TWI813121B

TWI813121B - 超音波檢查裝置

Info

Publication number: TWI813121B
Application number: TW110149588A
Authority: TW
Inventors: 鈴木睦三; 高麗友輔; 大野茂
Original assignee: 日商日立電力解決方案股份有限公司
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2021-12-30
Publication date: 2023-08-21
Also published as: JP7489345B2; JP2022131075A; WO2022180972A1; CN116917730A; KR20230133375A; TW202234059A

Abstract

本發明之課題在於提供一種可實現將缺陷部之檢測性能、例如可檢測之缺陷尺寸下限降低之超音波檢查裝置。本發明之超音波檢查裝置Z具備：掃描計測裝置1，其向被檢查體進行超音波束之掃描及計測；及控制裝置2，其控制掃描計測裝置1之驅動；且掃描計測裝置1具備：發送探針110，其放出超音波束；及偏心配置接收探針120，其接收超音波束；以發送探針110之發送聲軸與偏心配置接收探針120之接收聲軸之偏心距離大於零之方式，配置偏心配置接收探針120；偏心配置接收探針120具備具有複數個單位入射部之入射部；前述單位入射部具有包含複數個法線之表面形狀。

Description

超音波檢查裝置

本揭示係關於一種超音波檢查裝置。

業已知悉利用超音波束之被檢查體之缺陷部之檢查方法。例如，於在被檢查體之內部存在空氣等聲阻抗較小之缺陷部(空腔等)之情形下，由於在被檢查體之內部產生聲阻抗之間隙，故超音波束之透過量變小。因此，藉由計測超音波束之透過量，而可檢測被檢查體內部之缺陷部。

針對超音波檢查裝置，業已知悉專利文獻1所記載之技術。於專利文獻1所記載之超音波檢查裝置中，將包含連續之特定個數之負的矩形波之矩形波猝發信號施加於與被檢測體隔著空氣對向配設之發送超音波探頭。以與被檢測體隔著空氣對向配設之接收超音波探頭將於被檢測體中傳遞之超音波轉換成透過波信號。基於該透過波信號之信號位準，判定有無被檢測體之缺陷。又，發送超音波探頭及接收超音波探頭將振子及安裝於該振子之超音波之收發側之前面板之聲阻抗與抵接於被檢測體而使用之接觸型超音波探頭比較設定得更低。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1] 日本特開2008-128965號公報(尤其是摘要)

於專利文獻1所記載之超音波檢查裝置中，有在被檢查體中之缺陷部較微小之情形下不易檢測到之問題。該問題尤其是於所欲檢測之缺陷部之尺寸小於超音波束之大小(束徑)之情形下尤為顯著。

本揭示所欲解決之問題在於提供一種缺陷部之檢測性能、例如最小可檢測之尺寸優異之超音波檢查裝置。

本揭示之超音波檢查裝置係藉由經由流體朝被檢查體入射超音波束而進行前述被檢查體之檢查者，且具備：掃描計測裝置，其向前述被檢查體進行前述超音波束之掃描及計測；及控制裝置，其控制前述掃描計測裝置之驅動；且前述掃描計測裝置具備：發送探針，其放出前述超音波束；及偏心配置接收探針，其接收超音波束；以前述發送探針之發送聲軸與前述偏心配置接收探針之接收聲軸之偏心距離大於零之方式，配置前述偏心配置接收探針；前述偏心配置接收探針具備具有複數個單位入射部之入射部；前述單位入射部具有包含複數個法線之表面形狀。

根據本揭示，可提供一種缺陷部之檢測性能、例如最小可檢測之尺寸優異之超音波檢查裝置。

1:掃描計測裝置

2:控制裝置

3:顯示裝置

101:殼體

102:試料台

103:發送探針掃描部

104:接收探針掃描部

105:偏心距離調整部

106:設置角度調整部

110:發送探針

111,132:壓電轉換元件

112:背襯

113:整合層

114:探頭面

115:發送探針殼體

116:連接器

117,118:導線

119:收發探針

120:偏心配置接收探針

120a:單位探針

121:接收探針

130:聲透鏡部

131:整合層

133,134,135,136,137,138,139,141:入射部

140:同軸配置接收探針

150:偏心配置接收探針

201:資料處理部

202:驅動部

203:位置計測部

204:掃描控制器

205:缺陷資訊判定部

210:發送系統

211:波形產生器

212:信號放大器

220,220a,220b,220c,220d,220e:接收系統

221,224:波形解析部

222,223:信號放大器

225:圖像合成部

231:相位提取部

232:相位變化量算出部

235:開關

251:記憶體

252:CPU

253:記憶裝置

254:通訊裝置

255:I/F

1331,1341,1351,1361,1371,1381,1391:單位入射部

1342,1343:假想圓柱

1344:假想球

AX1:發送聲軸

AX2:接收聲軸

BW:束寬

C1,C2:交點

D:缺陷部

D1:符號

E:被檢查體

F:流體

G:氣體

G1,G2,G3,G4,G5:圖

L:偏心距離

L0:液面

N:非缺陷部

NL:法線

P1:表面位置

S101,S102,S103,S104,S105,S111,S112:步驟

U:超音波束

U1:散射波

U2:超音波束

U3:直達波

W:液體

x,y,z:軸

Z:超音波檢查裝置

α,α 1,α 2,α 3,β 2,Φ:角度

β:折射角/角度

γ:入射角

ω:中心角

θ:角度

圖1係顯示第1實施形態之超音波檢查裝置之構成之圖。

圖2A係說明發送聲軸、接收聲軸及偏心距離之圖，且係發送聲軸及接收聲軸於鉛直方向延伸之情形。

圖2B係說明發送聲軸、接收聲軸及偏心距離之圖，且係發送聲軸及接收聲軸傾斜地延伸之情形。

圖3係顯示發送探針之構造之剖視示意圖。

圖4A係來自偏心配置接收探針之接收波形，且係顯示在被檢查體E之非缺陷部N之接收波形之圖。

圖4B係來自偏心配置接收探針之接收波形，且係顯示在被檢查體E之缺陷部D之接收波形之圖。

圖5係顯示信號強度資料之標繪之例之圖。

圖6A係第1實施形態之超音波束之傳遞路徑，且係顯示朝非缺陷部入射超音波束之情形之圖。

圖6B係第1實施形態之超音波束之傳遞路徑，且係顯示朝缺陷部入射超音波束之情形之圖。

圖7A係顯示利用先前之超音波檢查方法之超音波束之傳遞路徑之圖，且係顯示向非缺陷部入射時之圖。

圖7B係顯示利用先前之超音波檢查方法之超音波束之傳遞路徑之圖，且係顯示向缺陷部之入射時之圖。

圖8係顯示利用先前之超音波檢查方法之信號強度資料之標繪之圖。

圖9A係顯示在被檢查體內之缺陷部與超音波束之相互作用之圖，且係顯示接收直達之超音波束之樣態之圖。

圖9B係顯示在被檢查體內之缺陷部與超音波束之相互作用之圖，且係顯示接收散射波之樣態之圖。

圖10A係說明偏心配置接收探針之構造之圖，且係自側方觀察之圖。

圖10B係圖10A之俯視圖。

圖11係將圖10A所示之偏心配置接收探針之表面放大而顯示之圖。

圖12係顯示向單位入射部之入射角、與入射之散射波對於接收聲軸之角度成為零時之中心角之關係之圖。

圖13係控制裝置之功能方塊圖。

圖14係顯示控制裝置之硬體構成之圖。

圖15係顯示第1實施形態之超音波檢查方法之流程圖。

圖16係顯示第2實施形態之超音波檢查裝置之掃描計測裝置之構成之圖。

圖17係說明由第2實施形態實現之效果產生之理由之圖。

圖18係顯示部具備不具有入射部之偏心配置接收探針之超音波檢查裝置之圖。

圖19係測定偏心配置接收探針之角度與信號強度之關係之圖。

圖20A係說明第3實施形態之偏心配置接收探針之構造之圖，且係自側方觀察之圖。

圖20B係將圖20A所示之偏心配置接收探針之表面放大而顯示之圖。

圖21係說明第4實施形態之偏心配置接收探針之構造之圖，且係自側方觀察之圖。

圖22係說明第5實施形態之偏心配置接收探針之構造之圖，且係自側方觀察之圖。

圖23係說明第6實施形態之偏心配置接收探針之構造之圖，且係自側方觀察之圖。

圖24係說明第7實施形態之偏心配置接收探針之構造之圖，且係自側方觀察之圖。

圖25A係說明第8實施形態之偏心配置接收探針之構造之圖，且係自側方觀察之圖。

圖25B係圖25A之俯視圖。

圖26係說明第9實施形態之偏心配置接收探針之構造之俯視圖。

圖27係顯示第10實施形態之超音波檢查裝置之構成之圖。

圖28係第10實施形態之超音波檢查裝置之功能方塊圖。

圖29係顯示第11實施形態之超音波檢查裝置之構成之圖。

圖30係顯示第12實施形態之超音波檢查裝置之構成之圖。

圖31係第12實施形態之超音波檢查裝置之功能方塊圖。

圖32係顯示第13實施形態之偏心配置接收探針之配置之圖，且係將單位探針傾斜地配置之圖。

以下，一面參照圖式，一面說明用於實施本揭示之形態(稱為實施形態)。惟，本揭示不限定於以下之實施形態，可將例如不同之實施形態彼此組合，或可於不顯著有損本揭示之效果之範圍內任意變化。又，針對相同之構件賦予相同之符號，且省略重複之說明。進而，具有相同之功能者賦予相同之名稱。圖示之內容終極而言係示意性內容，於方便圖示上，有於不顯著有損本揭示之效果之範圍內自實際之構成變更之情形。

