JPS63293462A - Ultrasonic device - Google Patents

Ultrasonic device

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JPS63293462A
JPS63293462A JP12788487A JP12788487A JPS63293462A JP S63293462 A JPS63293462 A JP S63293462A JP 12788487 A JP12788487 A JP 12788487A JP 12788487 A JP12788487 A JP 12788487A JP S63293462 A JPS63293462 A JP S63293462A
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liquid
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Koji Toda
耕司 戸田
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  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain pieces of phase information which are orthogonal to each other by dividing a transducer for reception into plural parts and allowing them to function acoustically independently of one another. CONSTITUTION:A transducer Tin functions as a transmitting electrode and is driven with an electric signal Si. Further, transducers Tout1 and Tout2 function as receiving electrodes and radiate ultrasonic longitudinal wave beams in liquid L toward a body to be inspected. The beams are propagated in the liquid L to reach the body 4 to be inspected and they are reflected partially by the surface of the body 4 to be inspected while the remainders are reflected by traveling inward. The reflected acoustic longitudinal wave beams are incident on the transducers Tout1 and Tout2 through the liquid L again and converted into electric signals S01 and S02 containing the pieces of phase information which cross each other at right angles. Here, the signals S01 and S02 of nearly the same time are led out of the transducers Tout1 and Tout2 unless elastic anisotropy is present at the reflection points of the ultrasonic wave beams and their peripheries. Therefore, the pieces of phase information which are orthogonal to each other are obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、被検体に向けて超音波ビームを放射して前
記被検体の表面及びその近傍の状態についての音響的な
情報を得る超音波装置に関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to an ultrasonic device that emits an ultrasonic beam toward an object to obtain acoustic information about the surface of the object and the state of its vicinity. Regarding equipment.

(従来の技術) 従来、超音波を発生して物体の表面及び内部を観察する
超音波装置として、例えば特願昭第58−22978号
に開示されているものがあった。第2図はこのような超
音波装置を示すものである。即ち、圧電板1の一平面上
には1円弧状のトランスデユーサT Ill、及びT。
(Prior Art) Conventionally, there has been an ultrasonic device that generates ultrasonic waves to observe the surface and interior of an object, such as that disclosed in Japanese Patent Application No. 58-22978. FIG. 2 shows such an ultrasonic device. That is, on one plane of the piezoelectric plate 1, there are one arcuate transducer T Ill and T.

utが一つの円を2分割する形式で配置されている。ト
ランスデユーサT in及びT。utは、それぞれ同心
円上に配置された1組のすだれ電極2a、2b;3a、
3bを有する。トランスデユーサT、。は超音波ビーム
を送信する電極として機能するものである。トランスデ
ユーサT。utは超音波ビームの反射波を受信する電極
として機能するものである。
ut is arranged in such a way that one circle is divided into two. Transducers T in and T. ut is a pair of blind electrodes 2a, 2b; 3a, which are arranged concentrically, respectively;
3b. Transducer T. serves as an electrode for transmitting ultrasound beams. Transducer T. ut functions as an electrode that receives reflected waves of the ultrasound beam.

圧電板1は、超音波装置として機能するために、第3図
に示すように、トランスデユーサT、。
The piezoelectric plate 1 is connected to a transducer T, as shown in FIG. 3, in order to function as an ultrasound device.

を設けている面を下にして液体L(例えば純水)中に浸
すようにして配置される。更に、圧電板1に対抗する液
体中の位置には、被検体4が配置される。
It is placed so that it is immersed in liquid L (for example, pure water) with the side on which it is provided facing down. Furthermore, a subject 4 is placed at a position in the liquid that opposes the piezoelectric plate 1 .

トランスデユーサT inのすだれ電極には、圧電板1
及び電極周期によって定められ、無線周波領域にある電
気信号Siが図示なしの信号源から印加される。これに
より、第3図に矢印により示すように、トランスデユー
サT inから被検体4に向かっである角度θ1、θ2
 (0くθ1<90°、0〈θ2〈90“)により液体
り中に縦波の超音波ビームが放射される。この超音波ビ
ームは液体り中を伝搬して被検体4に到達し、その一部
は被検体4の表面で反射され(点線)、他はその内部に
進行して反射される(実線)。反射された縦波音波は再
び液体りを介してトランスデユーサT。U。
A piezoelectric plate 1 is attached to the interdigital electrode of the transducer T in.
An electric signal Si in the radio frequency range is applied from a signal source (not shown), which is determined by the electrode period and the period of the electrodes. As a result, as shown by the arrows in FIG.
(0×θ1<90°, 0<θ2<90″), a longitudinal ultrasonic beam is emitted into the liquid. This ultrasonic beam propagates through the liquid and reaches the subject 4. Some of it is reflected by the surface of the object 4 (dotted line), and the rest travels inside and is reflected (solid line).The reflected longitudinal wave waves are again passed through the liquid to the transducer T.U. .

