JPH02193065A - 超音波装置 - Google Patents
超音波装置Info
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- JPH02193065A JPH02193065A JP1012218A JP1221889A JPH02193065A JP H02193065 A JPH02193065 A JP H02193065A JP 1012218 A JP1012218 A JP 1012218A JP 1221889 A JP1221889 A JP 1221889A JP H02193065 A JPH02193065 A JP H02193065A
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- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 12
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract description 6
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008685 targeting Effects 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、焦点型超音波探触子を用いて、集束超音波ビ
ームにより被検体に正確に超音波を収束照射させる超音
波装置に関するものである。
ームにより被検体に正確に超音波を収束照射させる超音
波装置に関するものである。
［従来の技術］
従来から、超音波による欠陥検査においては、その分解
能を向上させる目的で、超音波ビームを細く集束する焦
点型探触子を用いる方法が実用化されているが、この方
法においては超音波ビームの焦点を検査したい所望の深
さに正確に合致させる必要がある。
能を向上させる目的で、超音波ビームを細く集束する焦
点型探触子を用いる方法が実用化されているが、この方
法においては超音波ビームの焦点を検査したい所望の深
さに正確に合致させる必要がある。
通常では、探触子の焦点距離は固定されており、焦点合
わせは探触子と被検体との距離を変えることにより行わ
れている。被検体表面からの被検体内の検査すべき゛深
さをｄ、水中音速をＶｗ、被検体音速をＶｓ、超音波ビ
ームの水中焦点距離をＦとすると、所望の条件を満たす
探触子からの被検体の目標水中距離Ｗｐは、 Ｗｐ＝ Ｆ −ｄ 拳 Ｖｓ／ Ｖｗとなり、探
触子を被検体表面からこの目標水中距離Ｗｐの高さの位
置に配置すればよいことが判る。
わせは探触子と被検体との距離を変えることにより行わ
れている。被検体表面からの被検体内の検査すべき゛深
さをｄ、水中音速をＶｗ、被検体音速をＶｓ、超音波ビ
ームの水中焦点距離をＦとすると、所望の条件を満たす
探触子からの被検体の目標水中距離Ｗｐは、 Ｗｐ＝ Ｆ −ｄ 拳 Ｖｓ／ Ｖｗとなり、探
触子を被検体表面からこの目標水中距離Ｗｐの高さの位
置に配置すればよいことが判る。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、一般に被検体中の音速Ｖｓは未知であり
、また主に水温により水中音速Ｖｗや水中焦直距離Ｆが
変化し、更に探触子ごとに水中焦点距離Ｆに公称値から
のずれが存在する。このため。
、また主に水温により水中音速Ｖｗや水中焦直距離Ｆが
変化し、更に探触子ごとに水中焦点距離Ｆに公称値から
のずれが存在する。このため。
従来ではこれらの値を検査に先立って別途に測定し、或
いは推定する必要がある。また、求めた目標水中距離Ｗ
ｐを自動的に実現させる調節手段を持たないため、操作
者が水中距離を測定しながら調節操作しなければならな
い、従って、この検査法は煩雑で誤操作が多く、あまり
効率の良い方法ではない。
いは推定する必要がある。また、求めた目標水中距離Ｗ
ｐを自動的に実現させる調節手段を持たないため、操作
者が水中距離を測定しながら調節操作しなければならな
い、従って、この検査法は煩雑で誤操作が多く、あまり
効率の良い方法ではない。
本発明は、上述の問題点を解消し、被検体内部の所望の
深さに超音波ビームの焦点を自動的に合致させることが
できる焦点型の超音波装置を提供することを目的として
いる。
深さに超音波ビームの焦点を自動的に合致させることが
できる焦点型の超音波装置を提供することを目的として
