JPH0894596A - Ultrasonic examination method of subject - Google Patents

Ultrasonic examination method of subject

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JPH0894596A
JPH0894596A JP6229871A JP22987194A JPH0894596A JP H0894596 A JPH0894596 A JP H0894596A JP 6229871 A JP6229871 A JP 6229871A JP 22987194 A JP22987194 A JP 22987194A JP H0894596 A JPH0894596 A JP H0894596A
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芳彦 瀧下
Noboru Yamamoto
登 山本
Hirotoshi Kino
裕敏 木野
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アレイ探触子、パルサ、増幅器等を変更する
ことなく、広い範囲の検査を行なうことができる被検体
の超音波検査方法を提供すること。 【構成】 アレイ探触子5にはX軸方向に一列に圧電素
子が配列され、それらにより発生する超音波ビームでX
軸方向の走査(電子走査)を行なう。位置Aにあるアレ
イ探触子5(A)をY軸方向に機械的に連続移動させ、
その移動の中途の所定のピッチp毎に電子走査を行な
い、位置Bに至ってアレイ探触子5をX軸方向に、その
走査範囲Lとピッチpの和だけずらし、かつ、Y軸方向
にΔYだけずらし、位置Cから位置Dに向かって同様の
走査を行なう。X軸方向の走査範囲を拡大でき、電子走
査の端部の対応するサンプリング点(P10とP20)を一
致させてサンプリングできる。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide an ultrasonic inspection method of an object capable of performing inspection in a wide range without changing the array probe, pulser, amplifier and the like. [Structure] Piezoelectric elements are arranged in a line in the X-axis direction on the array probe 5, and an ultrasonic beam generated by them is used for X-axis.
Axial scanning (electronic scanning) is performed. The array probe 5 (A) at the position A is mechanically continuously moved in the Y-axis direction,
Electronic scanning is performed at every predetermined pitch p in the middle of the movement, and when the position reaches the position B, the array probe 5 is displaced in the X axis direction by the sum of the scanning range L and the pitch p, and ΔY in the Y axis direction. Then, the same scanning is performed from the position C to the position D. The scanning range in the X-axis direction can be expanded, and sampling can be performed by matching the corresponding sampling points (P 10 and P 20 ) at the ends of electronic scanning.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、多数の圧電素子を一列
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方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic inspection method for an object which scans the object with an ultrasonic beam using an array probe having a large number of piezoelectric elements arranged in a line.

【0002】[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、圧電素子を振動子として用
い、これら圧電素子を多数一列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。このようなアレイ探触子
を用いた超音波検査装置を図8〜図11により説明す
る。
Non-destructive inspection by ultrasonic inspection is used in many fields. In particular, ultrasonic inspection using an array probe configured by arranging a large number of these piezoelectric elements in a row using piezoelectric elements as vibrators electronically performs ultrasonic scanning in the array direction of the array probe. Therefore, quick inspection is possible. An ultrasonic inspection apparatus using such an array probe will be described with reference to FIGS.

【0003】図8は超音波検査装置のスキャナ部分の斜
視図である。この図で、X、Yは座標軸を示す。1はス
キャナ台、2はスキャナ台1上に載置された水槽、3は
水槽2に注入された水、4は水槽2の底部に載置された
被検体である。5は圧電素子を多数一列に配列して構成
されるアレイ探触子で、被検体4と対向配置される。6
はアレイ探触子5を支持するホルダ、7はホルダ6を支
持しそのX軸方向の移動を案内するアーム、8はアーム
7を支持しそのY軸方向の移動を案内するフレームであ
る。これらでスキャナ9が構成されている。なお、アレ
イ探触子5は超音波ビームの焦点を所望の位置に合わせ
るため、図示されていない適宜の機構でZ軸(X、Y軸
に直交する軸)方向に移動せしめられる。
FIG. 8 is a perspective view of the scanner portion of the ultrasonic inspection apparatus. In this figure, X and Y indicate coordinate axes. Reference numeral 1 is a scanner base, 2 is a water tank placed on the scanner base 1, 3 is water poured into the water tank 2, and 4 is a subject placed on the bottom of the water tank 2. An array probe 5 is formed by arranging a large number of piezoelectric elements in one line, and is arranged to face the subject 4. 6
Is a holder that supports the array probe 5, 7 is an arm that supports the holder 6 and guides its movement in the X-axis direction, and 8 is a frame that supports the arm 7 and guides its movement in the Y-axis direction. The scanner 9 is composed of these. The array probe 5 is moved in the Z-axis (axis orthogonal to the X and Y axes) direction by an appropriate mechanism (not shown) in order to focus the ultrasonic beam on a desired position.

【0004】図9は図8に示すアレイ探触子5の側面図
である。この図で、50は一列に配列された多数の圧電
素子を示す。B1 、B2 、…………BN は超音波ビー
ム、pは各超音波ビームB1 、B2 、…………BN 間の
ピッチ、xは超音波ビームによる走査方向(例えば、図
8でX軸方向)、Lは走査範囲を示す。
FIG. 9 is a side view of the array probe 5 shown in FIG. In this figure, reference numeral 50 designates a large number of piezoelectric elements arranged in a line. B 1, B 2, ............ B N ultrasound beam, p is the ultrasonic beams B 1, B 2, a pitch between ............ B N, x is direction scanning by the ultrasonic beams (e.g., In FIG. 8, the X-axis direction), L indicates the scanning range.