に入射され、電気信号S。に変換される。is input into the electrical signal S. is converted to

反射点及びその近傍に弾性的に異方性がない限り、トラ
ンスデユーサT、。及びT。utはその円の中心軸上に
共焦点を有するので、トランスデユーサT。utより検
出され、電気信号S。とじて取り出される。電気信号S
。は電気信号S、を遅延した信号であり、超音波ビーム
により照射された被検体4の表面やその内部に弾性的な
異方性が存在すると、音波の伝搬速度に変化が生じ、こ
れに対応して振幅や、位相差に変化が生じる。従って、
この振幅及び位相差を有する電気信号S。について信号
解析すると、物体の表面及びその近傍のクラックなどを
検出することが可能となる。
The transducer T, as long as there is no elastic anisotropy at and near the reflection point. and T. Since ut has a confocal point on the central axis of its circle, the transducer T. The electric signal S is detected from ut. It is closed and taken out. electrical signal S
. is a signal delayed from the electrical signal S, and if there is elastic anisotropy on the surface or inside of the object 4 irradiated with the ultrasound beam, the propagation speed of the sound wave will change, and the This causes changes in amplitude and phase difference. Therefore,
An electrical signal S having this amplitude and phase difference. When signal analysis is performed on the object, it becomes possible to detect cracks on the surface of the object and in its vicinity.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような構成の従来の超音波装置によ
ると、超音波送ビームを受信するトランスデユーサが一
個しかないので、このようなトランスデユーサの超音波
ビームによって被検体を走査しても単一の受信トランス
デユーサからは単一の振幅情報及び位相情報しか得られ
ないという問題点があった。
(Problem to be Solved by the Invention) However, according to the conventional ultrasonic device having such a configuration, there is only one transducer that receives the transmitted ultrasonic beam. There is a problem in that even if the object is scanned with a beam, only a single amplitude information and a single phase information can be obtained from a single receiving transducer.

この発明は、前記のような従来の技術が持っていた問題
点を解決することを目的としてなされたものであり、被
検体の物体についての十分な情報を得ることができる超
音波装置を提供することを目的とする。
This invention was made with the aim of solving the problems of the conventional techniques as described above, and provides an ultrasonic device that can obtain sufficient information about an object to be examined. The purpose is to

(問題点を解決するための手段) この発明の超音波装置は、圧電板の一平面上に円弧状を
なしてそれぞれ配置された送信用のトランスデユーサ及
び受信用のトランスデユーサを有し、前記送信用のトラ
ンスデユーサの超音波ビームを被検体に放射し、前記被
検体から反射された超音波ビームを前記受信用のトラン
スデユーサにより受信して前記被検体についての音響的
な情報を得るようにしたものであって、 前記受信用のトランスデユーサを7複数に分割し、それ
ぞれ音響的に独立して機能するようにさせたものである
(Means for Solving the Problems) The ultrasonic device of the present invention includes a transmitting transducer and a receiving transducer arranged in an arc shape on one plane of a piezoelectric plate. , the ultrasonic beam of the transmitting transducer is emitted to the subject, and the ultrasonic beam reflected from the subject is received by the receiving transducer to obtain acoustic information about the subject. The receiving transducer is divided into seven parts, each of which functions acoustically independently.

(作 用) この発明によれば、以上のように構成されているので、
受信用の各トランスデユーサがそれぞれ音響的に独立し
て機能し、互いに直交している検出出力を得る。
(Function) According to this invention, since it is configured as described above,
Each receiving transducer functions acoustically independently and provides detection outputs that are orthogonal to each other.