いる。
［課題を解決するための手段］
上記の目的を達成するために、本発明に係る超音波装置
においては、被検体に集束超音波ビームを照射する焦点
型超音波探触子を備えた超音波装置において、前記探触
子の焦点距離の測定手段と、前記被検体中の音速の測定
手段と、前記被検体内部の所望の深度に前記探触子の焦
点を合致させるために前記被検体に対する前記探触子の
位置を演算する演算手段と、該演算手段からの出力によ
り前記探触子を移動する移動手段とを具備することを特
徴とするものである。
においては、被検体に集束超音波ビームを照射する焦点
型超音波探触子を備えた超音波装置において、前記探触
子の焦点距離の測定手段と、前記被検体中の音速の測定
手段と、前記被検体内部の所望の深度に前記探触子の焦
点を合致させるために前記被検体に対する前記探触子の
位置を演算する演算手段と、該演算手段からの出力によ
り前記探触子を移動する移動手段とを具備することを特
徴とするものである。
上記のように構成された超音波装置では、被検体中の音
速を測定し、探触子を動かして適正な焦点距離を確保す
る。
速を測定し、探触子を動かして適正な焦点距離を確保す
る。
また、水温センサを用いれば水中音速を正確に換算でき
、水中距離が更に正確となる。
、水中距離が更に正確となる。
［実施例］
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
第１図は本発明の第１の実施例における超音波装置の構
成図を示し、水が満たされた水槽内に沈設された被検体
Ｓに対し、超音波の送受信を行う探触子１は、その先端
部を水中に浸された状態で垂直移動部２及び水平面走査
部３に取り付けられている。また、この探触子１には超
音波を発信する高電圧パルスを発生し、受信４号を増幅
するパルサレシーバ４が接続され、このパルサレシーバ
４の増幅出力は表面信号処理回路５、内部信号処理回路
６に接続されている０表面信号処理回路５の出力は３つ
に分岐され、第１の出力は最大値検知回路７を経て、第
２の出力は表面反射計数回路８を経てそれぞれ水中距離
計算回路９に接続されており、更に第３の出力は内部信
号処理回路６の出力と共に内部反射計数回路１０に接続
されている。内部反射計数回路ｌＯの出力は被検体音速
計算回路１１を経て、水中距離計算回路９の出力と共に
目標水中距離算出回路１２に接続され、その出力は水中
距離計算回路９の出力と共に水中距離比較回路１３に接
続され、この水中距離比較回路１３の出力は垂直駆動信
号発生回路１４を介して垂直移動部２に接続されている
。更に、装置同期信号発生器１５と計時基準信号発生器
１６とが用意され、前者の出力はパルサレシーバ４及び
表面反射計数回路８に、後者の出力は表面反射計数回路
８及び内部反射計数回路１０に接続されている。また、
入力部として深さ入力部１７の出力が目標水中距離算出
回路１２に、厚さ入力部１８の出力が被検体音速計算回
路１１に、水中音速入力部１９の出力が水中距離計算回
路９と目標水中距離算出回路１２とにそれぞれ接続され
ている。更に、水平面走査部３．内部反射計数回路１０
、内部信号処理回路６．及び内部信号処理回路６に接続
された位相検知回路２０のそれぞれの出力は映像処理回
路２１に入力され、映像処理回路２１の出力はＣＲＴ等
の画像映出部２２及びプリンタ等の印刷部２３に接続さ
れている。
成図を示し、水が満たされた水槽内に沈設された被検体
Ｓに対し、超音波の送受信を行う探触子１は、その先端
部を水中に浸された状態で垂直移動部２及び水平面走査
部３に取り付けられている。また、この探触子１には超
音波を発信する高電圧パルスを発生し、受信４号を増幅
するパルサレシーバ４が接続され、このパルサレシーバ
４の増幅出力は表面信号処理回路５、内部信号処理回路
６に接続されている０表面信号処理回路５の出力は３つ
に分岐され、第１の出力は最大値検知回路７を経て、第
２の出力は表面反射計数回路８を経てそれぞれ水中距離
計算回路９に接続されており、更に第３の出力は内部信
号処理回路６の出力と共に内部反射計数回路１０に接続
されている。内部反射計数回路ｌＯの出力は被検体音速
計算回路１１を経て、水中距離計算回路９の出力と共に
目標水中距離算出回路１２に接続され、その出力は水中
距離計算回路９の出力と共に水中距離比較回路１３に接
続され、この水中距離比較回路１３の出力は垂直駆動信
号発生回路１４を介して垂直移動部２に接続されている
。更に、装置同期信号発生器１５と計時基準信号発生器