圖1係顯示第1實施形態之超音波檢查裝置Z之構成之圖。於圖1中，掃描計測裝置1以剖視示意圖顯示。於圖1中顯示包含作為紙面左右方向之x軸、作為紙面正交方向之y軸、及作為紙面上下方向之z軸之正交3軸之座標系。

超音波檢查裝置Z藉由經由流體F朝被檢查體E入射超音波束U(圖3)而進行被檢查體E之檢查。流體F係例如水等液體W(圖29)、空氣等氣體G，被檢查體E位於流體F中。於第1實施形態中，使用空氣(氣體G之一例)作為流體F。因此，掃描計測裝置1之殼體101之內部成為由空氣填滿之空腔。如圖1所示，超音波檢查裝置Z具備掃描計測裝置1、控制裝置2、及顯示裝置3。顯示裝置3連接於控制裝置2。

掃描計測裝置1進行往向被檢查體E之超音波束U之掃描及計測，具備固定於殼體101之試料台102，於試料台102載置被檢查體E。被檢查體E包含任意材料。被檢查體E為例如固體材料，更具體而言為例如金屬、玻璃、樹脂材料、或CFRP(碳纖維強化塑膠、Carbon-Fiber Reinforced Plastics)等複合材料等。又，於圖1之例中，被檢查體E於內部具有缺陷部D。缺陷部D係空腔等。缺陷部D之例為空腔、與原本應存在之材料不同之異物材等。於被檢查體E中，將缺陷部D以外之部分稱為非缺陷部N。

缺陷部D與非缺陷部N由於構成之材料不同，故於兩者之間，聲阻抗不同，超音波束U之傳遞特性變化。超音波檢查裝置Z觀測該變化，而檢測缺陷部D。

掃描計測裝置1具有放出超音波束U之發送探針110、及偏心配置接收探針120。偏心配置接收探針120之具體的構造參照圖10A等於後文記述。發送探針110經由發送探針掃描部103設置於殼體101，且放出超音波束U。偏心配置接收探針120係關於被檢查體E設置於發送探針110之相反側且接收超音波束U之接收探針121。偏心配置接收探針120在與發送探針110之發送聲軸AX1不同之位置具有接收聲軸AX2。發送聲軸AX1與接收聲軸AX2之距離為偏心距離L。偏心配置接收探針120經由接收探針掃描部104設置於殼體101。

此外，於本說明書中，將接收超音波束U之接收探針121中配置於偏心距離L大於零之位置者定義為偏心配置接收探針120，將配置於偏心距離L為零之位置者定義為同軸配置接收探針140(圖2A等)。換言之，接收探針121係包含偏心配置接收探針120與同軸配置接收探針140之用語，係表示無論偏心距離L為何均接收超音波之探針之名稱。

此處，「發送探針110之相反側」其含義為由被檢查體E區劃出之2個空間中與發送探針110所位處之空間為相反側(於z軸方向上為相反側)之空間，而非x、y座標在同一相反側(即關於xy平面為面對稱之位置)之含義。如圖1所示般，以發送聲軸AX1、與接收聲軸AX2偏移偏心距離L之方式設置發送探針110及偏心配置接收探針120。此外，針對發送聲軸AX1、接收聲軸AX2、偏心距離L之具體的內容，於後文記述。

藉由接收探針掃描部104移動，而偏心配置接收探針120於x軸及y軸方向掃描試料台102。發送探針110與偏心配置接收探針120夾著被檢查體E相對於x軸方向、或y軸方向一面保持偏心距離L、一面進行(粗雙箭頭)。

此外，於掃描計測裝置1中，雖然細節均於後文記述，但偏心距離L如以下般設定。亦即，偏心距離L設定為可接收超音波束U之因在被檢查體E之缺陷部D之散射而產生之散射波U1(圖6B)的距離。或，以向被檢查體E之缺陷部D之入射時之在偏心配置接收探針120之接收信號強度大於向被檢查體E之非缺陷部N之入射時之接收信號強度之方式，設定偏心距離L。或，偏心距離L設定為於向被檢查體E之非缺陷部N之照射時不會檢測到雜訊以外之接收信號之距離。

掃描計測裝置1具備偏心距離調整部105，前述偏心距離調整部105以發送聲軸AX1與接收聲軸AX2之偏心距離L大於零之方式，調整發送探針110或偏心配置接收探針120之至少一者之位置。偏心距離調整部105備置於設置於殼體101之接收探針掃描部104。而且，於偏心距離調整部105具備偏心配置接收探針120。藉由偏心距離調整部105，可自接收探針掃描部104之位置獨立地移動偏心配置接收探針120，可以接收聲軸AX2與發送聲軸AX1之偏移成為偏心距離L之方式設定。此外，偏心距離調整部105可設置於發送探針掃描部103側。亦即，因只要可以接收聲軸AX2與發送聲軸AX1之偏移成為偏心距離L之方式設定即可，而可將偏心距離調整部105設置於接收探針121側，亦可設置於發送探針110側。

於掃描計測裝置1連接有控制裝置2。控制裝置2係控制掃描計測裝置1之驅動者，藉由對發送探針掃描部103及接收探針掃描部104進行指示，而控制發送探針110及偏心配置接收探針120之移動(掃描)。藉由發送探針掃描部103及接收探針掃描部104於x軸及y軸方向同步移動，而發送探針110及偏心配置接收探針120於x軸及y軸方向掃描被檢查體E。進而，控制裝置2自發送探針110放出超音波束U(圖3)，基於自偏心配置接收探針120取得之信號進行波形解析。

此外，於第1實施形態中，顯示在被檢查體E經由試料台102固定於殼體101之狀態、即被檢查體E相對於殼體101固定之狀態下，掃描發送探針110與偏心配置接收探針120之例。可設為與其相反地，發送探針110與偏心配置接收探針120相對於殼體101固定，藉由被檢查體E移動而進行掃描的構成。

於發送探針110與被檢查體E之間、及偏心配置接收探針120與被檢查體E之間，於圖示之例中介置氣體G(流體F之一例，可為液體W(圖29))。因此，由於可與被檢查體E非接觸地檢查發送探針110及偏心配置接收探針120，故可滑順且高速地改變xy面內方向之相對位置。亦即，藉由使流體F介置於發送探針110及偏心配置接收探針120與被檢查體E之間，而可進行滑順之掃描。

發送探針110係會聚型發送探針110。另一方面，偏心配置接收探針120係非會聚型探針。藉由利用非會聚型偏心配置接收探針120，而可針對寬幅之範圍收集缺陷部D之資訊。針對偏心配置接收探針120之會聚性，之後詳細描述。

於第1實施形態中，雖然相對於發送探針110，將偏心配置接收探針120於圖1之x軸方向偏移偏心距離L而配置，但可以於圖1之y軸方向偏移之狀態配置偏心配置接收探針120。或，可於x軸方向之L1、y軸方向之L2(亦即，若以發送探針110在xy平面之位置為原點，則為(L1,L2)之位置)配置偏心配置接收探針120。

圖2A係說明發送聲軸AX1、接收聲軸AX2及偏心距離L之圖，且係發送聲軸AX1及接收聲軸AX2於鉛直方向延伸之情形。圖2B係說明發送聲軸AX1、接收聲軸AX2及偏心距離L之圖，且係發送聲軸AX1及接收聲軸AX2傾斜地延伸之情形。

聲軸定義為超音波束U之中心軸。此處，發送聲軸AX1定義為發送探針110放出之超音波束U之傳遞路徑之聲軸。換言之，發送聲軸AX1係發送探針110放出之超音波束U之傳遞路徑之中心軸。發送聲軸AX1如圖2B所示般包含由被檢查體E之界面形成之折射。即，如圖2B所示，於自發送探針110放出之超音波束U於被檢查體E之界面折射之情形下，該超音波束U之傳遞路徑之中心(聲軸)成為發送聲軸AX1。

又，接收聲軸AX2定義為設想偏心配置接收探針120放出超音波束U之情形之假想超音波束之傳遞路徑之聲軸。換言之，接收聲軸AX2係設想偏心配置接收探針120放出超音波束U之情形之假想超音波束之中心軸。惟，細節於後文記述，但偏心配置接收探針120之探頭面作為宏觀形狀，具有平面狀，但作為微觀形狀，例如於表面具有多數個微小之突起(單位入射部1331)。因此，接收聲軸AX2係在藉由不具備該微小之突起(單位入射部1331)而將表面(探頭面)設為平滑而不具備該突起時之自表面延伸之法線。

作為具體例，為了將說明簡略化，而舉出探頭面為平面狀之非會聚型接收探針121之情形，針對偏心距離L進行說明。於平面狀之情形下，接收聲軸AX2之方向為探頭面之法線方向，通過探頭面之中心點之軸成為接收聲軸AX2。於探頭面為長方形之情形下，該中心點定義為長方形之對角線之交點。

接收聲軸AX2之方向為探頭面之法線方向之理由係緣於自該接收探針121放射之假想性超音波束U朝探頭面之法線方向出射之故。於接收超音波束U之情形下，亦可高感度地接收以探頭面之法線方向入射之超音波束U。

