JPH08160023A

JPH08160023A - 超音波検査装置

Info

Publication number: JPH08160023A
Application number: JP6305120A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Takishita; 芳彦瀧下
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1994-12-08
Filing date: 1994-12-08
Publication date: 1996-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】簡素な構成で高密度の画像を得ることができ
る超音波検査装置を提供すること。【構成】振動素子選択回路１２は制御部１８の指令に
よりアレイ探触子Ｓの振動素子１〜Ｎ中の所定数を選択
する。送信遅延回路１０は制御部１８の指令で入力され
るパルス信号を２つの遅延パターンの一方で遅延させ
る。受信遅延回路１３は前記２つの遅延パターンとは異
なる１つの遅延パターンを有する。１つのパルスを一方
の遅延パターンで遅延させて選択された振動素子を励振
させ送信を行い、反射波を受信遅延回路１３の遅延パタ
ーンで加算する。次のパルスを他方の遅延パターンで遅
延させて同様に送受信を行う。これにより、走査ピッチ
を振動素子間ピッチの１／２とし、高密度の画像を得る
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多数の圧電体より成る
振動素子を一列に配列して構成されたアレイ探触子を用
いて被検体を超音波ビームで走査する被検体の超音波検
査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波検査による非破壊検査は多くの分
野で使用されている。特に、圧電体を振動素子として用
い、これら振動素子を多数所定方向に配列して構成され
るアレイ探触子による超音波検査は、当該アレイ探触子
の配列方向の超音波走査を電子的に行なうことができる
ので、迅速な検査が可能である。即ち、複数の隣接する
振動素子を選択し、これらをそれぞれ所定の時間遅延さ
せて励振させると、その遅延の態様に応じた超音波ビー
ムを発生させることができる。そこで、複数の振動素子
の選択を１つずつずらせてゆき、各選択毎に上記の遅延
の態様で振動素子を励振させると、発生した超音波ビー
ムは振動素子の配列方向に順次移動してゆくことにな
り、結局、超音波ビームによる走査が行われることにな
る。上記の各選択は電子的に行われるので、走査速度は
機械的な走査に比較してはるかに早くなる。

【０００３】ところで、超音波検査装置では、超音波走
査の密度をあげて画像の質の向上が要望されている。し
かし、上記の手段による走査（電子走査）では、走査の
ピッチが各振動素子の配列間隔に限定されて、それ以上
ピッチ間隔を小さくして走査密度を高めることはできな
い。このため、走査ピッチを小さくするための種々の方
法が提案されている。これらの方法のうち、特開平１−
１０４２５１号公報で提案されている方法の原理を図に
より説明する。

【０００４】図６は従来の走査方法の原理を示す図であ
る。この図で、Ａはアレイ探触子を示し、その振動素子
１〜８が図示されている。Ｓは焦点位置の移動を判り易
く示すために付されたスケールである。（Ｉ）〜（IV）
は超音波ビームの発生順番（走査順番）を示す。まず、
走査順番（Ｉ）では、振動素子１〜６が選択され、これ
らを所定の遅延時間で励振させることにより、破線で示
す送信ビームが発生する。この場合の焦点は、スケール
Ｓ上では「３」位置である。次いで、その反射波である
受信ビーム（実線）を受信することになるが、この受信
は振動素子１〜５で行われる。この場合の焦点は、スケ
ールＳ上では「２．５」位置である。今、送信波の指向
特性をＸ、受信波の指向特性をＹとすると、送受波の総
合指向特性Ｚは、Ｚ＝Ｘ・Ｙとなり、その中心は両者の
中間点となる。したがって、上記の例では、中間点はス
ケール上に矢印Ｆ₁ で示す「２．７５」位置となる。受
信された各信号は、所定の遅延パターンで遅延された後
に加算される。以下、送信ビームは破線で、受信ビーム
は実線で表す。