１６とが用意され、前者の出力はパルサレシーバ４及び
表面反射計数回路８に、後者の出力は表面反射計数回路
８及び内部反射計数回路１０に接続されている。また、
入力部として深さ入力部１７の出力が目標水中距離算出
回路１２に、厚さ入力部１８の出力が被検体音速計算回
路１１に、水中音速入力部１９の出力が水中距離計算回
路９と目標水中距離算出回路１２とにそれぞれ接続され
ている。更に、水平面走査部３．内部反射計数回路１０
、内部信号処理回路６．及び内部信号処理回路６に接続
された位相検知回路２０のそれぞれの出力は映像処理回
路２１に入力され、映像処理回路２１の出力はＣＲＴ等
の画像映出部２２及びプリンタ等の印刷部２３に接続さ
れている。
上述の構成において、装置同期信号に同期してパルサレ
シーバ４が高電圧パルスを発生し、この高電圧パルスは
探触子ｌに印加されて超音波ビームを発信し、水を介し
て被検体Ｓに照射される。
シーバ４が高電圧パルスを発生し、この高電圧パルスは
探触子ｌに印加されて超音波ビームを発信し、水を介し
て被検体Ｓに照射される。
被検体Ｓの表面、内部或いは底面で反射された各超音波
エコーは再び探触子１で受信され、パルサレシーバ４で
増幅され、表面信号処理回路５及び内部信号処理回路６
に送られる。この２つの信号処理回路５，６には時間ゲ
ート機能と閾値弁別機能とがあり、装置同期信号を基準
とした所定の時間ゲート内にあって、一定の閾値を越え
た受信４号のみを抽出し、それぞれ表面信号、内部信号
或いは底面信号とする０表面反射計数回路８は装置同期
信号と表面信号との間の計時基準信号を計数し結果を出
力する。水中距離計算回路９は表面反射計数回路８と水
中音速入力部１９からの入力値から水中距離を計算する
。
エコーは再び探触子１で受信され、パルサレシーバ４で
増幅され、表面信号処理回路５及び内部信号処理回路６
に送られる。この２つの信号処理回路５，６には時間ゲ
ート機能と閾値弁別機能とがあり、装置同期信号を基準
とした所定の時間ゲート内にあって、一定の閾値を越え
た受信４号のみを抽出し、それぞれ表面信号、内部信号
或いは底面信号とする０表面反射計数回路８は装置同期
信号と表面信号との間の計時基準信号を計数し結果を出
力する。水中距離計算回路９は表面反射計数回路８と水
中音速入力部１９からの入力値から水中距離を計算する
。
以上の動作を垂直移動部２により探触子１を垂直方向に
移動させながら繰り返し行う、この過程で、最大値検知
回路７は表面信号の振幅の極大値を検知すると検知信号
を出力する０表面信号の振幅が最大値となるのは、被検
体Ｓの表面に超音波ビームの焦点が合致した場合であり
、検知信号が出力された時点での水中距離が探触子ｌの
水中焦点圧ｇＩＦとなる。
移動させながら繰り返し行う、この過程で、最大値検知
回路７は表面信号の振幅の極大値を検知すると検知信号
を出力する０表面信号の振幅が最大値となるのは、被検
体Ｓの表面に超音波ビームの焦点が合致した場合であり
、検知信号が出力された時点での水中距離が探触子ｌの
水中焦点圧ｇＩＦとなる。
一方、内部反射計数回路ｌＯは表面信号と内部信号或い
は底面信号との間の計時基準信号を計数し、その結果を
出力する。この計数結果と厚さ入力部１８からの被検体
Ｓの厚み、或いは既知の内部反射源までの深度の入力値
とから被検体Ｓの内部音速Ｖｓを演算する。
は底面信号との間の計時基準信号を計数し、その結果を
出力する。この計数結果と厚さ入力部１８からの被検体
Ｓの厚み、或いは既知の内部反射源までの深度の入力値
とから被検体Ｓの内部音速Ｖｓを演算する。
以上の過程で求められた探触子１の水中焦点距離Ｆ、被
検体音速Ｖｓ、入力された水中音速Ｖｗ、検査したい所
望の深さｄの値とから、目標水中距離算出回路１２によ
り目標水中距離ｗｐを箪出し、その結果を水中距離比較
回路１３に出力する。水中距離比較回路１３では目標水
中距離Ｗｐと、その時点での、水中距離とを比較し１両
者の差に比例した差分信号を出力する。この差分信号は
垂直駆動信号発生回路１４に入力され、差分信号の値を
小さくする方向に探触子１を駆動させる駆動信号となっ
て垂直移動部２に送出される。この結果、水中距離は目
標水中距離Ｗｐに暫近し、最終的には所望の深さに超音
波ビームの焦点が合致することになる。
検体音速Ｖｓ、入力された水中音速Ｖｗ、検査したい所
望の深さｄの値とから、目標水中距離算出回路１２によ
り目標水中距離ｗｐを箪出し、その結果を水中距離比較
回路１３に出力する。水中距離比較回路１３では目標水