偏心距離L係以發送聲軸AX1與接收聲軸AX2之偏移之距離定義。因此，如圖2B所示，於自發送探針110放出之超音波束U折射之情形下，偏心距離L係以折射之發送聲軸AX1與接收聲軸AX2之偏移之距離定義。第 1實施形態之超音波檢查裝置Z以如上述般定義之偏心距離L成為大於零之距離之方式，藉由偏心距離調整部105(圖1)來調整發送探針110及偏心配置接收探針120。藉此，可減少自發送探針110放出且透過缺陷部D(圖1)之周圍之超音波束U(圖3)，容易檢測由在接收探針121之缺陷部D引起之信號變化。

惟，於第1實施形態中，作為較佳之例，如上述般，偏心配置接收探針120接收因超音波束U在缺陷部D之散射而產生之散射波U1(圖6B)。由於因存在缺陷部D而產生散射波U1，故藉由散射波U1之檢測，可進一步提高缺陷部D之檢測精度。於以下之例中，為了說明之簡略化，而舉出設置於可接收散射波U1之位置之偏心配置接收探針120為例，來說明第1實施形態。

圖2A顯示將發送探針110配置於被檢查體E之表面之法線方向之情形。於圖2A及圖2B中，以實線之箭頭表示發送聲軸AX1。又，以一點鏈線之箭頭表示接收聲軸AX2。此外，於圖2A及圖2B中，以虛線表示之接收探針121之位置為偏心距離L為零之位置，發送聲軸AX1與接收聲軸AX2一致之接收探針121係同軸配置接收探針140。又，以實線表示之接收探針121係配置於大於零之偏心距離L之位置之偏心配置接收探針120。於以發送聲軸AX1相對於水平面(圖1之xy平面)成為垂直之方式設置發送探針110之情形下，超音波束U之傳遞路徑不折射。即，發送聲軸AX1不折射。

圖2B係顯示使發送探針110自被檢查體E之表面之法線方向傾斜角度α而配置之情形之圖。於圖2B中亦與圖2A同樣地，以實線之箭頭表示發送聲軸AX1，以一點鏈線之箭頭表示接收聲軸AX2。於圖2B所示之例之情形下，如前述般，於被檢查體E與流體F之界面，超音波束U之傳遞路徑以折射角β折射。因此，發送聲軸AX1如圖2B之實線箭頭般彎折(折射)。該情形下，以虛線表示之同軸配置接收探針140之位置由於位於發送聲軸AX1上，故為偏心距離L為零之位置。而且，即便於如前述般，超音波束U折射之情形下，偏心配置接收探針120亦以發送聲軸AX1與接收聲軸AX2之距離成為L之方式配置。此外，於圖1所示之例中，由於將發送探針110設置於被檢查體E之表面之法線方向，故偏心距離L成為如圖2A所示者。

偏心距離L設定於如在缺陷部D之信號強度大於在被檢查體E之非缺陷部N之接收信號之位置。針對該點於後文記述。

圖3係顯示發送探針110之構造之剖視示意圖。於圖3中，為了簡略化，而僅圖式放出之超音波束U之外廓，但實際上，跨及探頭面114之全域，朝探頭面114之法線向量方向放出多數個超音波束U。

發送探針110構成為將超音波束U會聚。藉此，可高精度地檢測被檢查體E中之微小之缺陷部D。可檢測微小之缺陷部D之理由於後文記述。發送探針110具備發送探針殼體115，於發送探針殼體115之內部具備背襯112、壓電轉換元件111(例如振子)、及整合層113。於壓電轉換元件111 安裝有電極(未圖示)，電極藉由導線118而連接於連接器116。進而，連接器116藉由導線117而連接於電源裝置(未圖示)及控制裝置2。

於本說明書中，發送探針110之探頭面114於具備整合層113之情形下定義為整合層113之表面，於不具備整合層113之情形下定義為壓電轉換元件111之表面。亦即，探頭面114係放出超音波束U之面。

圖4A係來自偏心配置接收探針120之接收波形，且係顯示在被檢查體E之非缺陷部N之接收波形之圖。圖4B係來自偏心配置接收探針120之接收波形，且係顯示在被檢查體E之缺陷部D之接收波形之圖。圖4B顯示在設置於被檢查體E內之寬度2mm寬之空腔(缺陷部D)之xy座標位置配置發送探針110時之接收信號。此外，於圖4A及圖4B中，時間表示自猝發波施加於發送探針110起之經過時間，利用厚度2mm之不銹鋼板作為被檢查體E。對發送探針110施加頻率800KHz之猝發波。更具體而言，將由10個正弦波構成之猝發波以一定週期施加於被檢查體E。

雖然於圖4A中，未觀測到顯著之信號，但於圖4B中，自猝發波施加於發送探針110後於90微秒後觀測到顯著之信號。直至觀測到該顯著之信號為止之90微秒之延遲係緣於自超音波束U之放出起直至散射波U1向偏心配置接收探針120之到達為止耗費時間之故。具體而言，由於相對於空中之聲速為340(m/s)，而於構成被檢查體E之不銹鋼中為6000(m/s)左右，故產生90微秒之延遲。

圖5係顯示信號強度資料之標繪之例之圖。於該例中，對於寬度2mm之缺陷部D，於x軸方向掃描發送探針110與偏心配置接收探針120，標繪自於x軸位置之接收信號(圖4B所示之接收信號)提取之信號強度資料(每一掃描位置之信號振幅)。於第1實施形態中，信號強度資料之提取可藉由圖4B所示之接收信號之峰間值、亦即在適切之時間區域內之最大值與最小值之差之提取而進行。作為信號強度資料之提取方法之另一例，可將圖4B所示之接收信號藉由短時間傅立葉轉換等信號處理轉換成頻率成分，並提取適切之頻率成分之強度。進而，可以適切之參考波為基準，計算相關關係，作為信號強度資料。如上述般，信號強度資料與發送探針110之各掃描位置對應地取得。

於圖5所示之信號強度資料之標繪中，2mm寬度之空腔(缺陷部D)對應於圖5之符號D1。可知相對於在被檢查體E之非缺陷部N(符號D1以外之部分)中為雜訊位準之信號，而於缺陷部D在內部所位處之位置(符號D1)中，接收信號顯著變大。

為此，偏心距離調整部105較佳為以向缺陷部D入射時之在偏心配置接收探針120之接收信號強度大於向非缺陷部N入射時之接收信號強度之方式，調整偏心距離L。藉此，可基於接收信號強度，檢測缺陷部D。如此之偏心距離L例如為配置於可接收散射波U1(圖6B)之位置之偏心配置接收探針120之接收聲軸AX2與發送探針110之發送聲軸AX1之距離。偏心距離調整部105例如雖然均未圖示，但由致動器、馬達等構成。

又，偏心距離調整部105較佳為將偏心距離L調整為於向非缺陷部N之照射時不會檢測到雜訊以外之接收信號之距離。亦即，偏心距離調整部105較佳為以在被檢查體E之非缺陷部N不出現顯著之接收信號之方式設定偏心距離L。藉此，可增大SN比(Signal to Noise比、信號雜訊比)，將檢測到雜訊以外之接收信號之部位判斷為缺陷部D，可檢測缺陷部D。

偏心距離L包含例如與被檢查體E相同之材料，且可使用在內部具有缺陷部D之標準試料而決定。而且，可基於超音波束U向標準試料之缺陷部D之照射、可接收超音波束U或散射波U1之位置，決定偏心距離L。

於以僅x軸方向之一維掃描發送探針110之情形下，於顯示裝置3中顯示圖5所示之信號強度資料之圖。針對發送探針110之掃描方向為x軸方向及y軸方向之二維之情形下，藉由標繪信號強度資料，而將缺陷部D之位置顯示為二維圖像，且將其顯示於顯示裝置3。

圖6A係第1實施形態之超音波束U之傳遞路徑，且係顯示朝非缺陷部N入射超音波束U之情形之圖。圖6B係第1實施形態之超音波束U之傳遞路徑，且係顯示朝缺陷部D入射超音波束U之情形之圖。

如圖6A及圖6B所示，自發送探針110放出之超音波束U朝被檢查體E入射。如圖6A所示，於朝非缺陷部N入射超音波束U之情形下，超音波束U以朝向發送聲軸AX1會聚之方式通過。因此，於保持偏心距離L而配置之偏心配置接收探針120中未觀測到接收信號。對此，如圖6B所示，於朝缺陷部D入射超音波束U之情形下，超音波束U於缺陷部D散射，該散射波U1由經偏心設置之偏心配置接收探針120接收。因此，觀測到顯著之接收信號。

如此，由被檢查體E之缺陷部D散射之散射波U1由偏心配置接收探針120觀察到。因此，在缺陷部D之接收信號大於在非缺陷部N之接收信號。亦即，判定為於信號較大之位置存在缺陷部D。因此，偏心距離調整部105較佳為將偏心距離L調整為可接收所照射之超音波束U之因在被檢查體E之缺陷部D之散射而產生之散射波U1的距離。藉此，可於缺陷部D檢測特有之散射波U1，可提高缺陷部D之檢測精度。

偏心距離L較佳為成為僅可選擇性地接收散射波U1而不接收自發送探針110放出之超音波束U之長度。藉此，可增大SN比，提高缺陷部D之檢測性能、尤其是檢測感度。此處，「檢測感度較高」係較先前之方法可檢測更小之缺陷部D。亦即，可檢測之缺陷部D之尺寸之下限較先前之方法更小。