【０００５】走査順番（II）では、送信の振動素子はそ
のままとし、受信は振動素子２〜６で行う。この結果、
中心は矢印Ｆ₂ で示す「３．２５」位置となる。走査順
番（III）では、送信を１つずらせて振動素子２〜７で
行い、受信の振動素子はそのままにしておく。これによ
り、中心は矢印Ｆ₃ で示す「３．７５」位置となる。
又、走査順番（IV）では、送信の振動素子はそのままと
し、受信は振動素子３〜７で行う。この結果、中心は矢
印Ｆ₄ で示す「４．２５」位置となる。このような方法
により、通常の方法では、スケールＳ上で「１」であっ
た走査ピッチが、「０．５」に小さくされ、画像の密度
を２倍に向上させることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法は、送
信時に６個の振動素子を選択し、受信時に５個の振動素
子を選択する方法である。したがって、送信時の振動素
子の選択回路と、受信時の振動素子の選択回路はそれぞ
れ独立して設けねばならず、又、それらの選択回路で行
われる制御も別個のものとなる。このため、回路の構成
が複雑になるという問題があった。

【０００７】ところで、画像の質の向上とは全く別の目
的（走査時間の短縮）で、超音波ビームをずらせる手段
が特公昭５６−２００１７号公報で提案されている。こ
れを図７により説明する。図７は従来の超音波検査装置
の一部のブロック図である。この図で、Ａはアレイ探触
子であり、多数の振動素子のうちの５つの振動素子１〜
５が示されている。Ｄは受信遅延回路、１Ａ、１Ｂは加
算器、Ｔ_A 、Ｔ_B は各加算器１Ａ、１Ｂの出力端子であ
る。受信遅延回路Ｄでは、各振動素子に対して２つの遅
延素子が配置される。各遅延素子の遅延時間がτ_A1〜τ
_A5、τ_B1〜τ_B5で示されている。

【０００８】この装置の動作の概略を説明する。各振動
素子１〜５が励振されて１つの超音波ビームが発生した
とき、その反射波（受信波）の受信を、この装置では次
のように行う。即ち、遅延回路Ｄの各振動素子に接続さ
れる一方の各遅延素子の遅延時間τ_A1〜τ_A5を、発生し
た超音波ビームの点Ｆ_A の音圧を受信するように調整
し、同じく、他方の各遅延素子の遅延時間τ_B1〜τ
_B5を、発生した超音波ビームの点Ｆ_B の音圧を受信する
ように調整しておく。そうすると、加算器１Ａでは、実
線で示す経路で点Ｆ_A の音圧が受信され、同じく、加算
器１Ｂでは、破線で示す経路で点Ｆ_B の音圧が受信され
る。このような手段により、１つの超音波ビームから２
つの個所の受信信号を同時に得ることができ、走査速度
は２倍となる。

【０００９】このような手段を、画像密度の向上に利用
しようとしても、遅延回路および加算器が、図示実線と
破線の２系統となり、かつ、同時に得られた端子Ｔ_A 、
Ｔ_Bからの出力を処理するための回路又はメモリが必要
となり、結局、図６に示す従来例と同様、全体構成が複
雑となるという問題が存在し、前述の従来技術の課題の
解決にはならない。

【００１０】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、簡素な構成で高密度の画像を得ることがで
きる超音波検査装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、多数の振動素子を所定方向に配列したア
レイ探触子を備え、隣接する複数の前記振動素子を選択
してそれらを励振させて超音波ビームを発生させ、前記
振動素子の選択を１つずつずらして順次超音波ビームを
発生させてゆくことにより、前記所定方向に超音波ビー
ムの走査を行う超音波検査装置において、複数の前記振
動素子を選択する振動素子選択回路と、この振動素子選
択回路で選択された各振動素子を励振させるパルスを第
１の遅延パターン又は第２の遅延パターンで遅延させる
送信遅延回路と、この送信遅延回路の前記第１の遅延パ
ターンと前記第２の遅延パターンとを切り換える切換制
御手段と、超音波ビームの反射波を前記振動素子選択回
路で選択された各振動素子で受信する受信遅延回路とを
設けたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】振動素子選択回路は、予め定められた数の隣接
する振動素子を選択する。又、切換制御手段は送信遅延
回路に対して信号を出力し、その遅延パターンを第１の
遅延パターンへ切り換える。この状態で、振動素子を励
振するパルスが出力されると、このパルスは送信遅延回
路で第１の遅延パターンに従って遅延されて、選択され
ている各振動素子に順次印加され、それらを次々に励振
させて超音波ビーム発生させる。発生した超音波ビーム
は被検体に放射され、その反射波は再び上記各振動素子
へ戻り、受信され加算される。この加算値が超音波デー
タとして処理される。