【0005】このアレイ探触子5の動作の概要を説明す
る。最初に図9で左端から複数の(例えば1番目から7
番目までの7個の)圧電素子が選択され、両端の素子か
ら中央の素子の方へ順に所定の遅延時間でパルス電圧を
与えて各圧電素子を励振し、超音波を発生させる。これ
ら圧電素子からの超音波は一点F(焦点)に集束する超
音波ビームB1 となる。次に、圧電素子の選択を1つず
らせて次の複数の(2番目から8番目までの7個の)圧
電素子が選択され、これらを同様な遅延時間で励振する
と、次の超音波ビームB2 が発生する。このように、圧
電素子の選択を1つずつ順にずらしてゆくことにより、
ピッチpで超音波ビームB1 、B2 、…………BN の走
査が行なわれることになる。上記圧電素子の選択は電子
的スイッチング手段により行なわれるので、高速な走査
(電子走査)が可能である。なお、各圧電素子から被検
体4に放射された超音波ビームは、超音波エコーとなっ
て対応する圧電素子に戻り、これに比例した電気信号に
変換される。
An outline of the operation of the array probe 5 will be described. First, in FIG.
Piezoelectric elements up to the 7th) are selected, and a pulse voltage is applied in order from the elements at both ends to the element at the center with a predetermined delay time to excite each piezoelectric element and generate ultrasonic waves. The ultrasonic waves from these piezoelectric elements become an ultrasonic beam B 1 focused on a point F (focal point). Next, by shifting the selection of the piezoelectric elements by one, the next plurality (seven from the second to the eighth) of the piezoelectric elements are selected, and when these are excited with the same delay time, the next ultrasonic beam B 2 occurs. In this way, by shifting the selection of piezoelectric elements one by one,
Pitch p ultrasonic beams B 1, B 2, so that the scanning of ............ B N is performed. Since the piezoelectric element is selected by the electronic switching means, high speed scanning (electronic scanning) is possible. The ultrasonic beam emitted from each piezoelectric element to the subject 4 returns to the corresponding piezoelectric element as an ultrasonic echo and is converted into an electric signal proportional to this.

【0006】図10は図8および図9に示すアレイ探触
子5を用いた超音波検査装置のブロック図である。この
図で、10はスキャナ9を駆動する駆動装置である。駆
動装置10は、図8に示すホルダ6をX軸方向に駆動す
るモータ10MX、このモータ10MXの駆動を制御し
又は所定回転角毎にパルスを出力するエンコーダ10E
X、図8に示すアーム7をY軸方向に駆動するモータ1
0MY、このモータ10MYの駆動を制御し又は所定回
転角毎にパルスを出力するエンコーダ10EYで構成さ
れている。
FIG. 10 is a block diagram of an ultrasonic inspection apparatus using the array probe 5 shown in FIGS. 8 and 9. In this figure, 10 is a drive device for driving the scanner 9. The drive device 10 includes a motor 10MX that drives the holder 6 shown in FIG. 8 in the X-axis direction, and an encoder 10E that controls the drive of the motor 10MX or outputs a pulse at every predetermined rotation angle.
X, motor 1 for driving arm 7 shown in FIG. 8 in the Y-axis direction
0 MY, an encoder 10 EY that controls the drive of the motor 10 MY or outputs a pulse at every predetermined rotation angle.

【0007】11はアレイ探触子5の各圧電素子50に
パルスを与えてこれらを励振させるパルサであり、各圧
電素子50と対応してこれらと同数備えられている。1
2は1つの超音波ビームを放射するのに選択された各圧
電素子で変換された各超音波エコーに比例する各電気信
号を受信し、これらを増幅する増幅器であり、上記パル
サ11と同じく各圧電素子50と対応してこれらと同数
備えられている。13は上記各電気信号を加算する波形
加算回路である。14は遅延時間制御回路であり、選択
されている各圧電素子50に対応する各パルサに前述の
所定の遅延を与えるとともに、波形加算回路13にも同
様の遅延を与えて、選択されている各圧電素子に対応す
る各増幅器の出力信号を適正なタイミングで加算される
ようにする。15はピーク検出器であり、波形加算回路
13で加算された信号のピーク値を検出する。
Reference numeral 11 denotes a pulsar for applying a pulse to each piezoelectric element 50 of the array probe 5 to excite them, and the same number of pulsers is provided corresponding to each piezoelectric element 50. 1
Reference numeral 2 denotes an amplifier which receives each electric signal proportional to each ultrasonic echo converted by each piezoelectric element selected to emit one ultrasonic beam and amplifies these electric signals. Corresponding to the piezoelectric element 50, the same number as these is provided. Reference numeral 13 is a waveform adder circuit for adding the respective electric signals. Reference numeral 14 denotes a delay time control circuit, which applies the above-mentioned predetermined delay to each pulser corresponding to each selected piezoelectric element 50, and also applies the same delay to the waveform adding circuit 13 to select each selected. The output signals of the amplifiers corresponding to the piezoelectric elements are added at appropriate timings. A peak detector 15 detects the peak value of the signal added by the waveform adding circuit 13.

【0008】16は演算処理部であり、ピーク検出器1
5で検出されたピーク値をディジタル値に変換するA/
D変換器161、インターフェース162、ピーク検出
器15で得られた値を画像データとして蓄積する画像メ
モリ163、画像メモリ163に蓄積されたデータを画
像として表示するモニタ装置164、指令等のデータを
入力するキーボード165、上記遅延時間制御回路14
の動作の制御、各圧電素子の選択および切り換え、スキ
ャナ9の動作の制御、モニタ装置164への画像表示の
制御等を行なうマイクロプロセッサ166で構成されて
いる。
Reference numeral 16 denotes an arithmetic processing unit, which is the peak detector 1
A / which converts the peak value detected in 5 into a digital value
The D converter 161, the interface 162, the image memory 163 for accumulating the values obtained by the peak detector 15 as image data, the monitor device 164 for displaying the data accumulated in the image memory 163 as an image, and the input of data such as commands. Keyboard 165, the delay time control circuit 14
It is composed of a microprocessor 166 for controlling the operation of the above, selecting and switching each piezoelectric element, controlling the operation of the scanner 9, controlling the image display on the monitor device 164.