此處，作為比較例，說明先前之超音波檢查之方法。

圖7A係顯示利用先前之超音波檢查方法之超音波束U之傳遞路徑之圖，且係顯示向非缺陷部N之入射時之圖。圖7B係顯示利用先前之超音波檢查方法之超音波束U之傳遞路徑之圖，且係顯示向缺陷部D之入射時之圖。於先前之超音波檢查方法中，如例如專利文獻1所記載般，以發送聲軸AX1與接收聲軸AX2一致之方式，配置發送探針110及作為接收探針121之同軸配置接收探針140。

如圖7A所示，於朝被檢查體E之非缺陷部N入射超音波束U之情形下，超音波束U通過被檢查體E到達同軸配置接收探針140。因此，接收信號變大。另一方面，如圖7B所示，於朝缺陷部D入射超音波束U之情形下，因由缺陷部D阻止超音波束U之透過，而接收信號減少。如此，藉由接收信號之減少，而檢測缺陷部D。其如專利文獻1所示般。

此處，如圖7A及圖7B所示，因在缺陷部D中阻止超音波束U之透過，而接收信號減少，將檢測缺陷部D之方法此處稱為「阻止法」。另一方面，如第1實施形態般，將檢測在缺陷部D之散射波U1之檢查方法稱為「散射法」。

圖8係顯示利用先前之超音波檢查方法之信號強度資料之標繪之圖。該圖係發明人等利用由圖7A及圖7B所示之阻止法實現之超音波檢查方法、亦即使發送聲軸AX1與接收聲軸AX2一致之配置，檢查到具有與上述之圖5所利用之被檢查體E相同之缺陷部D之被檢查體E的信號強度圖。於圖8中，符號D1之部分係相當於缺陷部D之部分。

於圖8中，於缺陷部D之中心位置(位置為0mm)確認信號之減少，但其減少量較小。其被認為起因於在較超音波束U之大小為小之缺陷部D中，透過其周圍之超音波束U較多。因此，於使發送聲軸AX1與接收聲軸 AX2一致之阻止法中，難以檢測由缺陷部D引起之信號變化，檢測感度較低。

對此，藉由將發送聲軸AX1與接收聲軸AX2偏移，而可減小偏心配置接收探針120所接收之信號強度中、通過較超音波束U之大小為小之缺陷部D周圍之超音波束U之信號。藉此，可相對地增大由缺陷部D引起之信號強度之減少量，提高缺陷部D之檢測性能、尤其是檢測感度。其中亦如上述之圖5所示般，可知根據基於適合於第1實施形態之散射法之構成，與基於阻止法之圖8之結果相比，可明確檢測到缺陷部D之位置。即，將作為比較例之圖8所示之接收結果、與圖5所示之第1實施形態之方法之接收結果進行比較，圖5所示第1實施形態之方法可獲得更高之SN比。

如此，針對第1實施形態之散射法獲得較高之SN比之理由，參照圖9A及圖9B進行說明。

圖9A係顯示在被檢查體E內之缺陷部D與超音波束U之相互作用之圖，且係顯示接收直達之超音波束U(以下稱為「直達波U3」)之樣態之圖。針對直達波U3於後文記述。圖9B係顯示在被檢查體E內之缺陷部D與超音波束U之相互作用之圖，且顯示接收散射波U1之樣態之圖。此處，探討缺陷部D之大小小於超音波束U之寬度(以下稱為束寬BW)之情形。此處之束寬BW係到達缺陷部D時之超音波束U之寬度。

又，圖9A及圖9B乃示意性顯示在缺陷部D附近之微小區域之超音波束U之形狀，故將超音波束U平行地描繪，但實際上為經會聚之超音波束U。進而，圖9A及圖9B中之接收探針121之位置係為了易於理解地說明而標記出概念性位置者，接收探針121之位置與形狀未正確地定標。亦即，若以缺陷部D與超音波束U之形狀之放大比例進行考量，則接收探針121位於較圖9A及圖9B所示之位置在圖式上下方向更為遠離之位置。此處，接收探針121於圖9A中為同軸配置接收探針140，於圖9B中意指偏心配置接收探針120。

超音波束U即便經會聚而入射，亦於缺陷部D附近具有某一有限之寬度。將其設為在缺陷部D之位置之束寬BW。附帶而言，於圖9A及圖9B中顯示缺陷部D之位置處之束寬BW寬於缺陷部D之大小之情形。

圖9A係顯示使發送聲軸AX1與接收聲軸AX2一致之阻止法之情形之圖。於缺陷部D小於束寬BW之情形下，由於一部分之超音波束U受阻止，故接收信號減少，但不會成為零。例如，若缺陷部D之剖面積為由束寬BW規定之波束剖面積之20%，則接收信號僅會減少約20%，故難以實現缺陷部D之檢測。即，於如圖9A所示之情形中，於缺陷部D所在之部位，接收信號僅減少20%(參照圖8)。

圖9B係顯示第1實施形態之較佳方法之情形、亦即散射法之情形之圖。於散射法中，於超音波束U不觸及缺陷部D之情形下，由於超音波束U不朝偏心配置接收探針120入射，故接收信號為零。而且，如圖9B所示，即便超音波束U之一部分觸及到缺陷部D，但由於散射波U1會被偏心配置接收探針120觀測到，故與阻止法相比更容易實現缺陷部D之檢測。即，若不存在缺陷部D，則接收信號成為零，但只要存在缺陷部D，則接收信號即便微小仍為非零。因此，可提高SN比(參照圖5)。

如此，根據第1實施形態之方法(散射法)，可高感度地檢測較束寬BW更小之缺陷部D。此處，「可高感度地檢測」意指可檢測較先前之方法更小之缺陷部D。亦即，可檢測之缺陷部D之尺寸之下限較先前之方法更小。

又，如圖9A所示，於阻止法中，以與非缺陷部N對應之接收信號量為基準，以與其相差之減少量判定缺陷部D。因此，較佳為在非缺陷部N之接收信號設為一定值。然而，在流體F之中、尤其是氣體G中傳遞之超音波與在液體W(圖29)中傳遞之超音波相比，到達接收探針121之強度極小。因此，較佳為接收信號以較高之放大率(增益)放大。因此，對於將增益保持為一定，較佳為高精度之信號放大電路。另一方面，於第1實施形態之散射法中，如圖5所示，在非缺陷部N中信號大致為零，由於在缺陷部D觀測到信號，故可減小對於信號放大電路之增益穩定性之要求。惟，於上述之圖5中，信號強度之值提高了偏移值。

又，於第1實施形態中，獲得正像。亦即，於散射法中在非缺陷部N未產生信號、即便產生但亦較小，於缺陷部D產生新的信號、或信號變大。即，獲得缺陷部D之正像。對此，於阻止法中，在非缺陷部N中信號較大，在缺陷部D中信號減少。即，獲得缺陷部D之負像。

圖10A係說明偏心配置接收探針120之構造之圖，且係自側方觀察之圖。偏心配置接收探針120自散射波U1之接收面(探頭面)即表面側起具備聲透鏡部130、整合層131、及壓電轉換元件132。散射波U1(圖6B)朝聲透鏡部130入射。此外，藉由以同一構件構成聲透鏡部130與整合層131，而其等為以一體地無法區別之方式構成。亦即，使亦具有整合層131之功能之聲透鏡部130與壓電轉換元件132接觸。如此，亦發揮由本揭示實現之效果。

壓電轉換元件132係將超音波轉換成電信號之元件，可由例如振子、MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems，微機電系統)型元件等構成。作為振子之例，可舉出包含陶瓷等材料之壓電振子，藉由壓電效應(piezo effect)將超音波轉換成電信號。作為MEMS型壓電轉換元件之例，可舉出靜電電容壓電轉換元件(CMUT、Capacitive Micro-machined Ultrasonic Transducer，電容式微機械超音波轉換器)。靜電電容壓電轉換元件係具備微小薄膜之靜電電容元件，藉由利用超音波來計測微小薄膜振動時之電容之變化量，而可計測超音波強度。

如上述般，藉由偏心配置接收探針120檢測散射波U1(圖6B)，而可檢測微小之缺陷部D。於檢測時，由接收到之散射波U1引起之接收信號強度越大，則檢測精度越高。散射波U1之入射方向越靠近壓電轉換元件132之法線方向(接收聲軸AX2之方向)，接收信號強度越變高。為此，偏心配置接收探針120於表面具備入射部133，藉由入射部133，可將散射波U1沿壓電轉換元件132之法線方向入射。此處言及之沿法線方向可為法線方向(與接收聲軸AX2為同方向)，亦可為於不顯著有損本揭示之效果之程度下對於法線方向(接收聲軸AX2)具有傾斜之入射。具體而言，例如，作為對於接收聲軸AX2之角度(後述之角度Φ(圖11))，為例如0°以上3°以下。

入射部133於表面具備複數個單位入射部1331。單位入射部1331具有具備複數個法線之表面形狀。此處言及之法線朝例如特定方向延伸，具體而言意指單位入射部1331之局部表面之法線NL(圖11)，例如於圖10A中為延伸方向根據表面位置而變化之直線。例如，於圖示之例中，單位入射部1331於剖視下具有曲線之表面形狀。因此，自表面延伸之法線之延伸方向根據表面之位置而變化。藉由具有複數個朝特定方向延伸之法線NL，而雖然細節參照圖11於後文記述，但可將以各種入射角γ(圖11)朝單位入射部1331入射之散射波U1沿壓電轉換元件132之法線方向朝壓電轉換元件132入射。藉此，可增強接收信號強度。

單位入射部1331之表面形狀於包含接收聲軸AX2之剖視(例如圖10A)下包含曲線。藉由包含曲線，而可增多法線NL之數量，可擴大可增強接收信號強度之入射角γ之範圍。

