、(6B)、(6C)、・・・では、ｉ
を１〜４Ｍとして、第ｉ番目の送信信号を発生した送信
繰り返し周期で受信されたエコーと第ｉ番目の参照信号
との間で相関演算を行って第ｉ番目の圧縮パルスを求
め、それぞれ、加算器(8A)、(8B)、(8C)、・・・に伝達
する。

【０４０６】加算器(8A)、(8B)、(8C)、・・・では、そ
れぞれ、相関器(6A)、(6B)、(6C)、・・・から伝達され
てきた４Ｍ個の圧縮パルスを加算して合成圧縮パルスを
求め、表示器(７)に伝達する。

【０４０７】次に、上述した第５実施例の作用、効果に
ついて説明する。

【０４０８】第１から第２Ｍの系列は複数補系列であ
り、かつ、第（２Ｍ＋１）から第４Ｍの系列も複数補系
列となることが簡単な計算により確かめられるから、第
１から第４Ｍの系列の自己相関関数を加算すると、レン
ジサイドローブが相殺されて零となる。

【０４０９】これを考慮して、第１実施例と同様の検討
を行えば、第５実施例においても、超音波探触子(1A)、
(1B)、(1C)、・・・から、それぞれ、単独で超音波を送
受信した場合には、レンジサイドローブレベルが零の合
成圧縮パルスが得られる作用、効果があることがわか
る。

【０４１０】一方、前記第１から第４Ｍの系列におい
て、第ｉ番目の系列と第（ｉ＋１）番目の系列の相互相
関関数を計算し、これらをｉについて１から４Ｍまで加
算した結果（以下、合成相互相関関数と呼ぶ）を計算し
てみると、合成相互相関関数は完全に零となることが確
かめられる。

【０４１１】但、ここで、ｉ及びｊを整数として、系列
の番号を表す数値に関する加算（ｉ＋ｊ）は、４Ｍを法
として行っている。例えば、４Ｍ＋５は、４Ｍを法とす
ると５に等しい。系列の番号に関してこの数え方は、前
記第１から第４Ｍの系列を順次繰り返して配列し、この
ようにして生成した無限長の周期系列において、第ｉ番
目からｊだけ後に現れる系列の番号を数えていることに
等しい。以下、系列の番号を表す数値に関する加算は同
様に４Ｍを法として行うものとする。

【０４１２】同様に、ｐを奇数として、第ｉ番目の系列
と第（ｉ＋ｐ）番目の系列の相互相関関数を計算し、こ
れらをｉについて１から４Ｍまで加算した合成相互相関
関数も完全に零となる。

【０４１３】これらのことを考慮して、第１実施例と同
様の検討を行えば、第５実施例においても、１つの超音
波探触子(1L)から超音波を送信し、そのｐ個隣の超音波
探触子(1M)で超音波を受信した場合、Ｃ_LM（ｔ）＝０、
となることがわかる。ここで、Ｃ_LM（ｔ）は、超音波探
触子(1L)から送信し、超音波探触子(1M)で受信した４Ｍ
個のエコーをそれぞれ相関処理して得られた４Ｍ個の圧
縮パルスの加算結果である。また、ｐは奇数であり、と
くに、ｐが１の場合は、超音波探触子(1M)は、超音波探
触子(1L)の両隣である。したがって、第３実施例と同様
に妨害エコーの影響を排除した検査が可能である。

【０４１４】なお、これらの作用、効果は、第１実施例
と第２実施例との間の関係の場合と同様に、第１から第
４Ｍの系列として、第１の系列｛ａ₁｝、第２の系列
｛ａ₂｝、第３の系列｛ａ₃｝、第４の系列｛ａ₄｝、・
・・、第（２Ｍ−１）の系列｛ａ_2M-1｝、第２Ｍの系列
｛ａ_2M｝、第（２Ｍ＋１）の系列｛ａ₁｝、第（２Ｍ＋
２）の系列｛−ａ₂｝、第（２Ｍ＋３）の系列｛ａ₃｝、
第（２Ｍ＋４）の系列｛−ａ₄｝、・・・、第（４Ｍ−
１）の系列｛ａ_2M-1｝、第４Ｍの系列｛−ａ_2M｝を用い
ても同様である。

【０４１５】ところで、上述した各実施例では、第１及
び第２の単位信号が矩形波形で、インパルス応答がデル
タ関数の場合について説明したが、第１及び第２の単位
信号の波形、及び、インパルス応答の波形は、矩形に近
い波形や、正弦波形や、滑らかな曲線部を有する波形
や、振幅や零クロス点の間隔が一定でない振動波形など
を含む任意の波形でも良い。これらの場合についても、
上述した各実施例の場合と同様の作用、効果がある。