【0009】次に、上記アレイ探触子5を備えた超音波
検査装置の走査方法を説明する。図11は超音波検査装
置の走査方法を説明する図である。この図で、X、Yは
図8に示す座標軸と同じ座標軸である。5(A)はY軸
方向のある位置Aにおけるアレイ探触子を示し、又、5
(B)はY軸方向のある位置Bにおけるアレイ探触子を
示す。図中の各黒点は超音波ビームによるサンプリング
点を示し、各黒点を結ぶ実線はアレイ探触子5の走査軌
跡を示す。各サンプリング点に付された括弧内の2つの
数のうち左側の数は、1回の電子走査における何番目の
サンプリング点かを示し、右側の数は、何番目の電子走
査かを示す数である。例えば、(N−1,1)は第1回
目の電子走査における(N−1)番目のサンプリング点
を意味する。図では、電子走査におけるサンプリング点
はN個であり、電子走査の回数はM回である。pはピッ
チであり、図示の場合、X軸方向(電子走査)のピッチ
とY軸方向のピッチとは同一ピッチとされている。
Next, a scanning method of the ultrasonic inspection apparatus equipped with the array probe 5 will be described. FIG. 11 is a diagram illustrating a scanning method of the ultrasonic inspection apparatus. In this figure, X and Y are the same coordinate axes as those shown in FIG. 5 (A) shows the array probe at a certain position A in the Y-axis direction.
(B) shows the array probe at a certain position B in the Y-axis direction. Each black dot in the drawing indicates a sampling point by the ultrasonic beam, and a solid line connecting each black dot indicates a scanning locus of the array probe 5. Of the two numbers in parentheses attached to each sampling point, the number on the left side indicates which sampling point in one electronic scan, and the number on the right side indicates the number of electronic scanning. is there. For example, (N-1, 1) means the (N-1) th sampling point in the first electronic scanning. In the figure, the number of sampling points in electronic scanning is N, and the number of electronic scans is M. p is a pitch, and in the figure, the pitch in the X-axis direction (electronic scanning) and the pitch in the Y-axis direction are the same pitch.

【0010】超音波による走査は次のように行なわれ
る。最初に、アレイ探触子5は被検体に対する所定の位
置Aにセットされる。次に、モータ10MYが駆動さ
れ、アレイ探触子5はY軸方向に所定の速度で連続的に
走査(機械走査)せしめられる。この機械走査中、エン
コーダ10EYからはモータ10MYの所定回転角度毎
にパルスが出力され、演算処理部16で所定数のパルス
(ピッチpに相当するパルス数)がカウントされる毎に
トリガ信号が出力され、各トリガ信号毎に1回の電子走
査が行なわれる。即ち、アレイ探触子5が位置Aから最
初のピッチpだけ移動したとき電子走査が開始される。
その最初のサンプリング点が(1,1)で表されてい
る。なお、最初の電子走査の開始位置はピッチp以外の
任意の距離(パルス数)に設定することもできる。
Scanning with ultrasonic waves is performed as follows. First, the array probe 5 is set at a predetermined position A with respect to the subject. Next, the motor 10MY is driven, and the array probe 5 is continuously scanned (mechanical scan) in the Y-axis direction at a predetermined speed. During this mechanical scanning, a pulse is output from the encoder 10EY at each predetermined rotation angle of the motor 10MY, and a trigger signal is output each time a predetermined number of pulses (the number of pulses corresponding to the pitch p) are counted by the arithmetic processing unit 16. Then, electronic scanning is performed once for each trigger signal. That is, when the array probe 5 moves from the position A by the first pitch p, electronic scanning is started.
The first sampling point is represented by (1,1). The starting position of the first electronic scanning can be set to any distance (pulse number) other than the pitch p.

【0011】この電子走査中もY軸方向の移動は継続さ
れているので、電子走査の軌跡は図示のように右上がり
の直線となる。この場合、同一電子走査における隣り合
うサンプリング点どうしのずれは極めて僅かであり、実
質的にサンプリング位置の不連続は生じないが、最初の
サンプリング点と最後のサンプリング点とはY軸方向の
ずれが大きくなる。
Since the movement in the Y-axis direction is continued during this electronic scanning, the locus of electronic scanning is a straight line rising to the right as shown in the figure. In this case, the deviation between adjacent sampling points in the same electronic scan is extremely small, and discontinuity of sampling positions does not substantially occur, but the deviation between the first sampling point and the last sampling point in the Y-axis direction does not occur. growing.

【0012】このずれの量は、一例を挙げると、超音波
ビームの数(N)を100、電子走査の繰り返し周波数
を10KHz(100μsec/パルス)、ピッチpを
0.5mm、Y軸方向走査速度を25mm/sec
(0.5mm/20msec)とした場合、0.25m
mとなる。このように、上記ずれの量は、超音波ビーム
の数、電子走査の繰り返し周波数、ピッチp、およびY
軸方向走査速度が決定されると定まる量である。
As an example of the amount of this deviation, the number (N) of ultrasonic beams is 100, the repetition frequency of electronic scanning is 10 KHz (100 μsec / pulse), the pitch p is 0.5 mm, and the scanning speed in the Y-axis direction. 25 mm / sec
When set to (0.5 mm / 20 msec), 0.25 m
m. As described above, the above-mentioned amount of deviation is determined by the number of ultrasonic beams, the repetition frequency of electronic scanning, the pitch p, and Y.
It is a quantity that is determined when the axial scanning speed is determined.