【００１３】次に、振動素子選択回路により選択された
振動素子はそのままとして、切換制御手段は送信遅延回
路の遅延パターンを第２の遅延パターンへ切り換え、こ
の状態でパルスが出力され、各振動素子はこれにより励
振されて超音波ビームを発生させ、その反射波は受信遅
延回路で受信、加算され、超音波データとして出力され
る。

【００１４】上記の処理において、受信した超音波デー
タの被検体における位置は遅延パターンに応じて異な
り、したがって、同一の選択された振動素子の励振によ
り位置のずれた２つの超音波データを得ることができ、
通常の手段の超音波走査に比較して２倍の密度の超音波
データを得ることができる。しかも、選択される振動素
子は送信時も受信時も同一であり、かつ、回路構成は送
信側も受信側も１系統であり、構成が著しく簡素化され
る。又、遅延パターンの切り換えは、パルスを処理する
送信側で行うので、簡素な構成で高周波の超音波信号に
も対応することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１は本発明の実施例に係る超音波検査装置のブ
ロック図である。この図で、Ｓは図６、図７に示すもの
と同様のアレイ探触子である。１０は送信遅延回路であ
り、入力したパルス信号に対して２つの異なる遅延パタ
ーン（第１の遅延パターンと第２の遅延パターン）に従
って遅延を与える機能を有する。この送信遅延回路１０
については、図２および図３によりさらに説明する。１
１は入力されたパルス信号に応じて振動素子を励振する
パルスを出力するパルサ回路、１２は励振させるべき振
動素子を選択する振動素子選択回路、１３は選択された
振動素子で受信した反射波の信号を所定の遅延パターン
で遅延させて加算する受信遅延回路、１４は増幅器であ
る。１５はブラウン管等の表示器、１６、１７は表示器
１５の掃引を行うＸ軸偏向回路およびＹ軸偏向回路であ
る。１８はマイクロコンピュータで構成される制御部で
あり、送信遅延回路１０、振動素子選択回路１２、Ｘ軸
偏向回路１６、およびＹ軸偏向回路１７の動作を制御す
る。

【００１６】図２は図１に示す送信遅延回路１０のブロ
ック図である。この図で、図１に示す部分と同一部分に
は同一符号が付してある。１０Ｄ₁ 〜１０Ｄ₆ は遅延素
子を示し、それぞれ図示されていない２つの遅延線で構
成されている。これら２つの遅延線は、制御部１８の指
令により電子的に切り換え可能となっている。ｐは制御
部１８からの指令により図示しないパルス発生手段から
出力されるパルス信号を示す。

【００１７】図３は図２に示す各遅延素子１０Ｄ₁ 〜１
０Ｄ₆ の各遅延線の遅延時間を説明する図である。この
図で、（ａ）は各遅延素子１０Ｄ₁ 〜１０Ｄ₆ における
一方の遅延線の遅延時間を示し、（ｂ）は各遅延素子１
０Ｄ₁ 〜１０Ｄ₆ における他方の遅延線の遅延時間を示
す。即ち、遅延素子１０Ｄ₁ の一方の遅延線は（ａ）に
示す遅延時間τ₆ 、他方の遅延線の遅延時間は（ｂ）に
示す遅延時間τ₁ である。同様に、遅延素子１０Ｄ₂ の
一方の遅延線は（ａ）に示す遅延時間τ₅ 、他方の遅延
線の遅延時間は（ｂ）に示す遅延時間τ₂ 、遅延素子１
０Ｄ₃ の一方の遅延線は（ａ）に示す遅延時間τ₄ 、他
方の遅延線の遅延時間は（ｂ）に示す遅延時間τ₃ 、遅
延素子１０Ｄ₄ の一方の遅延線は（ａ）に示す遅延時間
τ₃ 、他方の遅延線の遅延時間は（ｂ）に示す遅延時間
τ₄ 、遅延素子１０Ｄ₅ の一方の遅延線は（ａ）に示す
遅延時間τ₂ 、他方の遅延線の遅延時間は（ｂ）に示す
遅延時間τ₅ 、遅延素子１０Ｄ₆ の一方の遅延線は
（ａ）に示す遅延時間τ₁ 、他方の遅延線の遅延時間は
（ｂ）に示す遅延時間τ₆ である。各遅延素子１０Ｄ₁
〜１０Ｄ₆ における一方の各遅延線の遅延時間により、
（ａ）に示すように第１の遅延パターンＰ_DAが構成さ
れ、各遅延素子１０Ｄ₁ 〜１０Ｄ₆ における他方の遅延
線の遅延時間により、（ｂ）に示すように第２の遅延パ
ターンＰ_DBが構成される。