中距離Ｗｐと、その時点での、水中距離とを比較し１両
者の差に比例した差分信号を出力する。この差分信号は
垂直駆動信号発生回路１４に入力され、差分信号の値を
小さくする方向に探触子１を駆動させる駆動信号となっ
て垂直移動部２に送出される。この結果、水中距離は目
標水中距離Ｗｐに暫近し、最終的には所望の深さに超音
波ビームの焦点が合致することになる。
上述の焦点合わせの処理が終了した後に、水平面走査部
３により探触子１は被検体Ｓ上を走査し、その水平位置
に対応して内部反射計数回路ｌＯ１内部内部信号処理回
路６和 それぞれからの内部反射信号に関する深さ、強度１位相
の情報から映像処理回路２１が映像を作成し、画像映出
部２２、印刷部２３により結果を出力する。
３により探触子１は被検体Ｓ上を走査し、その水平位置
に対応して内部反射計数回路ｌＯ１内部内部信号処理回
路６和 それぞれからの内部反射信号に関する深さ、強度１位相
の情報から映像処理回路２１が映像を作成し、画像映出
部２２、印刷部２３により結果を出力する。
上述した実施例では、水中音速を操作者が入力する方法
を採用しているが，不純物の少ない水の中での音速は温
度のみに依存するという性質がある．第２図は第２の実
施例の超音波装置の部分構成図を示し、水中に設置され
た水温センサ３１の出力は水中音速換算部３２に入力さ
れ、その出力は水中距離計算回路９と目標水中距離算出
回路１２とに入力されている。
を採用しているが，不純物の少ない水の中での音速は温
度のみに依存するという性質がある．第２図は第２の実
施例の超音波装置の部分構成図を示し、水中に設置され
た水温センサ３１の出力は水中音速換算部３２に入力さ
れ、その出力は水中距離計算回路９と目標水中距離算出
回路１２とに入力されている。
この構成において、水温センサ３１の出力により水中音
速換算部３２が水中音速Ｖｗを換算して求め、この値を
第１の実施例における入力値の代りに用いる。
速換算部３２が水中音速Ｖｗを換算して求め、この値を
第１の実施例における入力値の代りに用いる。
実施例においては、超音波検査装置について述べたが、
その他にも超音波加熱治療装置や超音波結石破砕装置等
にも利用できる。
その他にも超音波加熱治療装置や超音波結石破砕装置等
にも利用できる。
［発明の効果］
以上説明したように本発明に係る超音波装置は，焦点型
超音波探触子の焦点を、被検体内部の所望の深度に自動
的に合致させることにより１人手による煩雑な操作が不
要となり、誤操作が少なく検査の効率を向上できる利点
を有する。
超音波探触子の焦点を、被検体内部の所望の深度に自動
的に合致させることにより１人手による煩雑な操作が不
要となり、誤操作が少なく検査の効率を向上できる利点
を有する。
また、第２の実施例によれば、操作者が水中音速Ｖｗを
入力する操作を省略することができる。
入力する操作を省略することができる。
図面は本発明に係る超音波装置の実施例を示し、第１図
は第１の実施例による超音波装置のブロック回路構成図
，第２図は第２の実施例の部分的な回路構成図である。 符号１は焦点型超音波探触子，２は垂直移動部、３は水
平面走査部，４はパルサレシーバ、７は最大値検知回路
，８は表面反射計数回路、９は水中距離計算回路、１０
は内部反射計数回路。 １１は被検体音速計算回路、１２は目標水中距離算出回
路、１３は水中距離比較回路，１７が深さ入力部、１８
は厚さ入力部，１９は水中音速入力部、２１は映像処理
回路，２２は画像映出部。 ２３は印刷部、３１は水温センサ、３２は水中音速換算
部である。
は第１の実施例による超音波装置のブロック回路構成図
，第２図は第２の実施例の部分的な回路構成図である。 符号１は焦点型超音波探触子，２は垂直移動部、３は水
平面走査部，４はパルサレシーバ、７は最大値検知回路
，８は表面反射計数回路、９は水中距離計算回路、１０
は内部反射計数回路。 １１は被検体音速計算回路、１２は目標水中距離算出回
路、１３は水中距離比較回路，１７が深さ入力部、１８
は厚さ入力部，１９は水中音速入力部、２１は映像処理
回路，２２は画像映出部。 ２３は印刷部、３１は水温センサ、３２は水中音速換算
部である。
Claims (1)
- １、被検体に集束超音波ビームを照射する焦点型超音波
探触子を備えた超音波装置において、前記探触子の焦点
距離の測定手段と、前記被検体中の音速の測定手段と、
前記被検体内部の所望の深度に前記探触子の焦点を合致
させるために前記被検体に対する前記探触子の位置を演