聲透鏡部130於表面側以例如與聲透鏡部130成為一體之方式具備入射部133。藉此，可抑制入射至入射部133之散射波U1之較大之衰減而朝壓電轉換元件132傳遞。惟，入射部133可與聲透鏡130構成為個別構件。

聲透鏡部130包含較流體F(例如空氣等氣體G)中之聲速為大之材料。藉此，可基於式(1)及式(2)等，將散射波U1沿著壓電轉換元件132之法線方向朝壓電轉換元件132入射。

於壓電轉換元件132，在對應之探頭面配置至少2個單位入射部1331。此處言及之對應之探頭面於圖示之例中為聲透鏡部130之上表面。藉此，針對入射至各個單位入射部1331之散射波U1，可以較佳之角度朝壓電轉換元件132入射。因此，可跨及偏心配置接收探針120之接收面之寬廣之範圍擴大接收容許角度，可實現接收面積大且接收容許角度大之接收探針121。而且，於本揭示之超音波檢查裝置Z中，偏心配置接收探針120之接收面之散射波U1之入射位置根據缺陷部D之深度、形狀等而異。因此，藉由接收面積大且接收容許角度大之接收探針121之使用，而可提高接收信號之接收效率，可提高檢測性能。

此外，可為下述構成，即：接收探針121具備複數個壓電轉換元件132，各個壓電轉換元件，在其對應之探頭面配置有至少2個單位入射部1331。顯而易知該情形下亦獲得本揭示之效果。

圖10B係圖10A之俯視圖。單位入射部1331於表面具有為假想性圓柱之假想圓柱1342之側面形狀之一部分。於圖示之例中，單位入射部1331例如凸狀地具備為正圓柱之假想圓柱1342之側面形狀中以包含中心軸之方式切斷成一半(圓之直徑之1/2)之正圓柱(半正圓柱)之側面形狀。惟，無須為一半，可為多於一半之量(例如具有該圓之直徑之2/3之高度之單位入射部1331)、或少於一半之量(例如具有該圓之直徑之1/3之高度之單位入射部1331)等。此外，此處言及之正圓無須為嚴密之正圓，只要為藉由一般之測定方法測定到之直徑於圓周方向相等之圓即可。

此外，於圖10A中，以兩點鏈線表示之假想圓柱1342係假想性圓柱，自入射部133之表面伸出之部分(圖10A中以實線表示)具有實體。假想圓柱1342中於圖10A中在入射部133之內部以兩點鏈線表示之線係用於說明之假想性線，而非實體。亦即，圖10A所示之入射部133之形狀示出具備複數個單位入射部1331即凸形狀之形狀。

對於假想圓柱1342、1343之含義，針對圖20A、圖23、圖24等亦同樣。

藉由在表面具有圓柱之側面形狀之一部分，而即便於入射例如在圖10A之垂直於紙面之方向具有寬度之散射波U1之情形下，亦可接收散射波U1。

於圖示之例中，單位入射部1331於水平面在將發送聲軸AX1(圖1)與接收聲軸AX2(圖10A)連接之假想性線段之方向(散射波U1之傳遞方向，紙面左右方向)連續配置複數個。又，單位入射部1331於水平面內自作為垂直於該線段之方向(紙面上下方向)之一方向朝另一方向延伸。

圖11係將圖10A所示之偏心配置接收探針120之表面放大而顯示之圖。圖11顯示散射波U1以入射角γ入射至入射部133之情形。成為此處言及之入射角γ之基準之直線係壓電轉換元件132之法線方向即接收聲軸AX2。於圖示之例中，接收聲軸AX2與法線NL於表面位置P1交叉。在表面位置P1之散射波U1對於法線NL之入射角為角度α 1。接收聲軸AX2與法線NL形成之角度係入射角γ與角度α 1之和。到達表面位置P1之散射波U1對於法線NL具有角度α 3地折射而入射。又，散射波U1入射之單位入射部1331之表面位置P1係以對於由半圓柱構成之單位入射部1331之與接收聲軸AX2同方向之直線(一點鏈線)之中心角ω定義。

角度α 1與角度α 3根據史奈爾定律，滿足下述式(1)。

於式(1)中，聲速c1為在流體F中之聲速，聲速c3為在單位入射部1331中之聲速。於第1實施形態中，由於流體F為空氣，包含單位入射部1331之聲透鏡部130為矽酮橡膠樹脂，故聲速c1為340m/s，聲速c3為1000m/s。因此，聲速c3大於聲速c1，角度α 3大於角度α 1。

此處，在單位入射部1331內之散射波U1之角度Φ係若以接收聲軸AX2為基準，自中心角ω減去角度α 3之角度。入射角γ與角度Φ滿足下述式(2)。

[數2]

圖12均如圖11所示般係顯示向單位入射部1331(圖11)之入射角γ、與入射之散射波U1之對於接收聲軸AX2之角度Φ成為零時之中心角ω之關係之圖。於角度Φ為零、亦即散射波U1朝壓電轉換元件132(圖10A)之法線方向入射時，信號強度為最大。為此，如圖12所示，無論入射角γ為0~20°之哪一者，均存在角度Φ成為零之中心角ω。根據該結果，具有束寬而入射之散射波U1中於角度Φ成為零之中心角ω之位置入射之散射波U1與接收聲軸AX2同方向地行進，且相對於例如板狀或箔狀之壓電轉換元件132垂直地入射。藉此，信號強度為最大，可提高檢測感度。

如此，藉由在偏心配置接收探針120之表面具備入射部133，而可於偏心配置接收探針120之接收面之寬幅之位置，檢測以寬幅之入射角γ入射之散射波U1，藉此，可擴大偏心配置接收探針120之設置角度之容限，可提高由散射波U1引起之超音波信號之檢測感度。

由圖11可知，於利用假想圓柱1342之一部分之形狀作為單位入射部1331之情形下，局部的法線NL之方向與中心角ω相等。因此，由圖12可知，作為特定方向之法線NL之方向之範圍，若設為0~10°，則對應之入射角γ之範圍成為接收角度範圍，0~7°成為接收角度範圍。進而，作為特定方向之法線NL之方向之範圍，若設為0~15°以上之範圍，則接收角度範圍擴展至0~10°。又，作為特定方向之法線NL之方向之範圍，若設為0~30°以上之範圍，則接收角度範圍擴展至0~20°。

如此，藉由利用式(2)，而可知悉如滿足所期望之接收角度範圍之單位入射部之法線方向之範圍。而且，可基於其，設計單位入射部1331之適切之形狀。

又，必須注意圖12所示之中心角ω與入射角γ之關係根據單位入射部1331之材料(聲速)而改變。藉由利用式(2)，而可相應於單位入射部1331之聲速c3，知悉中心角ω與入射角γ之關係。

圖13係控制裝置2之功能方塊圖。控制裝置2具備：發送系統210、接收系統220、資料處理部201、掃描控制器204、驅動部202、及位置計測部203。

發送系統210係產生向發送探針110之施加電壓之系統。發送系統210具備波形產生器211及信號放大器212。以波形產生器211產生猝發波信號。而且，產生之猝發波信號由信號放大器212放大。自信號放大器212輸出之電壓被施加於發送探針110。

接收系統220係檢測自偏心配置接收探針120輸入之接收信號之系統。自偏心配置接收探針120輸出之信號朝信號放大器222輸入且被放大。經放大之信號朝波形解析部221輸入。波形解析部221自接收信號產生信號強度資料(圖5)。所產生之信號強度資料被送至資料處理部201。

資料處理部201將與被檢查體E之缺陷部D相關之資訊圖像化、或檢測有無缺陷部D之存在等，將所取得之資訊處理成所期望之形態。此外，由資料處理部201產生之圖像及資訊被顯示於顯示裝置3。

掃描控制器204驅動控制圖1所示之發送探針掃描部103及接收探針掃描部104。發送探針掃描部103及接收探針掃描部104之驅動控制經由驅動部202進行。又，掃描控制器204經由位置計測部203計測發送探針110及偏心配置接收探針120之位置資訊(x軸方向及y軸方向之各掃描位置、xy座標)。

資料處理部201基於自掃描控制器204接收之發送探針110及偏心配置接收探針120之位置資訊，標繪在各個位置之信號強度資料而將其圖像化，並顯示於顯示裝置3。如上述般，在缺陷部D取得之信號強度資料大於非缺陷部N之信號強度資料。因此，若對於發送探針110之掃描位置標繪信號強度資料，則可取得顯示在何處存在缺陷部D之圖像。顯示裝置3顯示該圖像。

圖14係顯示控制裝置2之硬體構成之圖。控制裝置2具備下述部分而構成，即：RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)等記憶體251、CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)252、ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)、HDD(Hard Disk Drive，硬碟機)等記憶裝置253、NIC(Network Interface Card，網路介面卡)等通訊裝置254、及 I/F(Interface，介面)255等。

控制裝置2將儲存於記憶裝置253之特定控制程式載入記憶體251，且由CPU 252執行。藉此，圖13之資料處理部201、位置計測部203、掃描控制器204、資料處理部201等具體化。

圖15係顯示第1實施形態之超音波檢查方法之流程圖。第1實施形態之超音波檢查方法可由上述之超音波檢查裝置Z執行，適宜參照圖1及圖13而說明。第1實施形態之超音波檢查方法藉由經由氣體G(圖1)朝被檢查體E(圖1)入射超音波束U，而進行被檢查體E之檢查。此外，對於在該超音波檢查方法中利用氣體G作為流體F之實施形態進行說明，當然，該超音波檢查方法針對利用液體W作為流體F之實施形態亦為有效。