【００１８】次に、本実施例の動作を図４を参照して説
明する。図４は本実施例の走査方法の原理を示す図であ
る。この図で、図６と同じく、Ａはアレイ探触子、１〜
８はその振動素子、Ｓはスケール、（Ｉ）〜（IV）は超
音波ビームの発生順番（走査順番）を示す。

【００１９】先ず、制御部１８の指令信号により、振動
素子選択回路１２は指示された振動素子を選択し、これ
らをパルサ回路１１に接続する。ここで、図４に示す例
に従い、振動素子１〜６が選択され、パルサ回路１１に
接続されるものとする。次に、制御部１８は、送信遅延
回路１０に指令信号を出力して、各遅延素子１０Ｄ₁〜
１０Ｄ₆ における一方の遅延線をパルス信号ｐの出力線
に接続する切り換えを行う。これにより、送信遅延回路
１０は第１の遅延パターンＰ_DAを備えることとなる。こ
の状態で、制御部１８の指令によりパルス信号ｐが出力
されると、このパルス信号ｐは送信遅延回路１０の各遅
延素子１０Ｄ₁ 〜１０Ｄ₆ の切り換えられている遅延線
に入力し、各々それらの遅延時間に従って各遅延素子１
０Ｄ₁ 〜１０Ｄ₆ からパルス信号がパルサ回路１１へ出
力される。パルサ回路１１は入力されたパルス信号に従
って、振動素子選択回路１２を介して既に選択されてい
る対応する振動素子を励振する。図４の（Ｉ）で示す送
信波（破線）は、第１の遅延パターンＰ_DAに従って順次
励振された振動素子１〜６により発生する超音波ビーム
を示す。

【００２０】この図から明らかなように、第１の遅延パ
ターンＰ_DAは超音波ビームの指向特性を中心（振動素子
３と振動素子４の中間）から角度θだけずれた方向に傾
ける態様の遅延パターンである。

【００２１】この超音波ビームの被検体からの反射波
は、振動素子１〜６により受信され、その受信信号（ア
ナログ信号）は振動素子選択回路１２を介して受信遅延
回路１３に入力される。受信遅延回路１３には、所定の
遅延パターンが設定されている。図４に示す例では、こ
の遅延パターンは、振動素子１、６からの信号に対し同
一の遅延時間τ₁₆、振動素子２、５からの信号に対し同
一の遅延時間τ₂₅、振動素子３、４からの信号に対し同
一の遅延時間τ₃₄が、τ₁₆＜τ₂₅＜τ₃₄の関係で設定さ
れている。それ故、当該反射波の受信（実線）は図４に
（Ｉ）で示す態様（左右対称）でなされる。

【００２２】受信遅延回路１３では、上記の遅延時間を
もって各振動素子１〜６からの受信信号が加算され、加
算された信号が超音波データとして出力され、増幅器１
４で増幅されて表示器１５へ入力される。この場合の超
音波ビームの総合指向特性は、図４の（Ｉ）で示す位置
Ｆ₁ となる。即ち、以上の動作により、位置Ｆ₁ の超音
波データが採取されたこととなる。