算する演算手段と、該演算手段からの出力により前記探
触子を移動する移動手段とを具備することを特徴とする
超音波装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1012218A JPH02193065A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 超音波装置 |
| US07/991,338 US5301552A (en) | 1989-01-20 | 1992-01-06 | Ultrasonic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1012218A JPH02193065A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 超音波装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02193065A true JPH02193065A (ja) | 1990-07-30 |
Family
ID=11799240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1012218A Pending JPH02193065A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 超音波装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5301552A (ja) |
| JP (1) | JPH02193065A (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5497662A (en) * | 1993-09-07 | 1996-03-12 | General Electric Company | Method and apparatus for measuring and controlling refracted angle of ultrasonic waves |
| US6085591A (en) * | 1993-09-21 | 2000-07-11 | Tokyo Electron Limited | Immersion testing porous semiconductor processing components |
| JP4731765B2 (ja) * | 2000-09-25 | 2011-07-27 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及びその制御方法、並びにプログラム |
| US6544179B1 (en) * | 2001-12-14 | 2003-04-08 | Koninklijke Philips Electronics, Nv | Ultrasound imaging system and method having automatically selected transmit focal positions |
| US7131333B2 (en) * | 2002-07-16 | 2006-11-07 | Sonix, Inc. | Pulse echo ultrasonic test chamber for tray production system |
| US7181969B2 (en) * | 2002-07-16 | 2007-02-27 | Sonix, Inc. | Ultrasonic test chamber for tray production system and the like |
| US7013732B2 (en) * | 2003-02-19 | 2006-03-21 | Sonix, Inc. | Method and apparatus for temperature-controlled ultrasonic inspection |
| US7661315B2 (en) * | 2004-05-24 | 2010-02-16 | Sonix, Inc. | Method and apparatus for ultrasonic scanning of a fabrication wafer |
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