【0013】上述のような動作が繰り返され、最後にア
レイ探触子5は図示のように所定位置Bに到達してY軸
方向の移動を停止する。アレイ探触子5のY軸方向の移
動量は(M+1)×pである。
The above-described operation is repeated, and finally the array probe 5 reaches the predetermined position B as shown in the figure and stops moving in the Y-axis direction. The amount of movement of the array probe 5 in the Y-axis direction is (M + 1) × p.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところで、被検体とし
ては種々の物体があり、走査対象が小さな面積の場合に
は、上記の走査方法で何等の不都合もない。しかし、被
検体が大きく、走査対象領域も大きい場合、上記の走査
方法では検査は不可能になる。この場合でも、Y軸方向
で隣接領域の走査はモータ10MYによる移動距離を大
きくすることにより、比較的対応が容易であるが、X軸
方向で隣接する領域まで走査範囲を拡大するのは容易で
はない。即ち、X軸方向の走査範囲を拡大するには、一
列に配列される圧電素子の数を増加しなければならず、
これに伴ってパルサおよび増幅器の数も増加することと
なり、アレイ探触子5、パルサ11、増幅器12のコス
トが飛躍的に増大し、かつ、それらの容積も増大し、特
に、アレイ探触子5の重量の増加によっては、使用モー
タの容量も考慮しなければならない場合も生じる。
By the way, when there are various objects as the object and the object to be scanned has a small area, the above-described scanning method does not cause any inconvenience. However, if the subject is large and the area to be scanned is also large, inspection cannot be performed by the above scanning method. Even in this case, it is relatively easy to scan the adjacent area in the Y-axis direction by increasing the movement distance by the motor 10MY, but it is not easy to expand the scanning range to the adjacent area in the X-axis direction. Absent. That is, in order to expand the scanning range in the X-axis direction, the number of piezoelectric elements arranged in a line must be increased,
Along with this, the number of pulsers and amplifiers also increases, and the cost of the array probe 5, the pulser 11, and the amplifier 12 increases dramatically, and their volumes also increase. Depending on the increase in the weight of 5, the capacity of the motor used may also have to be taken into consideration.

【0015】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、アレイ探触子、パルサ、増幅器等を変更す
ることなく、より広い領域の検査を行なうことができる
被検体の超音波検査方法を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art and to perform an ultrasonic inspection method for an object capable of inspecting a wider area without changing an array probe, a pulser, an amplifier or the like. To provide.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明における請求項1記載の発明は、多数の圧電
素子を一列に配列して構成されたアレイ探触子を用い、
このアレイ探触子を被検体に対して前記圧電素子の配列
方向とは異なる他の方向に連続的に相対移動させる第1
の走査中に、その相対移動における所定ピッチ毎に前記
被検体の表面を前記圧電素子の配列方向に所定のピッチ
で超音波走査する第2の走査を行なう被検体の超音波検
査方法において、前記アレイ探触子により、前記第1の
走査と前記第2の走査により得られた第1の走査領域に
隣接する第2の走査領域を、前記第1の走査領域の前記
第2の走査の最終走査における前記第2の走査領域に隣
接するサンプリング点に対して、当該第2の走査領域の
前記第2の走査の最初の走査における前記第1の走査領
域に隣接するサンプリング点が、前記第1の走査の走査
方向においてほぼ等しい位置関係になるように走査する
ことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 of the present invention uses an array probe constituted by arranging a large number of piezoelectric elements in a line,
The array probe is continuously moved relative to the subject in a direction other than the array direction of the piezoelectric elements.
In the ultrasonic inspection method for a subject, which performs a second scan for ultrasonically scanning the surface of the subject at a predetermined pitch in the arrangement direction of the piezoelectric elements at predetermined pitches in the relative movement during the scanning of With the array probe, the second scanning region adjacent to the first scanning region obtained by the first scanning and the second scanning is set to the final of the second scanning of the first scanning region. With respect to the sampling point adjacent to the second scanning area in the scanning, the sampling point adjacent to the first scanning area in the first scanning of the second scanning of the second scanning area is the first sampling point. The scanning is performed so that the positional relationship is substantially equal in the scanning direction.

【0017】又、請求項2記載の発明は、請求項1記載
の被検体の超音波検査方法において、前記アレイ探触子
が前記第1の走査の相対移動の最終位置に到達した後、
当該アレイ探触子を、前記配列方向に前記第2の走査の
走査範囲と当該第2の走査におけるピッチとを加算した
距離だけ相対移動させるとともに、当該アレイ探触子を
前記第1の走査方向に前記第2の走査における最初のサ
ンプリング位置と最終のサンプリング位置との間の前記
第1の走査方向の距離だけ相対移動させてアレイ探触子
を位置決めし、この位置から当該アレイ探触子を前回の
第1の走査の走査方向とは逆方向に相対移動させる前記
第1の走査と前記第2の走査とを行なうことを特徴とす
る。
According to a second aspect of the invention, in the ultrasonic inspection method of the subject according to the first aspect, after the array probe reaches the final position of the relative movement of the first scan,
The array probe is relatively moved in the array direction by a distance obtained by adding the scan range of the second scan and the pitch in the second scan, and the array probe is moved in the first scan direction. Is relatively moved by the distance in the first scanning direction between the first sampling position and the final sampling position in the second scan to position the array probe, and from this position the array probe is positioned. It is characterized in that the first scanning and the second scanning in which the first scanning is relatively moved in a direction opposite to the scanning direction of the previous first scanning are performed.