(実施例) 第1図はこの発明の一実施例を示す平面図である。圧電
板1の一平面上には、円弧状のトランスデユーサT i
 n s T Ou L l、及びT 0ut2が一つ
の円を3分割する形式で配置されている。トランスデユ
ーサT inb Toutl及びT out2は、それ
ぞれ開口角α、β及びβ(ただし、α〉2β)を有し、
同心円上に配置された3組のすだれ電極5a、5b;6
a;6b;7a、7bを有する。トランスデユーサTi
nは送信電極として機能するものであり、電気信号SI
により駆動される。トランスデユーサT。utl及びT
。ut2は受信電極としてそれぞれ音響的に独立して機
能するものであり、電気信号Sol及びSo2を出力す
る。
(Embodiment) FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention. On one plane of the piezoelectric plate 1, an arc-shaped transducer T i
n s T Ou L l and T 0ut2 are arranged in a format that divides one circle into three. The transducers T inb Toutl and T out2 have aperture angles α, β and β (where α>2β), respectively;
Three pairs of blind electrodes 5a, 5b arranged on concentric circles; 6
It has a; 6b; 7a, 7b. Transducer Ti
n is the one that functions as a transmitting electrode, and the electrical signal SI
Driven by. Transducer T. utl and T
. ut2 functions acoustically independently as receiving electrodes, and outputs electrical signals Sol and So2.

次に、第4図を参照して、このような構成の動作を説明
する。図示の状態で圧電板1はトランスデユーサT、。
Next, the operation of such a configuration will be explained with reference to FIG. In the illustrated state, the piezoelectric plate 1 is a transducer T.

、T outl及びT。ut2が設けられている面を下
にして液体L(例えば純水)中に浸されているものとす
る。また、圧電板1に対抗する液体り中の位置には、被
検体4が配置される。
, T outl and T. It is assumed that ut2 is immersed in liquid L (for example, pure water) with the surface on which it is provided facing down. Further, a subject 4 is placed at a position in the liquid that opposes the piezoelectric plate 1 .

トランスデユーサTInのすだれ電極5a、5bには、
圧電板1及び電極周期によって定められ、無線周波、例
えばloOMIIz以下の周波数領域にある電気信号S
、を図示なしの信号源から印加する。
The blind electrodes 5a and 5b of the transducer TIn include
An electrical signal S determined by the piezoelectric plate 1 and the electrode period and in a frequency range below radio frequency, for example loOMIIz
, is applied from a signal source not shown.

これにより、トランスデユーサT inから被検体4に
向かって、即ち図に示すような角°θ(0くθ〈90°
)により液体り中に縦波の超音波ビームが放射される。
As a result, from the transducer T in toward the subject 4, the angle θ (0° θ<90°
) emits a longitudinal ultrasonic beam into the liquid.

この超音波ビームは液体り中を伝搬して被検体4に到達
し、その一部は被検体4の表面で反射され、他はその内
部に進行して反射される。反射された各縦波音波ビーム
は再び液体りを介してトランスデユーサT。utl及び
T。ut2に入射され、互いに直交する位相情報を含む
電気信号Sol及びS。2に変換される。
This ultrasonic beam propagates through the liquid and reaches the subject 4, a portion of which is reflected by the surface of the subject 4, and the rest of which travels inside and is reflected. Each reflected longitudinal sound beam is again passed through the liquid to the transducer T. utl and T. Electrical signals Sol and S are input to ut2 and include mutually orthogonal phase information. Converted to 2.

ここで、超音波ビームの反射点及びその近傍に弾性的に
異方性がない限り、トランスデユーサT inb To
utl及びT。uL2はその円の中心軸上に共焦点を有
するので、トランスデユーサT。utl及びT out
2より殆ど同一の遅延時間の電気信号Sol及びS。2
が取り出される。
Here, unless there is elastic anisotropy at the reflection point of the ultrasound beam and its vicinity, the transducer T inb To
utl and T. Since uL2 has a confocal point on the central axis of its circle, transducer T. utl and T out
2, the electrical signals Sol and S have almost the same delay time. 2
is taken out.

しかし、反射点及びその近傍に弾性的な異方性が存在す
ると、被検体4の表面で反射された超音波ビームと、そ
の内部に進行して反射される縦波音波ビームとの間の伝
搬時間の相違が大きくなる。これに対応して、電気信号
S。、及びSn2も互いに相違が大きくなる。
However, if elastic anisotropy exists at the reflection point and its vicinity, the propagation between the ultrasound beam reflected on the surface of the object 4 and the longitudinal sound beam that travels inside and is reflected. The time difference increases. Correspondingly, the electric signal S. , and Sn2 also have a large difference from each other.