【００２３】次に、制御部１８は、振動素子の選択はそ
のままの状態で送信遅延回路１０に指令信号を出力し、
各遅延素子１０Ｄ₁ 〜１０Ｄ₆ における他方の遅延線を
パルス信号ｐの出力線に接続する切り換えを行う。これ
により、送信遅延回路１０は第２の遅延パターンＰ_DBを
備えることとなる。この状態で、さきの場合と同じく、
パルス信号ｐが出力されると、このパルス信号ｐは送信
遅延回路１０の各遅延素子１０Ｄ₁ 〜１０Ｄ₆ の切り換
えられている遅延線に入力し、パルサ回路１１からはそ
れらの遅延時間に従ったパルスが出力され、各振動素子
１〜６を励振する。図４の（II）で示す送信波（破線）
は、第２の遅延パターンＰ_DBに従って順次励振された振
動素子１〜６により発生する超音波ビームを示す。

【００２４】この図から明らかなように、第２の遅延パ
ターンＰ_DBは、超音波ビームの指向特性を中心から、図
４の（Ｉ）で示す場合とは逆方向に角度θだけ傾ける態
様の遅延パターンである。即ち、各遅延素子Ｄ₁ 〜Ｄ₆
の他方の各遅延線の遅延時間は、上記一方の各遅延線の
遅延時間とは逆転した関係（第２の遅延パターンＰ_DBは
第１の遅延パターンＰ_DAを逆転した関係）になってい
る。

【００２５】ここで、受信遅延回路１３の遅延パターン
は同じであるので、この場合の超音波の指向特性は、図
４の（II）で示す位置Ｆ₂ となる。即ち、この位置Ｆ₂
の超音波データが採取されたこととなり、最初のパルス
信号ｐにより位置Ｆ₁ （スケール上では２．７５）の走
査が行われ、次のパルス信号ｐにより位置Ｆ₂ （３．２
５）の走査が行われことになるので、同じ選択された振
動素子で２つの異なる位置の超音波データを得ることが
でき、通常の走査における隣接する振動素子間の走査ピ
ッチ（スケール上では１）の走査に比較して、１／２
（スケール上で、〔Ｆ₁ −Ｆ₂ 〕）の走査ピッチで走査
を行うことができる。

【００２６】次に、制御部１８は振動素子選択回路１２
に指令を出力し、振動素子の選択を１つずらせて、振動
素子２〜７を選択し、この状態で再び上記と同じ動作を
行う。この状態で出力される最初のパルス信号ｐによ
り、図４の（III）に示すように位置Ｆ₃ の走査が行わ
れ、次のパルス信号ｐにより、図４の（IV）に示すよう
に位置Ｆ₄ の走査が行われる。以下、振動素子選択回路
１２により振動素子を１つずつずらしながら同様の動作
が繰り返され電子走査が実行される。

【００２７】このように、本実施例では、遅延パターン
を切り換えて走査を行うようにしたので、振動素子選択
回路１２で選択される振動素子の数は同一とすることが
でき、これにより図６に示すように、送信側の振動素子
と受信側の振動素子の数が異なることによる回路構成の
複雑化を避けることができ、又、前述の特公昭５６−２
００１７号公報に記載の装置のように受信側を２系統と
することも避けることができ、簡素な構成で高密度の画
像を得ることができる。

【００２８】さらに、本実施例は、遅延パターンの切り
換えを送信側で行うようにしたので、超音波ビームに高
周波を用いる場合にも、以下の理由で簡素な構成でこれ
に対応することができる。前述の特公昭５６−２００１
７号公報に記載の装置は人体の超音波診断に用いられる
装置であり、人体の約８０％が水であることから、当該
装置は比較的低い周波数（３．５〜７．５ＭＨｚ）で用
いられる。これに対して、人体ではない物体が被検体で
ある場合、近年、画像の高分解能化を達成するため高周
波（１０〜５０ＭＨｚ）化が進められている。このよう
な高周波では、受信遅延回路１３により受信信号の位相
を合わせる場合、遅延制御は数ナノ秒（ｎｓｅｃ）の精
度が要求され、かつ、周波数帯域が充分確保されていな
いと必要な高周波成分が減衰してしまうため、受信信号
の高周波の周波数成分を減衰させないようにすることが
要求される。このような条件下で、仮に、受信遅延回路
１３で遅延線の切り換えを行おうとすると、その切り換
え（高周波のアナログ信号の切り換え）に高速、高精度
の装置を必要とする。しかし、本実施例では、受信遅延
回路１３での切り換えは行わず、送信遅延回路１０で遅
延線の切り換えを行うようにしたので、高周波のアナロ
グ信号を処理する受信側とは異なり、単にパルスを処理
するだけの送信側での切り換えを行うこととなり、この
ため、通常の切換装置で充分に達成することができる。
又、その切り換えのための制御も制御部１８を構成する
マイクロコンピュータで容易、かつ、正確に行うことが
できる。