【0018】さらに、請求項3記載の発明は、請求項1
記載の被検体の超音波検査方法において、前記第1の走
査の相対移動の最終位置に到達した後、前記アレイ探触
子を、前記配列方向に前記第2の走査の走査範囲と当該
第2の走査におけるピッチとを加算した距離だけ相対移
動させてアレイ探触子を位置決めし、この位置から当該
アレイ探触子を前回の第1の走査の走査方向とは逆方向
に相対移動させる前記第1の走査と前記第2の走査とを
行ない、この再度の前記第1の走査と前記第2の走査と
において、前記第2の走査の最初の走査は、所定のタイ
ミングで開始することを特徴とする。
Furthermore, the invention according to claim 3 is the same as claim 1.
In the ultrasonic inspection method for a subject described, after the final position of the relative movement of the first scan is reached, the array probe is moved in the array direction to the scanning range of the second scan and the second range. The array probe is positioned by moving the array probe by a distance that is the sum of the pitches in the above scanning, and the array probe is moved from this position in a direction opposite to the scanning direction of the previous first scanning. One scan and the second scan are performed, and in the first scan and the second scan again, the first scan of the second scan is started at a predetermined timing. And

【0019】さらに又、請求項4記載の発明は、請求項
1記載の被検体の超音波検査方法において、前記第1の
走査の相対移動における第2の走査の最終の走査開始
後、当該アレイ探触子を前記第1の走査方向に、前記第
2の走査における最初のサンプリング位置と最終のサン
プリング位置との間の前記第1の走査方向の距離だけ相
対移動させて停止させ、この位置から当該アレイ探触子
を前記配列方向に前記第2の走査の走査範囲と当該第2
の走査におけるピッチとを加算した距離だけ相対移動さ
せて位置決めし、この位置から当該アレイ探触子を前回
の第1の走査の走査方向とは逆方向に相対移動させる前
記第1の走査と前記第2の走査とを行なうことを特徴と
する。
Furthermore, the invention according to claim 4 is the ultrasonic inspection method for an object according to claim 1, wherein after the final scan of the second scan in the relative movement of the first scan is started, the array is concerned. The probe is relatively moved in the first scanning direction by the distance in the first scanning direction between the first sampling position and the final sampling position in the second scanning, and stopped, and from this position The array probe is moved in the arrangement direction to the scanning range of the second scanning and
Positioning is performed by relatively moving the array probe by a distance obtained by adding the pitch in the scanning of the first scanning, and the array probe is relatively moved from this position in a direction opposite to the scanning direction of the previous first scanning. The second scanning is performed.

【0020】又、請求項5記載の発明は、請求項1記載
の被検体の超音波検査方法において、前記第1の走査に
おける相対移動を、その相対移動のピッチ毎に停止させ
て前記第2の走査を行ない、前記第1の走査の相対移動
の最終位置に到達した後、前記アレイ探触子を、前記配
列方向に前記第2の走査の走査範囲と当該第2の走査に
おけるピッチとを加算した距離だけ相対移動させてアレ
イ探触子を位置決めし、この位置から当該アレイ探触子
を前回の第1の走査の走査方向とは逆方向に相対移動さ
せる前記第1の走査と前記第2の走査とを行なうことを
特徴とする。
Further, the invention according to claim 5 is the ultrasonic inspection method for an object according to claim 1, wherein the relative movement in the first scanning is stopped at each pitch of the relative movement. Scanning is performed, and after reaching the final position of the relative movement of the first scanning, the array probe is set to the scanning range of the second scanning and the pitch in the second scanning in the arrangement direction. The array probe is positioned by relative movement by the added distance, and the array probe is relatively moved from this position in a direction opposite to the scanning direction of the previous first scan. 2 scanning is performed.

【0021】[0021]

【作用】請求項1記載の発明では、第1の走査方向に沿
って第1の走査領域の走査を行ない、次に、第1の走査
領域と隣接する第2の走査領域を第1の走査領域の第1
の走査方向とは逆方向に走査する。この逆方向の走査に
おいて、第1の走査領域の最終の第2の走査における最
初の又は最終サンプリング点と、第2の走査領域の最初
の第2の走査における最終又は最初のサンプリング点と
が、第1の走査方向において互いにほぼ同じ位置関係に
なるように走査される。これにより、最初の領域の走査
と、再度行なわれる次の新たな領域の走査との間で、サ
ンプリング位置のずれは生じないで、かつ、従来の装置
を用いて、広い範囲の超音波検査を行なうことができ
る。
According to the first aspect of the invention, the first scanning region is scanned along the first scanning direction, and then the second scanning region adjacent to the first scanning region is scanned with the first scanning region. First of the area
The scanning is performed in the direction opposite to the scanning direction of. In this reverse scan, the first or last sampling point in the last second scan of the first scan area and the last or first sampling point in the first second scan of the second scan area Scanning is performed so as to have substantially the same positional relationship with each other in the first scanning direction. As a result, the displacement of the sampling position does not occur between the scanning of the first region and the scanning of the next new region that is performed again, and the ultrasonic inspection of a wide range can be performed using the conventional device. Can be done.