電気信号S。、及びS。2は、このような性質を有する
ので、例えば被検体4の面をトランスデユーサT、。の
超音波ビームにより走査し、トランスデユーサT。ut
l及びT。ut2により受信された電気信号S。、及び
S。2をゲート回路によりそれぞれゲートし、サンプル
・ホールド回路により予め定めた時間保持して両者の振
幅及び両者間の位相差について信号解析することにより
、被検体4に関連した情報、例えば被検体4の内部のキ
ズなどを検出したり、その表面の形状を示す立体的な画
像などを作成することが可能となる。
Electrical signal S. , and S. 2 has such properties, for example, the surface of the subject 4 is transduced by the transducer T. The transducer T is scanned by an ultrasonic beam. ut
l and T. Electrical signal S received by ut2. , and S. 2 is gated by a gate circuit, and held for a predetermined time by a sample-and-hold circuit, and signal analysis is performed for the amplitude and phase difference between the two, thereby obtaining information related to the subject 4, for example, the subject 4. It becomes possible to detect internal scratches and create three-dimensional images showing the shape of the surface.

なお、超音波ビームとして漏洩レイリー波を用いる場合
は、圧電板1の厚さをその電極同期長に比較して厚くす
るように構成し、電極を有する面が液体りに接するよう
に圧電板1を配置する。しかし、漏洩ラム波を用いる場
合は、その周期長よりも板厚が薄く、かつ液体りには電
極面と反対側の面が接触するように圧電板1を配置すれ
ばよい。
In addition, when using a leaky Rayleigh wave as an ultrasonic beam, the thickness of the piezoelectric plate 1 is configured to be thicker than its electrode synchronization length, and the piezoelectric plate 1 is arranged so that the surface having the electrodes is in contact with the liquid stream. Place. However, when using a leaky Lamb wave, the piezoelectric plate 1 may be arranged so that the plate thickness is thinner than its period length and the surface opposite to the electrode surface is in contact with the liquid reservoir.

(発明の効果) 以上詳細に説明したように、以上のように構成されてい
るので、受信用の各トランスデユーサがそれぞれ音響的
に独立して機能し、従って互いに直交する位相情報も得
られ、被検体について更に詳細な情報を得ることができ
る。
(Effects of the Invention) As explained in detail above, with the above configuration, each receiving transducer functions acoustically independently, and therefore mutually orthogonal phase information can be obtained. , more detailed information about the subject can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例による超音波装置の平面図
、第2図は従来の超音波装置の平面図、第3図及び第4
図は超音波装置の超音波ビームの行路図である。 1・・・圧電板、 T inn T outl+ T outl”” トラ
ンスデユーサ。
FIG. 1 is a plan view of an ultrasonic device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a conventional ultrasonic device, and FIGS.
The figure is a path diagram of an ultrasonic beam of an ultrasonic device. 1...Piezoelectric plate, T inn T outl+ T outl"" transducer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 圧電板の一平面上に円弧状をなしてそれぞれ配置された
送信用のトランスデューサ及び受信用のトランスデュー
サを有し、前記送信用のトランスデューサの超音波ビー
ムを被検体に放射し、前記被検体から反射された超音波
ビームを前記受信用のトランスデューサにより受信して
前記被検体についての音響的な情報を得るようにした超
音波装置において、 前記受信用のトランスデューサは複数に分割され、それ
ぞれ音響的に独立して機能させたことを特徴とする超音
波装置。
[Scope of Claims] A transmitting transducer and a receiving transducer are arranged in an arc shape on one plane of a piezoelectric plate, and an ultrasonic beam from the transmitting transducer is emitted to a subject. , an ultrasonic device configured to obtain acoustic information about the subject by receiving an ultrasound beam reflected from the subject by the receiving transducer, wherein the receiving transducer is divided into a plurality of parts. , an ultrasonic device characterized in that each of them functions acoustically independently.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5819556A (en) * 1981-07-27 1983-02-04 Olympus Optical Co Ltd Soundwave probe for ultrasonic microscope
JPS5822978A (en) * 1981-08-04 1983-02-10 Koji Toda Ultrasonic wave device
JPS6291857A (en) * 1985-10-18 1987-04-27 Koji Toda Ultrasonic imaging system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5819556A (en) * 1981-07-27 1983-02-04 Olympus Optical Co Ltd Soundwave probe for ultrasonic microscope
JPS5822978A (en) * 1981-08-04 1983-02-10 Koji Toda Ultrasonic wave device
JPS6291857A (en) * 1985-10-18 1987-04-27 Koji Toda Ultrasonic imaging system

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