首先，根據控制裝置2(圖13)之指令，進行自發送探針110(圖1)放出超音波束U(圖6B)之步驟S101。繼而，進行於偏心配置接收探針120(圖1)中接收超音波束U(於該例中為散射波U1)之步驟S102。

之後，進行基於偏心配置接收探針120接收到之超音波束U(與該例中為散射波U1)之信號(例如波形信號)，提取信號之振幅等信號強度資訊之步驟S103。

波形解析部221(圖13)之輸出信號朝資料處理部201(圖13)輸入。於步驟S104中，參照自掃描控制器204(圖13)發送之掃描位置資訊(座標位置)，將掃描位置之信號強度圖像化，產生缺陷圖像。步驟S104係由資料處理部201進行。

資料處理部201(圖13)判定掃描是否完成(步驟S111)。於掃描完成時(是)，控制裝置2(圖13)結束處理。於掃描未完成時(否)，藉由資料處理部201朝驅動部202(圖13)輸出指令，使發送探針110及偏心配置接收探針120移動至下一掃描位置(步驟S112)，將處理返回步驟S101。

根據以上之超音波檢查裝置Z及超音波檢查方法，可提高缺陷部D之檢測性能。例如可減小可檢測之缺陷尺寸。

圖16係顯示第2實施形態之超音波檢查裝置Z之掃描計測裝置1之構成之圖。於第2實施形態中，掃描計測裝置1具備調整偏心配置接收探針120之斜率之設置角度調整部106。藉此，可增大接收信號之強度，可增大信號之SN比。設置角度調整部106例如雖然均未圖示，但由致動器、馬達等構成。

此處，將發送聲軸AX1與接收聲軸AX2形成之角度θ設定為接收探針設置角度。於圖16之情形下，由於發送探針110設置於鉛直方向，故發送聲軸AX1為鉛直方向，故而接收探針設置角度即角度θ係發送聲軸AX1(亦即鉛直方向)與自構成偏心配置接收探針120之壓電轉換元件132(圖10A)之表面延伸之法線形成之角度。而且，藉由設置角度調整部106，使角度θ朝發送聲軸AX1位處之側傾斜，將角度θ設定為大於零之值。亦即，將偏心配置接收探針120傾斜配置。具體而言，偏心配置接收探針120以滿足0°<角度θ<90°之方式傾斜配置，角度θ雖然為例如10°，但不限定於此。

又，將偏心配置接收探針120傾斜配置之情形之偏心距離L如以下般定義。定義接收聲軸AX2與偏心配置接收探針120之聲透鏡部130(圖10A)之交點C2。又，定義發送聲軸AX1與發送探針110之探頭面之交點C1。將使交點C1之位置投影至xy平面之座標位置(x4,y4)、與使交點C2之位置投影至xy平面之座標位置(x5,y5)之距離定義為偏心距離L。

圖17係說明由第2實施形態實現之效果產生之理由之圖。散射波U1朝與發送聲軸AX1偏移之方向傳遞。因此，如圖17所示，散射波U1於到達被檢查體E之外側時，與被檢查體E表面之法線向量具有非零之角度α 2而朝被檢查體E與外部之界面入射。而且，自被檢查體E之表面出射之散射波U1之角度對於被檢查體E表面之法線方向具有作為非零之出射角之角度β 2。散射波U1於使偏心配置接收探針120之壓電轉換元件132(圖10A)之法線向量與散射波U1之行進方向一致時，可最高效率地接收。即，藉由將偏心配置接收探針120傾斜配置，而可增大接收信號強度。

圖18係顯示具備不具有入射部133(圖11)之偏心配置接收探針150之超音波檢查裝置之圖。於第2實施形態中，於以下之記述中，針對具備複數個單位入射部1331(圖11)之入射部133(圖11)，一面與利用不具備如此之入射部133(圖11)之偏心配置接收探針150之情形進行比較，一面進行描述。偏心配置接收探針150之接收面為平坦。偏心配置接收探針120(圖17)、與偏心配置接收探針150除了有無入射部133以外，具有相同之構成。

於偏心配置接收探針150中，若自被檢查體E出射之超音波束U之角度β 2跟發送聲軸AX1與接收聲軸AX2形成之角度θ一致，則接收效果變得最高。然而，由於即便於角度β 2與角度θ不完全一致之情形下，亦獲得接收信號增大之效果，故可如圖18所示般，角度β 2與角度θ不完全一致。該情形下，藉由參照上述之圖11等而說明之作用機構，亦可增大接收信號。

圖19係測定偏心配置接收探針120之角度θ與信號強度之關係之圖。該測定使用偏心配置接收探針150(圖18)。於該測定條件下，若將設置偏心配置接收探針150之角度θ設為8°，則信號強度為最大，此時之強度為角度θ為0°時之信號強度之約9倍。因此，基於將信號強度設為最大之觀點，於圖示之例中，較佳為角度θ為8°。然而，於圖示之例中，若角度θ超過0°(亦即不傾斜)且為17°以下，則獲得較不傾斜之情形之信號強度為大之信號強度，可提高檢測精度。此外，由於即便於角度θ為0°以下及超過17°之情形下，亦檢測到信號，故可檢測散射波U1。

另一方面，若角度θ自作為最佳之角度之8°偏移例如±2°，則信號強度大幅度降低至1/2~1/3。其示出於角度β 2(圖18)為與角度θ(圖18)一致之8°時示出最大信號強度，但因角度β 2自角度θ偏移，而信號強度降低。

散射波U1之方向由於如上述般具有某一程度之擴展性，故角度α 2亦具有擴展性。因此，自被檢查體E出射之散射波U1之角度β 2亦具有擴展性。另一方面，以自偏心配置接收探針150之接收面之法線即接收聲軸AX2偏移之角度入射之散射波U1因偏心配置接收探針120之指向性，而接收感度降低。因此，散射波U1之一部分之成分之接收變困難。

然而，於本揭示之超音波檢查裝置Z中，由於具備具有複數個單位入射部1331之入射部133，故如參照上述之圖10A、圖10B、圖11等而說明般，將偏心配置接收探針120之接收容許角度擴大。因此，可抑制散射波U1之接收遺漏，可提高由缺陷部D引起之信號之檢測精度。

針對接收容許角度，進一步詳細描述。接收探針121可如上述般最高感度地接收壓電轉換元件132(圖10A)之表面之法線方向(與上述之宏觀之探頭面之法線方向同義)之超音波束U。感度良好係於輸入強度相同之超音波束U時，獲得更高之信號電壓。朝接收探針121入射之超音波束U之入射角如上述般為入射角γ。入射角γ以壓電轉換元件132之表面之法線即接收聲軸AX2為基準。亦即，於超音波束U朝法線方向入射之情形下，入射角γ為0°。

於壓電轉換元件132之寬度為長度a(例如圖10A所示之剖視下之橫向寬度)之接收探針121之情形下，信號強度降低至1/2之入射角γ(-6dB)係以下述式(3)表示。式(3)係於不具備入射部133之接收探針121、亦即如偏心配置接收探針150之接收面為平坦之接收探針121之情形下成立之式。

λ為超音波束U之波長，f為超音波束U之頻率，c為聲速。根據式(3)，可知於接收探針121中，長度a之值越大，指向性越高，超音波束U之波長λ之值越小，指向性越高。

如上述般，作為超音波束U之散射波U1之路徑根據缺陷部D之深度位置等而改變。為此，較佳為壓電轉換元件132之長度a較大，藉此，可抑制散射波U1於寬幅之壓電轉換元件132(圖10A)之接收遺漏。另一方面，成為寬幅之結果，接收散射波U1之偏心配置接收探針150之指向性變高。

進而，將於介質中之聲速c進行比較，由於與水中聲速(1400m/s)相比，空氣中之聲速(340m/s)較慢，故於在空氣中接收超音波束U之情形下，指向性進一步變高。又，於利用氣體G作為流體F之情形下，因偏心配置接收探針150之角度θ所致之接收感度變化進一步變顯著。因此，於接收散射波U1之偏心配置接收探針150中，接收感度根據角度θ之設定而變化。

尤其是，於偏心配置接收探針150之指向性較高之情形下，由於若角度θ自最佳之角度偏移，則接收信號強度降低，故較佳為使用高精度之設置角度調整部106(圖16)。

目前為止，結合利用偏心配置接收探針150之情形進行了描述。

返回圖17，偏心配置接收探針120具備具有複數個單位入射部1331之入射部133。因此，即便由設置角度調整部106調整之角度θ之精度並非那麼高，向偏心配置接收探針120之入射角γ自所期望之角度偏移，亦可如參照例如圖10A、圖10B、圖11等所說明般，提高接收信號強度。藉此，可提高缺陷部D之檢測精度。

藉由偏心配置接收探針120具備入射部133，而接收容許角度擴大，但若將偏心配置接收探針120之角度θ設定為與角度β 2(圖17)大致一致，則於入射角γ之狹小之範圍內亦可接收聲波。因此，即便偏心配置接收探針120之接收容許角度擴大幅度較小，亦可有效率地進行接收。因此，即便於利用偏心配置接收探針120之情形下，藉由適切地設定角度θ，而亦有可有效率地進行接收之效果。