【０４１６】さらに、参照信号として、エコーの波形と
同一、又は、これに類似の波形を有する信号を用いれ
ば、この発明と関連する特願平１−４５３１６号及び特
願平１−８６３８３号からわかるように、エコーの信号
処理は、エコーを整合フィルタ又は近似的整合フィルタ
に通す信号処理を行うことに相当するので、Ｓ／Ｎ比を
より改善できる効果が、上述した作用、効果に奏上する
ことが期待できる。これらの参照信号は、試験体の表面
エコーや底面エコーの測定から求めてもよいし、検査対
象としている試験体とは別の試験体を用いた測定結果か
ら求めてもよいし、信号伝搬経路の周波数応答特性に基
づいて算出しても構わない。

【０４１７】さらに、上述した各実施例では、試験体
(２)が丸棒で、その外周に沿って超音波探触子(1A)、(1
B)、(1C)、・・・を配した場合について説明したが、試
験体(２)の形状がどんな任意の形をしていても、その形
状に沿って配列した超音波探触子(1A)、(1B)、(1C)、・
・・の間で、１つの超音波探触子(1L)から送信され、他
の超音波探触子(1M)で受信されたエコーの相関処理結果
の加算結果は零になるので、上述した各実施例と同様の
作用、効果がある。また、超音波探触子(1A)、(1B)、(1
C)、・・・は斜角探触子でなく、垂直探触子であっても
同様である。

【０４１８】この発明の各実施例は、上述したように、
レンジサイドローブの無い合成圧縮パルスが得られ、ま
た、１つの超音波探触子(1L)から送信され他の超音波探
触子(1M)により受信された妨害エコーの影響を排除でき
るという効果を奏する。

【０４１９】ところで、上記説明では、超音波探傷装置
に利用する場合について述べたが、その他の例えば超音
波診断装置などにも利用できることはいうまでもない。

【０４２０】また、上記説明では、超音波探触子(1A)、
(1B)、(1C)、・・・を試験体(２)に接触させている場合
について述べたが、超音波探触子(1A)、(1B)、(1C)、・
・・は接触させなくてもよい。この場合、超音波探触子
(1A)、(1B)、(1C)、・・・と試験体(２)との間の超音波
の送受信は、水などのカップリング媒体を介して行えば
よい。

【０４２１】さらに、上記説明では、波動として、超音
波を用いる場合について述べたが、超音波以外の波動、
例えば、電磁波を用いるシステムの送受信回路系に適用
しても構わない。

【０４２２】

【発明の効果】この発明は、以上説明した通り、複数個
の出力端子を有し、第１から第Ｎまでの系列からなり、
各系列の自己相関関数を加算したときは各自己相関関数
のサイドローブが互いに打ち消し合わされ、相異なる上
記系列同士の相互相関関数の予め定められた組合せを加
算したときは互いに打ち消し合わされる系列群を発生す
るとともに、上記第１から第Ｎまでの系列に基づいてそ
れぞれ生成される第１から第Ｎまでの送信信号を発生
し、上記第１から第Ｎまでの送信信号を上記各出力端子
から予め定められた順序で発生する送信信号発生手段
と、上記複数個の出力端子に対してそれぞれ設けられ、
上記出力端子からの上記送信信号により励振されて波動
を対象物に送信する複数個の送信手段と、上記対象物か
らのエコーを受信する複数個の受信手段と、これらの複
数個の受信手段のそれぞれに対して設けられ、上記第１
から第Ｎまでの系列にそれぞれ基づいて生成される第１
から第Ｎまでの参照信号を用いて、それぞれ、上記第１
から第Ｎまでの送信信号に対応する第１から第Ｎまでの
上記エコーを相関処理する複数個の相関手段と、これら
の複数個の相関手段に対してそれぞれ設けられ、上記第
１から第Ｎまでのエコーに対応する上記相関手段の出力
信号に予め定められた演算を施す信号処理手段とを備え
たので、サイドローブレベルが零の合成圧縮パルスを得
られるとともに、妨害エコーが検査結果に及ぼす影響を
排除できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示すブロック図であ
る。