【0022】請求項1記載の発明は、請求項2記載の発
明のように、アレイ探触子が第1の走査(機械走査)の
相対移動の最終位置に到達した後、アレイ探触子を、圧
電素子の配列方向に、第2の走査(電子走査)の走査範
囲と当該電子走査におけるピッチとを加算した距離だけ
相対移動させ、かつ、機械走査方向に電子走査の始点と
終点の間の距離だけ相対移動させ、次いで、その位置か
ら、新たな隣接領域に対し前記機械走査と前記電子走査
とを再度繰り返すことにより達成される。
According to a first aspect of the present invention, as in the second aspect of the invention, after the array probe reaches the final position of the relative movement of the first scan (mechanical scan), the array probe is turned on. , In the array direction of the piezoelectric elements, a relative distance is moved by a distance obtained by adding the scan range of the second scan (electronic scan) and the pitch in the electronic scan, and between the start point and the end point of the electronic scan in the mechanical scan direction. This is achieved by moving the distance relatively and then from that position by repeating the mechanical scan and the electronic scan again for a new adjacent area.

【0023】又、請求項1記載の発明は、請求項3記載
の発明のように、アレイ探触子が機械走査の相対移動の
最終位置に到達した後、アレイ探触子を、圧電素子の配
列方向に、電子走査の走査範囲と当該電子走査における
ピッチとを加算した距離の相対移動のみを行ない、この
位置から新たな隣接領域に対して機械走査と電子走査と
を再度行ない、この再度の走査において、電子走査の最
初の走査は、定められたタイミングで開始することによ
り達成される。
According to the invention described in claim 1, as in the invention described in claim 3, after the array probe reaches the final position of the relative movement of the mechanical scanning, the array probe is moved to the piezoelectric element. In the arrangement direction, only the relative movement of the distance obtained by adding the scanning range of the electronic scanning and the pitch in the electronic scanning is performed, and from this position, the mechanical scanning and the electronic scanning are performed again for a new adjacent area, and In scanning, the first scan of the electronic scan is achieved by starting at a defined timing.

【0024】さらに、請求項1記載の発明は、請求項4
記載の発明のように、機械走査の相対移動における電子
走査の最終の走査開始後、アレイ探触子を機械走査方向
に、電子走査における最初のサンプリング位置と最終の
サンプリング位置との間の電子走査方向の距離だけ相対
移動させて停止させ、この位置からアレイ探触子を圧電
素子の配列方向に電子走査の走査範囲と当該電子走査に
おけるピッチとを加算した距離だけ相対移動させて位置
決めし、この位置から当該アレイ探触子を前回の機械走
査の走査方向とは逆方向に相対移動させる機械走査と電
子走査とを行なうことにより達成される。
Further, the invention according to claim 1 is the invention according to claim 4
As described in the invention, after the final scanning of the electronic scanning in the relative movement of the mechanical scanning is started, the array probe is electronically scanned in the mechanical scanning direction between the first sampling position and the final sampling position in the electronic scanning. Direction relative distance is stopped by relative movement, the array probe is positioned relative to the array direction of the piezoelectric element by relative movement by a distance obtained by adding the scanning range of electronic scanning and the pitch in the electronic scanning from this position, This is achieved by performing mechanical scanning and electronic scanning in which the array probe is relatively moved from the position in a direction opposite to the scanning direction of the previous mechanical scanning.

【0025】又、請求項1記載の発明は、請求項5記載
の発明のように、機械走査における相対移動中、その相
対移動のピッチ毎に当該相対移動を停止させ、この停止
状態で電子走査を行ない、機械走査の相対移動の最終位
置に到達した後、アレイ探触子を、圧電素子の配列方向
に電子走査の走査範囲と当該電子走査におけるピッチと
を加算した距離だけ相対移動させてアレイ探触子を位置
決めし、この位置から新たな隣接領域に対して機械走査
と電子走査とを再度行なうことにより達成される。
Further, in the invention described in claim 1, as in the invention described in claim 5, during relative movement in mechanical scanning, the relative movement is stopped at each pitch of the relative movement, and the electronic scanning is performed in this stopped state. After reaching the final position of the relative movement of the mechanical scanning, the array probe is moved relative to the array direction of the piezoelectric elements by a distance obtained by adding the scanning range of the electronic scanning and the pitch in the electronic scanning. This is achieved by positioning the probe and performing mechanical and electronic scans again from this position on a new adjacent area.

【0026】[0026]

【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は本発明の第1の実施例に係る被検体の超音
波検査方法を説明する図である。この図で、5(A)、
5(B)は図11に示す5(A)、5(B)と同じく、
位置A、Bにおけるアレイ探触子5を示し、5(C)、
5(D)は位置Cおよび位置Dにおけるアレイ探触子5
を示す。位置Aから位置Bまでの間のX軸方向走査(電
子走査)およびY軸方向走査(機械走査)は図11に示
す走査と同様に行なわれる。本実施例は、電子走査方向
(X軸方向)で隣接する領域を走査する走査範囲拡大方
法を提供するものである。
The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 is a diagram illustrating an ultrasonic inspection method for a subject according to the first embodiment of the present invention. In this figure, 5 (A),
5 (B) is the same as 5 (A) and 5 (B) shown in FIG.
The array probe 5 at positions A and B is shown as 5 (C),
5 (D) is the array probe 5 at position C and position D
Indicates. The X-axis direction scanning (electronic scanning) and the Y-axis direction scanning (mechanical scanning) between the position A and the position B are performed in the same manner as the scanning shown in FIG. This embodiment provides a scanning range expanding method for scanning adjacent areas in the electronic scanning direction (X-axis direction).