尤其是，由於藉由具備複數個單位入射部1331，而偏心配置接收探針120之接收容許角度擴展，故角度θ之調整容限擴展，亦有容易進行調整之效果。

返回圖16，於掃描計測裝置1中，設置有設置角度調整部106，藉由設置角度調整部106而設置偏心配置接收探針120。藉由設置角度調整部 106，而可調整偏心配置接收探針120之接收探針設置角度。由於散射波U1之路徑因被檢查體E之材料、厚度等而略有變化，故偏心配置接收探針120之設置角度之最佳值亦變化。因此，藉由可以設置角度調整部106調整接收探針設置角度，而可相應於被檢查體E之材料、厚度等，適切地調整偏心配置接收探針120之設置角度。

又，於第2實施形態中，雖然偏心配置接收探針120以相對於水平面傾斜之狀態配置，但發送探針110亦可以傾斜之狀態配置。或，可行的是，發送探針110以相對於水平面傾斜之狀態配置，偏心配置接收探針120之探頭面配置為相對於水平面(xy平面)成為並行。任一情形下，均可如上述圖2B所示般，發送聲軸AX1與接收聲軸AX2以偏移之狀態配置。

圖20A係說明第3實施形態之偏心配置接收探針120之構造之圖，且係自側方觀察之圖。第3實施形態之偏心配置接收探針120除了具備入射部134取代第1實施形態之入射部133(圖10A)以外，與第1實施形態同樣。又，入射部134除了具備單位入射部1341取代單位入射部1331(圖10A)以外，與第1實施形態同樣。

單位入射部1341與單位入射部1331同樣地於表面具有為假想性圓柱之假想圓柱1342之側面形狀之一部分。惟，單位入射部1331例如凹狀地具備為正圓柱之假想圓柱1342之側面形狀中以包含中心軸之方式切斷成一半之正圓柱(半正圓柱)之表面形狀。即便為如此之形狀，亦可於單位入射部1341產生複數個朝特定方向延伸之法線NL(圖20B)。

圖20B係將圖20A所示之偏心配置接收探針之表面放大而顯示之圖。若與上述之圖11同樣地考量，則於圖示之例中，接收聲軸AX2與法線NL於表面位置P2交叉，其等形成之角度係入射角γ與角度α 1之和。到達表面位置P2之散射波U1相對於法線NL具有角度α 3地折射而入射。而且，於圖20B所示之例中，上述式(1)亦成立。因此，作為散射波U1以角度Φ成為零之方式朝壓電轉換元件132(圖20A)入射時之入射角與中心角ω之關係，上述之圖12所示之圖成立。

如此，藉由在偏心配置接收探針120之表面具備入射部134，而於偏心配置接收探針120之接收面之寬幅之位置，可以寬幅之入射角γ檢測入射之散射波U1。藉此，可擴大偏心配置接收探針120之設置角度之容限，可提高由散射波U1引起之超音波信號之檢測感度。

圖21係說明第4實施形態之偏心配置接收探針120之構造之圖，且係自側方觀察之圖。於第4實施形態之偏心配置接收探針120具備之入射部135除了具備單位入射部1351取代單位入射部1331(圖10A)以外，與第1實施形態之入射部133(圖10A)同樣。

單位入射部1351至少於發送探針110之配置側具有具備複數個法線NL(圖11)之表面形狀。因此，單位入射部1351於表面具有下述形成，即：將於表面具有假想圓柱1342(圖10A)之側面形狀之一部分之單位入射部1331(圖10A)中與發送探針110(圖1)之配置側為相反側(於圖示之例中為左側)之至少一部分切出。於圖示之例中，藉由將正半圓柱中之左側一半切出，而將與發送探針110之配置側為相反側(於圖示之例中為左側)之全部切出。

根據如此之入射部135，除了作為發送探針110之配置側之右斜方向以外，亦可進一步有效率地檢測自垂直方向入射之散射波U1。此外，可預先設想散射波U1自右斜方向入射、或自左斜方向入射。例如，如圖17所示，於以接收聲軸AX2成為發送聲軸AX1之左側之方式配置偏心配置接收探針120之情形下，散射波U1自右斜方向入射。換言之，角度β 2為正或零。其在角度β 2為正時對應於自右斜方向之入射，在角度β 2為零時對應於自垂直方向之入射。

圖22係說明第5實施形態之偏心配置接收探針120之構造之圖，且係自側方觀察之圖。於第5實施形態之偏心配置接收探針120具備之入射部136除了具備單位入射部1361取代單位入射部1341(圖20A)以外，與第3實施形態之入射部134(圖20A)同樣。

單位入射部1361至少於發送探針110之配置側具有具備複數個法線NL(圖20B)之表面形狀。因此，單位入射部1361於表面具有下述形狀，即：將在表面具有假想圓柱1342(圖20A)之側面形狀之一部分之單位入射部1341中發送探針110(圖1)之配置側(圖示之例中為右側)之至少一部分切出。於圖示之例中，藉由將正半圓柱中之右側一半切出，而將發送探針110之配置側(圖示之例中為右側)之全部切出。

根據如此之入射部136，除了作為發送探針110之配置側之右斜方向以外，亦可進一步有效率地檢測自垂直方向入射之散射波U1。

圖23係說明第6實施形態之偏心配置接收探針120之構造之圖，且係自側方觀察之圖。於第6實施形態之偏心配置接收探針120具備之入射部137除了具備單位入射部1371取代單位入射部1331(圖10A)以外，與第1實施形態之入射部133(圖10A)同樣。

單位入射部1371於表面具有為假想性圓柱之假想圓柱1343之側面形狀之一部分。假想圓柱1343與為正圓柱之假想圓柱1342(圖10C)不同，為橢圓柱。於圖示之例中，單位入射部1371例如凸狀地具備為橢圓柱之假想圓柱1343之側面形狀中以包含中心軸及長徑之方式切斷成一半之橢圓圓柱(半橢圓柱)之表面狀。惟，無須為一半，可為多於一半之量(例如具有橢圓之短徑或長徑之2/3之高度之單位入射部1371)、或少於一半之量(例如具有橢圓之短徑或長徑之1/3之高度之單位入射部1371)等。

藉由在表面具有圓柱之側面形狀之一部分，而即便於例如在圖23之垂直於紙面之方向具有寬度之散射波U1入射之情形下，亦可接收散射波U1。

圖24係說明第7實施形態之偏心配置接收探針120之構造之圖，且係自側方觀察之圖。第7實施形態之入射部138除了具備單位入射部1381取代單位入射部1341(圖20A)以外，與第3實施形態之入射部134(圖20A)相同。

單位入射部1381於表面具有為假想性圓柱之假想圓柱1343之側面形狀之一部分。假想圓柱1343與正圓柱之假想圓柱1342(圖20A)不同，為橢圓柱。於圖示之例中，單位入射部1381例如凹狀地具備橢圓柱之假想圓柱1343之側面形狀中以包含中心軸及長徑之方式切斷成一半之橢圓柱(半橢圓柱)之表面狀。

藉由在表面具有橢圓柱之側面形狀之一部分，則即便於例如在圖24之垂直於紙面之方向具有寬度之散射波U1入射之情形下，亦可接收散射波U1。

圖25A係說明第8實施形態之偏心配置接收探針120之構造之圖，且係自側方觀察之圖。於第8實施形態之偏心配置接收探針120中具備之入射部139除了具備單位入射部1391取代單位入射部1331(圖10A)以外，與第1實施形態之入射部133(圖10A)相同。單位入射部1391之表面形狀於包含接收聲軸AX2之剖視下包含曲線。

圖25B係圖25A之俯視圖。單位入射部1391於表面具有假想球1344(圖25A)之表面形狀之一部分。於圖示之例中，單位入射部1391例如凸狀地具備假想球1344之側面形狀中以包含球之中心之方式切斷成一半之正圓球(半正圓球)之表面形狀。惟，無須為一半，可為多於一半之量 (例如具有圓之直徑之2/3之高度之單位入射部1391)、或少於一半之量(例如具有圓之直徑之1/3之高度之單位入射部1391)等。此外，此處言及之正圓無須為嚴謹之正球，意指藉由一般之測定方法測定到之直徑於全範圍內相等之球。又，單位入射部1391可為凹狀而取代凸狀，亦可為橢圓球(橢圓體)之一部分，取代正圓球之一部分。

單位入射部1391於散射波U1之傳遞方向(紙面左右方向)配置複數個。又，單位入射部1391亦在與散射波U1之傳遞方向正交之方向中之水平方向(紙面上下方向)配置複數個。單位入射部1391配置於構成格子之各交點上。

根據入射部139，可擴大偏心配置接收探針120之容許接收角度，可抑制散射波U1之接收遺漏。

圖26係說明第9實施形態之偏心配置接收探針120之構造之俯視圖。第9實施形態之偏心配置接收探針120中具備之入射部141，具備複數個第8實施形態之單位入射部1391(圖25B)。惟，單位入射部1391之配置形態與第8實施形態不同。

入射部141具備藉由彼此錯開地配置而錯位狀配置之複數個單位入射部1391。藉此，可增大偏心配置接收探針120之接收面中單位入射部1391所佔之比例，可提高接收感度。

圖27係顯示第10實施形態之超音波檢查裝置Z之構成之圖。於第10實施形態中，掃描計測裝置1除了偏心配置接收探針120以外，亦具備同軸配置接收探針140。此處，同軸配置接收探針140係配置於偏心距離L成為零之位置之接收探針121。亦即，同軸配置接收探針140之接收聲軸AX2與發送探針110之發送聲軸AX1相同。於第10實施形態中，可自較小之缺陷部D至較大之缺陷部D，檢測寬幅之尺寸之缺陷部D。