【図２】この発明の第１実施例の第１の単位信号を示す
波形図である。

【図３】この発明の第１実施例の第１の送信信号を示す
波形図である。

【図４】この発明の第１実施例の第２の送信信号を示す
波形図である。

【図５】この発明の第１実施例の第３の送信信号を示す
波形図である。

【図６】この発明の第１実施例の第４の送信信号を示す
波形図である。

【図７】この発明の第１実施例の４つの送信信号の繰り
返しを示す波形図である。

【図８】この発明の第１実施例の４つの送信信号の繰り
返しを示す波形図である。

【図９】この発明の第１実施例の第２の単位信号を示す
波形図である。

【図１０】この発明の第１実施例の第１の参照信号を示
す波形図である。

【図１１】この発明の第１実施例の第２の参照信号を示
す波形図である。

【図１２】この発明の第１実施例の第３の参照信号を示
す波形図である。

【図１３】この発明の第１実施例の第４の参照信号を示
す波形図である。

【図１４】この発明の第１実施例のエコーの圧縮パルス
を示す波形図である。

【図１５】この発明の第１実施例のエコーの圧縮パルス
を示す波形図である。

【図１６】この発明の第１実施例のエコーの圧縮パルス
を示す波形図である。

【図１７】この発明の第１実施例のエコーの圧縮パルス
を示す波形図である。

【図１８】この発明の第１実施例のエコーの合成圧縮パ
ルスを示す波形図である。

【図１９】この発明の第１実施例のエコーの圧縮パルス
を示す波形図である。

【図２０】この発明の第１実施例のエコーの圧縮パルス
を示す波形図である。

【図２１】この発明の第１実施例のエコーの圧縮パルス
を示す波形図である。

【図２２】この発明の第１実施例のエコーの圧縮パルス
を示す波形図である。

【図２３】この発明の第１実施例のエコーの合成圧縮パ
ルスを示す波形図である。

【図２４】この発明の第１実施例のエコーの圧縮パルス
を示す波形図である。

【図２５】この発明の第１実施例のエコーの圧縮パルス
を示す波形図である。

【図２６】この発明の第１実施例のエコーの圧縮パルス
を示す波形図である。

【図２７】この発明の第１実施例のエコーの圧縮パルス
を示す波形図である。

【図２８】この発明の第１実施例のエコーの合成圧縮パ
ルスを示す波形図である。

【図２９】この発明の第１実施例のエコーの圧縮パルス
を示す波形図である。

【図３０】この発明の第１実施例のエコーの圧縮パルス
を示す波形図である。

【図３１】この発明の第１実施例のエコーの圧縮パルス
を示す波形図である。

【図３２】この発明の第１実施例のエコーの圧縮パルス
を示す波形図である。

【図３３】この発明の第１実施例のエコーの合成圧縮パ
ルスを示す波形図である。

【図３４】この発明の第１実施例の作用、効果を説明す
るための波形図である。

【図３５】この発明の第１実施例の作用、効果を説明す
るための波形図である。

【図３６】この発明の第３実施例を示すブロック図であ
る。

【図３７】この発明の第３実施例の４つの送信信号の繰
り返しを示す波形図である。

【図３８】従来の測定装置の構成を示す説明図である。

【図３９】従来の測定装置の動作を示す波形図である。

【符号の説明】

(1A)〜(1H) 超音波探触子 (２) 試験体 (３) 欠陥 (５) 送信信号発生器 (5A)〜(5H) 出力端子 (6A)〜(6H) 相関器 (７) 表示器 (8A)〜(8H) 加算器 (9A)〜(9H) 参照信号発生器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小池 光裕 鎌倉市上町屋325番地 三菱電機株式会 社鎌倉製作所内 (56)参考文献 特公 平７−85077（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平７−85076（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平７−81994（ＪＰ，Ｂ２) 特許2641786（ＪＰ，Ｂ２) 特許2641785（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個の出力端子を有し、第１から第Ｎ
   までの系列からなり、各系列の自己相関関数を加算した
   ときは各自己相関関数のサイドローブが互いに打ち消し
   合わされ、相異なる上記系列同士の相互相関関数の予め
   定められた組合せを加算したときは互いに打ち消し合わ
   される系列群を発生するとともに、上記第１から第Ｎま
   での系列に基づいてそれぞれ生成される第１から第Ｎま
   での送信信号を発生し、上記第１から第Ｎまでの送信信
   号を上記各出力端子から予め定められた順序で発生する
   送信信号発生手段、 上記複数個の出力端子に対してそれぞれ設けられ、上記
   出力端子からの上記送信信号により励振されて波動を対
   象物に送信する複数個の送信手段、 上記対象物からのエコーを受信する複数個の受信手段、 これらの複数個の受信手段のそれぞれに対して設けら
   れ、上記第１から第Ｎまでの系列にそれぞれ基づいて生
   成される第１から第Ｎまでの参照信号を用いて、それぞ
   れ、上記第１から第Ｎまでの送信信号に対応する第１か
   ら第Ｎまでの上記エコーを相関処理する複数個の相関手
   段、 及び これらの複数個の相関手段に対してそれぞれ設けられ、
   上記第１から第Ｎまでのエコーに対応する上記相関手段
   の出力信号に予め定められた演算を施す信号処理手段を
   備えたことを特徴とする測定装置。
2. 【請求項２】 上記第１から第Ｎまでの系列を相補系列
   に基づいて生成したことを特徴とする請求項１記載の測
   定装置。
3. 【請求項３】 上記第１から第Ｎまでの系列を複数補系
   列に基づいて生成したことを特徴とする請求項１記載の
   測定装置。
4. 【請求項４】 上記信号処理手段は、上記第１から第Ｎ
   までのエコーにそれぞれ対応する上記相関手段の出力信
   号を加算することを特徴とする請求項１、２又は３記載
   の測定装置。