【0027】本実施例では、位置Aから位置Bまでの間
の領域の走査が終了すると、アレイ探触子5を、モータ
10MXにより、その走査範囲Lとピッチpとを加算し
た距離(L+p)だけ電子走査方向に移動し、かつ、モ
ータ10MYにより、Y軸方向に距離ΔYだけ移動す
る。この移動位置が破線で示されている位置Cである。
距離ΔYの移動については後述する。次に、この位置C
から、位置Aから位置Bまでの領域の走査とは逆向き
に、当該走査と同様の方法で、位置Cから位置D(位置
AからL+pだけ電子走査方向に移動した位置)までの
領域の走査を行なう。この領域は図から明らかなよう
に、さきの領域とはX軸方向で隣接する新たな領域であ
る。ここで、上記位置Bから位置Cへ移動する際に、Y
軸方向に距離ΔYの移動を行なう理由を、図2および図
3を参照して説明する。
In this embodiment, when the scanning of the area between the position A and the position B is completed, the array probe 5 is moved by the motor 10MX by the distance (L + p) obtained by adding the scanning range L and the pitch p. Only in the electronic scanning direction and by the motor 10MY in the Y-axis direction by a distance ΔY. This moving position is the position C indicated by the broken line.
The movement of the distance ΔY will be described later. Next, this position C
From the position A to the position B in the opposite direction to the scanning of the region from the position C to the position D (the position moved by L + p from the position A in the electronic scanning direction) in the same manner as the scanning. Do. As is clear from the figure, this area is a new area adjacent to the previous area in the X-axis direction. Here, when moving from the position B to the position C, Y
The reason for moving the distance ΔY in the axial direction will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

【0028】図2はアレイ探触子をその電子走査方向に
のみ移動し、図1に示す距離ΔYの移動を行なわない場
合の走査の説明図である。アレイ探触子5を位置Bか
ら、その電子走査方向に、走査範囲Lとピッチpの和
(L+p)だけ移動する(位置E)。この位置Eから位
置Dまでアレイ探触子5をY軸方向に、さきのY軸方向
走査と逆向きに機械走査し、かつ、機械走査のピッチp
ごとにさきの電子走査と同一方向に電子走査を行なう
と、電子走査の軌跡は図示のように右下がりとなる。な
お、電子走査の方向を変えると、回路およびその制御が
複雑になるので定められた電子走査方向が維持されるの
が通常である。
FIG. 2 is an explanatory view of scanning when the array probe is moved only in the electronic scanning direction and the distance ΔY shown in FIG. 1 is not moved. The array probe 5 is moved from the position B in the electronic scanning direction by the sum (L + p) of the scanning range L and the pitch p (position E). From the position E to the position D, the array probe 5 is mechanically scanned in the Y-axis direction in the direction opposite to the Y-axis direction scanning, and the mechanical scanning pitch p is set.
When the electronic scanning is performed in the same direction as the previous electronic scanning, the locus of the electronic scanning is downward rightward as illustrated. It should be noted that if the direction of electronic scanning is changed, the circuit and its control become complicated, so that the defined electronic scanning direction is normally maintained.

【0029】ここで、位置Aから位置Bへの領域の走査
における1つの走査軌跡O10(図では最終軌跡の1つ前
の走査軌跡)に注目する。この走査軌跡O10上の各サン
プリング点のデータは、モニタ装置164の表示画面上
では、図に一点鎖線上の各点のデータとして表示され
る。これは、その他の各走査軌跡についても同様であ
る。したがって、軌跡O10の最初のサンプリング点(電
子走査開始点)のデータのみが表示画面上の位置のデー
タと一致し、2番目のサンプリング点からは各サンプリ
ング点の位置が表示画面上の位置から順次少しずつ大き
くずれてゆき、最終のサンプリング点P10において採取
されたデータは、当該サンプリング点P10から距離ΔY
離れた一点鎖線上の点PD10 のデータとして表示され
る。
Here, attention is paid to one scanning locus O 10 in the scanning of the area from the position A to the position B (in the figure, the scanning locus immediately before the final locus). The data of each sampling point on the scanning locus O 10 is displayed on the display screen of the monitor device 164 as the data of each point on the dashed line in the figure. This also applies to the other scanning loci. Therefore, only the data of the first sampling point (electronic scanning start point) of the locus O 10 coincides with the data of the position on the display screen, and from the second sampling point, the position of each sampling point is changed from the position on the display screen. The data collected at the final sampling point P 10 gradually deviates from the sampling point P 10 by a distance ΔY.
It is displayed as the data of the point P D10 on the separated one-dot chain line.

【0030】一方、位置Eから位置Dへの新たな領域の
走査において、上記走査軌跡O10に対応する走査軌跡O
20上の各サンプリング点については、最初のサンプリン
グ点P20のみが表示画面上の位置のデータと一致し、2
番目のサンプリング点からは走査軌跡O10の場合と同
様、順次少しずつ大きくずれてゆく。この場合のずれの
方向は最初の領域の走査におけるずれの方向と逆方向で
ある。そこで、最初の領域の走査の走査軌跡O10の最終
サンプリング点P10と、新たな領域の走査の走査軌跡O
20上の最初のサンプリング点P20とを比較すると、図示
のようにY軸方向に距離ΔYだけずれることになる。こ
の距離ΔYは、走査軌跡O10の最初のサンプリング点と
最終サンプリング点P10とのY軸方向の差に等しく、前
述の数値例では0.25mmとなり、既知の値である。
On the other hand, in scanning a new area from the position E to the position D, the scanning locus O corresponding to the above scanning locus O 10.
For each sampling point on the 20, only the first sampling point P 20 matches the position of the data on the display screen, 2
Similar to the case of the scanning locus O 10 , the position gradually deviates from the second sampling point little by little. The deviation direction in this case is opposite to the deviation direction in the scanning of the first area. Therefore, the final sampling point P 10 of the scanning locus O 10 of the scanning of the first area and the scanning locus O of the scanning of the new area
Comparing the first sampling point P 20 on 20, it will deviate by a distance ΔY in the Y-axis direction as shown. This distance ΔY is equal to the difference in the Y-axis direction between the first sampling point and the final sampling point P 10 of the scanning locus O 10 , and is 0.25 mm in the above-mentioned numerical example, which is a known value.