如上述般，藉由以偏心配置接收探針120檢測散射波U1之計測方法，可容易檢測微小之缺陷部D。另一方面，較大之缺陷部D亦可利用作為先前方法之阻止法來檢測。為此，於第10實施形態中，亦藉由偏心配置接收探針120與同軸配置接收探針140之並用，來進行利用阻止法之缺陷部D之檢測。具體而言，較超音波束U之形狀及尺寸為大之缺陷部D亦可利用同軸配置接收探針140來檢測。於第10實施形態中，藉由利用以2個計測方法獲得之信號，而較小之缺陷部D或較大之缺陷部D均可容易檢測到。

圖28係第10實施形態之超音波檢查裝置Z之功能方塊圖。偏心配置接收探針120之輸出信號被輸入至接收系統220a，於由信號放大器222放大後，由波形解析部224提取信號之振幅資訊(信號強度資訊)。信號強度資訊被輸入至資料處理部201。

同軸配置接收探針140之輸出信號被輸入至接收系統220b，於由信號放大器223放大後，由波形解析部221提取信號之振幅資訊(信號強度資訊)。同軸配置接收探針140之接收聲軸AX2由於設置為與發送探針110之發送聲軸AX1一致，故於缺陷部D中截斷超音波束U之透過量，故而同軸配置接收探針140之接收信號之振幅於缺陷部D中減少。其係利用作為先前技術之「阻止法」之缺陷檢測方法。連接有同軸配置接收探針140之接收系統220b之波形解析部221之輸出信號被輸入至資料處理部201。

資料處理部201藉由將自接收系統220a輸入之信號與自接收系統220b輸入之信號適切地組合，而產生缺陷圖像。產生之缺陷圖像顯示於顯示裝置3。

說明自接收系統220a、220b各者輸出之2個信號之組合方法之一例。於某一掃描位置，當滿足以偏心配置接收探針120接收到之信號增加、或來自同軸配置接收探針140之信號減少之至少任一條件時，可認為於該掃描位置存在缺陷。

圖29係顯示第11實施形態之超音波檢查裝置Z之構成之圖。於第11實施形態中，除了使用例如水等液體W作為流體F以外，與第1實施形態同樣。於本揭示之超音波檢查裝置Z中，流體F可如上述般為氣體G(圖1)，亦可如第11實施形態般為液體W。惟，根據以下之理由，作為由本揭示發揮之效果，於利用空氣等氣體G作為流體F之情形下賦予更佳之效果。

與在液體W中進行比較，於氣體G中，超音波之聲速較小(聲波之傳遞較慢)。如上述般，聲速越慢，接收探針121之指向性越高，接收容許角度越變窄。因此，藉由使用如上述之偏心配置接收探針120，而提高接收容許角度之效果更大。

第11實施形態之超音波檢查裝置Z藉由經由作為流體F之液體W朝被檢查體E入射超音波束U，而進行被檢查體E之檢查。被檢查體E配置於液體W之液面L0之下，且浸入液體W。

於第11實施形態所使用之偏心配置接收探針120中，聲透鏡部130(圖10A)包含較作為流體F之例如水中之聲速為大之材料、具體而言包含例如聚苯乙烯。由於聚苯乙烯中之聲速c2為2350m/s，水中之聲速c1為1490m/s，故聲透鏡部130(圖10A)包含較水中之聲速為大之材料。

圖30係顯示第12實施形態之超音波檢查裝置Z之構成之圖。於第10實施形態中，偏心配置接收探針120包含複數個單位探針120a(單位性偏心配置接收探針)。於圖示之例中，單位探針120a為3個。單位探針120a分別配置於偏心距離L(與發送聲軸AX1相隔之距離)不同之位置。單位探針120a除了名稱不同以外，具有與偏心配置接收探針120相同之構成及功能，雖然均未圖示，但於表面具備具有複數個單位入射部之入射部，且前述複數個單位入射部具有具備複數個朝特定方向延伸之法線之表面形狀。

散射波U1之路徑根據缺陷部D之深度、形狀、斜率等而略有變化。例如，散射時之散射角(散射波U1對於發送聲軸AX1形成之角度)一般為同程度。因此，缺陷部D越深，散射波U1到達越靠近發送聲軸AX1之部位，缺陷部D越淺，散射波U1到達越遠離發送聲軸AX1之部位。為此，利用複數個單位探針120a，藉由利用哪一位置之單位探針120a接收到之資訊，而可獲得與缺陷部D相關之資訊(缺陷部D之深度等)。

圖31係第12實施形態之超音波檢查裝置Z之功能方塊圖。複數個單位探針120a連接於與各者對應之接收系統220c、220d、220e。各個接收系統220c、220d、220e之構成與圖13所示之接收系統220之構成同樣。亦即，接收系統220c、220d、220e雖然均未於圖31中圖示，但如圖13所示般具備信號放大器222、及波形解析部221。來自各個單位探針120a之信號由信號放大器222放大，並被輸入至波形解析部221。波形解析部221輸出接收信號(散射波U1)之振幅。來自該等接收系統220c、220d、220e各者之輸出被輸入至缺陷資訊判定部205。

缺陷資訊判定部205備置於控制裝置2，基於複數個單位探針120a中接收到所照射之超音波束U之因在被檢查體E之缺陷部D之散射而產生之散射波U1的單位探針120a之接收信號，判定與在被檢查體E之缺陷部D相關之資訊(缺陷部D之深度等)。具體而言，缺陷資訊判定部205基於來自接收系統220c、220d、220e各者之波形解析部221(圖13)之振幅資訊，判斷為了觀測散射波U1為最佳之接收系統220。於第10實施形態中，缺陷資訊判定部205選擇振幅最大之接收系統220。而且，將該所選擇之接收系統220之接收信號輸出至資料處理部201。

缺陷資訊判定部205基於接收系統220c、220d、220e各者之波形解析結果，判定與缺陷部D相關之資訊。基於接收信號係以哪一單位探針120a檢測到何種程度之接收信號(散射波U1)。藉此，可提高缺陷部D之位置資訊之精度。

缺陷資訊判定部205之輸出被輸入至資料處理部201。資料處理部201藉由與來自掃描探針之掃描控制器204之掃描位置資訊匹配，而將與掃描位置對應之缺陷資訊圖像化，並顯示於顯示裝置3。

此外，缺陷資訊判定部205可設置為資料處理部201之一部分。

圖32係顯示第13實施形態之偏心配置接收探針120之配置之圖，且係將於第12實施形態中配置於鉛直方向之單位探針120a傾斜地配置之圖。複數個單位探針120a相對於發送聲軸AX1對稱地配置。因此，於偏心距離L相同之位置配置至少2個單位探針120a。於圖示之例中，於包含發送聲軸AX1之俯視下在發送聲軸AX1之兩側，對稱地各配置3個單位探針120a。而且，於3個不同之偏心距離L之各個位置各配置2個單位探針120a。此外，單位探針120a與上述之第2實施形態(圖16)同樣地傾斜地配置。

描述將具備設置角度調整部(未圖示)之單位探針120a(偏心配置接收探針120)傾斜地配置之效果。若利用圖17進行說明，則考量散射波U1之角度β 2以例如8°為中心具有±5°之擴展之情形。該情形下，只要將單位探針120a之角度θ設為8°即可。如上述般，由於在單位探針120a中接收容許角度擴展，故可高效率地接收以角度β=8°為中心地擴展之散射波U1。又，由於接收容許角度擴展，故單位探針120a之角度θ之容限擴展，可容易執行角度θ之設定。

此外，於第13實施形態及上述第12實施形態中，進而，掃描計測裝置1可進一步具備同軸配置接收探針140(圖27)。藉由進一步具備同軸配置接收探針140，而無論是缺陷部D較大者、還是較小者均可有效率且容易地檢測出。

於以上之各實施形態中，記載缺陷部D為空腔之例，但作為缺陷部D，可為混入有與被檢查體E之材質不同之材質之異物。該情形下亦然，由於在不同之材料相接之界面存在聲阻抗之差(Gap，間隙)，故產生散射波U1，故而上述各實施形態之構成事屬有效。本實施形態之超音波檢查裝置Z雖然以超音波缺陷映像裝置為前提，但可應用於非接觸在線內部缺陷檢查裝置。

本揭示並非係限定於前述之實施形態者，包含各種變化例。例如，前述之實施形態係為了易於理解地說明本揭示而詳細說明者，未必係限定於具有所說明之所有構成者。又，可將某一實施形態之構成之一部分置換成其他實施形態之構成，亦可於某一實施形態之構成附加其他實施形態之構成。又，針對各實施形態之構成之一部分，可進行其他構成之追加、削除、置換。

又，前述之各構成、功能、構成方塊圖之各部等可藉由例如以積體電路設計其等之一部分或全部等而以硬體實現。又，如圖14所示，前述之各構成、功能等可藉由CPU 252等處理器解釋並執行實現各者之功能之程式，而以軟體實現。實現各功能之程式、表、檔案等之資訊除了儲存於HDD以外，亦可儲存於記憶體、SSD(Solid State Drive，固態硬碟)等記錄裝置、或IC(Integrated Circuit，積體電路)卡、SD(Secure Digital，保全數位)卡、DVD(Digital Versatile Disc，數位多功光碟)等記錄媒體。

又，於各實施形態中，控制線及資訊線表示於說明上被認為必要者，於產品上未必限定於表示所有控制線及資訊線。實際上，可認為幾乎所有之構成相互連接。