【００２９】図５は図１に示す送信遅延回路１０の他の
具体例を示すブロック図である。この図で、図１に示す
部分と同一部分には同一符号が付してある。１０Ｄ₁₀〜
１０Ｄ₆₀は特定の１つの遅延線より成る遅延素子、１０
Ｓはスイッチング回路である。スイッチング回路１０Ｓ
は、図５に四角で示されるスイッチング素子（電子的ス
イッチ）１０Ｓ_1A〜１０Ｓ_6A、および丸で示されるスイ
ッチング素子（電子的スイッチ）１０Ｓ_1B〜１０Ｓ_6Bを
備えている。スイッチング素子１０Ｓ_1A〜１０Ｓ_6Aは制
御部１８の指令により同時に、遅延素子１０Ｄ₁₀〜１０
Ｄ₆₀をそれぞれパルサ回路１１に切り換え接続し、スイ
ッチング素子１０Ｓ_1B〜１０Ｓ_6Bは制御部１８の指令に
より同時に、遅延素子１０Ｄ₁₀〜１０Ｄ₆₀をそれぞれパ
ルサ回路１１に切り換え接続する。各遅延素子１０Ｄ₁₀
〜１０Ｄ₆₀の各遅延線の遅延時間は、例えば図３の
（ａ）に示す遅延パターンＰ_DAに従って設定されてい
る。

【００３０】制御部１８がスイッチング素子１０Ｓ_1A〜
１０Ｓ_6Aの切換指令を出力すると、これらスイッチング
素子１０Ｓ_1A〜１０Ｓ_6Aは遅延素子１０Ｄ₁₀〜１０Ｄ₆₀
をパルサ回路１１に接続し、この状態でパルス信号ｐが
出力されると、パルサ回路１１の入力線Ｅ₁ 〜Ｅ₆ には
それぞれ時間τ₁ 〜τ₆ だけ遅延されてパルス信号ｐが
現れ、パルサ回路１１に入力される。即ち、スイッチン
グ素子１０Ｓ_1A〜１０Ｓ_6Aの切換えにより、遅延パター
ンＰ_DAが構成されたことになる。同じく、制御部１８が
スイッチング素子１０Ｓ_1B〜１０Ｓ_6Bの切換指令を出力
すると、これらスイッチング素子１０Ｓ_1B〜１０Ｓ_6Bは
遅延素子１０Ｄ₁₀〜１０Ｄ₆₀をパルサ回路１１に接続
し、この状態でパルス信号ｐが出力されると、パルサ回
路１１の入力線Ｅ₁ 〜Ｅ₆ には、上記の順序とは逆転し
て、それぞれ時間τ₆ 〜τ₁ だけ遅延されてパルス信号
ｐが現れ、パルサ回路１１に入力される。即ち、スイッ
チング素子１０Ｓ_1B〜１０Ｓ_6Bの切換えにより、遅延パ
ターンＰ_DBが構成されたことになり、図２に示す遅延線
の切り換えと等価になる。この送信遅延回路を用いた以
後の動作および効果は、図２に示す送信遅延回路を用い
た場合と同じである。

【００３１】なお、本実施例の説明では、送信遅延回路
の２つの遅延パターンが互いに逆転関係にある例につい
て説明したが、必ずしも逆転関係に設定する必要はな
い。しかし、その場合には、図５に示す送信遅延回路は
使用できない。

【００３２】又、上記実施例の説明では、図４に示すよ
うに、送信および受信とも遅延を行う例について説明し
た。しかし、本発明はこれに限ることはなく、次のよう
な態様でも適用可能である。即ち、送信側では、選択さ
れた各振動素子に対してほぼ等間隔の時間差をもって遅
延を与えて一方向に傾く平行超音波ビームを作成し、こ
の平行超音波ビームの反射波を各振動素子で同時に（遅
延時間差なく）受信する。これにより、総合指向性は両
者の中間となる。次に、同じ各振動素子に対してさきの
時間差とは逆の関係でほぼ等間隔の時間差をもって遅延
を与えて他の方向に傾く平行超音波ビームを作成し、こ
の平行超音波ビームの反射波を各振動素子で同時に（遅
延時間差なく）受信する。この場合も総合指向性は両者
の中間となる。この態様では、受信側の遅延回路（受信
遅延回路）は不要となり、構成が著しく簡素化される。

【００３３】さらに、送信側では、選択された各振動素
子に対して、超音波ビームが一方に集束する遅延を与
え、この超音波ビームの反射波を各振動素子で同時に
（遅延時間差なく）受信する。これにより、総合指向性
は両者の中間となる。次に、同じ各振動素子に対してさ
きの時間差とは逆の関係で他方に集束する遅延を与え、
この超音波ビームの反射波を各振動素子で同時に（遅延
時間差なく）受信する。この場合も総合指向性は両者の
中間となる。この態様でも、受信側の遅延回路（受信遅
延回路）は不要となり、構成が著しく簡素化される。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明では、遅延パ
ターンを第１の遅延パターンと第２の遅延パターンとに
切り換えて走査を行うようにしたので、振動素子選択回
路で選択される振動素子の数を同一とすることができ、
これにより従来装置のように、送信側の振動素子と受信
側の振動素子の数が異なることによる回路構成の複雑化
を避けることができ、簡素な構成で高密度の画像を得る
ことができる。又、本発明は、遅延パターンの切り換え
を送信側で行うようにしたので、高周波を用いる場合に
も、簡素な構成でこれに対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る超音波検査装置のブロッ
ク図である。

【図２】図１に示す送信遅延回路のブロック図である。

【図３】図２に示す送信遅延回路の遅延パターンを示す
図である。

【図４】図１に示す装置の走査方法の原理を示す図であ
る。

【図５】図１に示す送信遅延回路の他の具体例のブロッ
ク図である。

【図６】従来の走査方法の原理を示す図である。

【図７】従来の超音波検査装置の一部のブロック図であ
る。

【符号の説明】

１〜Ｎ振動素子１０送信遅延回路１１パルサ回路１２振動素子選択回路１３受信遅延回路１５表示器１８制御部Ｓアレイ探触子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の振動素子を所定方向に配列したア
レイ探触子を備え、隣接する複数の前記振動素子を選択
してそれらを励振させて超音波ビームを発生させ、前記
振動素子の選択を１つずつずらして順次超音波ビームを
発生させてゆくことにより、前記所定方向に超音波ビー
ムの走査を行う超音波検査装置において、複数の前記振
動素子を選択する振動素子選択回路と、この振動素子選
択回路で選択された各振動素子を励振させるパルスを第
１の遅延パターン又は第２の遅延パターンで遅延させる
送信遅延回路と、この送信遅延回路の前記第１の遅延パ
ターンと前記第２の遅延パターンとを切り換える切換制
御手段と、超音波ビームの反射波を前記振動素子選択回
路で選択された各振動素子で受信する受信遅延回路とを
設けたことを特徴とする超音波検査装置。
【請求項２】請求項１において、前記送信遅延回路
は、前記振動素子選択回路で選択される振動素子と同数
の各遅延素子のそれぞれに備えられ前記第１の遅延パタ
ーンに従って設定された遅延時間を有する遅延線と、前
記第２の遅延パターンに従って設定された遅延時間を有
する他の遅延線とで構成されていることを特徴とする超
音波検査装置。
【請求項３】請求項１において、前記送信遅延回路
は、前記振動素子選択回路で選択される振動素子と同数
で、かつ、所定の遅延パターンに従って遅延時間が設定
された各遅延素子と、これら各遅延素子と送信回路の各
出力線との間に介在して前記各遅延素子と前記各出力線
との接続を前記所定の遅延パターンに従って接続する第
１のスイッチング素子群と、前記各遅延素子と前記出力
線との接続を前記所定の遅延パターンを逆転した遅延パ
ターンに従って接続する第２のスイッチング素子群とで
構成されていることを特徴とする超音波検査装置。