【0031】このように、被検体上のX軸方向の位置が
同一軸上の隣接位置にあり、かつ、表示画面でも同一軸
上の隣接位置にあるにもかかわらず、実際のサンプリン
グ点はY軸方向に距離ΔYだけずれているという不都合
が生じる。この距離ΔYのずれは、各電子走査において
生じる。
As described above, the actual sampling point is Y even though the position in the X-axis direction on the object is adjacent to the same axis and is also adjacent to the same axis on the display screen. The inconvenience arises of being displaced by the distance ΔY in the axial direction. The deviation of the distance ΔY occurs in each electronic scan.

【0032】以上の説明は、実際のサンプリング点から
みたずれの説明であるが、これをより詳細に説明すると
図3のようになる。図3は図2に示す走査軌跡O10、O
20を取り出して示した図である。図3で、D10、D20
表示画面におけるX軸上のラインを示す。図3に示すよ
うに、ラインD10、D20上には走査軌跡O10、O20の各
サンプリング点のデータが図示矢印のように表示され
る。上述のように、実際のサンプリング点のずれの、上
記の2つの領域の継ぎ合わせ面でのずれ量はΔYであ
り、走査軌跡O10、O20における最大距離が2・ΔYで
示されている。
The above description is for the deviation seen from the actual sampling point, but a more detailed description will be as shown in FIG. FIG. 3 shows the scanning loci O 10 , O shown in FIG.
It is the figure which took out and showed 20 . In FIG. 3, D 10 and D 20 indicate lines on the X axis on the display screen. As shown in FIG. 3, the data of the sampling points of the scanning loci O 10 and O 20 are displayed on the lines D 10 and D 20 as shown by arrows in the figure. As described above, the deviation amount of the actual deviation of the sampling points on the joining surface of the above two areas is ΔY, and the maximum distance on the scanning loci O 10 and O 20 is indicated by 2 · ΔY. .

【0033】そこで、本実施例では、図1に示すよう
に、アレイ探触子5の位置をX軸方向(電子走査方向)
にずらして次の新たな領域の走査を行なうときに、距離
(L+p)だけX軸方向(電子走査方向)に移動し、併
せて、Y軸方向(機械走査方向)に距離ΔYだけ移動す
ることにより、上記の不都合を解消するものである。こ
こで、当該距離ΔYは前述のとおり既知であり、この距
離ΔYに相当するパルス数を演算処理部16に設定して
おくことにより、距離ΔYの移動を行なう。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the position of the array probe 5 is set in the X-axis direction (electronic scanning direction).
When the next new area is scanned while shifting the position, move by the distance (L + p) in the X-axis direction (electronic scanning direction) and also move by the distance ΔY in the Y-axis direction (machine scanning direction). This eliminates the above-mentioned inconvenience. Here, the distance ΔY is known as described above, and the distance ΔY is moved by setting the number of pulses corresponding to the distance ΔY in the arithmetic processing unit 16.

【0034】このように、距離ΔYだけ移動した位置C
から位置Dへの新たな領域の走査において、図2に示す
場合と同じく2番目の走査軌跡O20に着目すると、距離
ΔYのずれにより、走査軌跡O20における最初のサンプ
リング点P20は距離ΔYだけ上方へずれ、この結果、対
応する走査軌跡O10の最終サンプリング点P10と同一X
軸上で隣接することになり、不都合が解消される。この
場合、走査軌跡O20の最終サンプリング点が表示画面上
の位置と一致することになる。
Thus, the position C moved by the distance ΔY
In the scanning of a new area from the position D to the position D, focusing on the second scanning locus O 20 as in the case shown in FIG. 2, the first sampling point P 20 on the scanning locus O 20 is displaced by the distance ΔY due to the deviation of the distance ΔY. By the same amount as the final sampling point P 10 of the corresponding scanning locus O 10
Since they are adjacent to each other on the axis, the inconvenience is eliminated. In this case, the final sampling point of the scanning locus O 20 coincides with the position on the display screen.

【0035】なお、上記実施例の説明では、アレイ探触
子5を位置Bで停止して位置Cへ移動する例について説
明したが、アレイ探触子5を位置Bで停止せずに(位置
B+ΔY)まで移動して停止し、そこから電子走査方向
へ距離(L+p)移動することもできる。さらに、距離
ΔY分の移動を全く行なわず、アレイ探触子5を、図2
に示す位置Eに移動した後、電子走査の開始点のタイミ
ングを位置Aから位置Bへの領域の走査における各最終
サンプリング点と一致するように変更してもよい。
In the above description of the embodiment, the array probe 5 is stopped at the position B and moved to the position C, but the array probe 5 is not stopped at the position B (position It is also possible to move to (B + ΔY) and stop, and then move a distance (L + p) in the electronic scanning direction. Furthermore, the array probe 5 is moved to the position shown in FIG.
After moving to the position E shown in, the timing of the start point of the electronic scanning may be changed so as to coincide with each final sampling point in the scanning of the area from the position A to the position B.

【0036】このように、本実施例では、アレイ探触子
を、最初の領域の走査が終了した位置で、最初の領域の
走査における電子走査の最終サンプリング点の位置と当
該領域に隣接する次の領域の走査における電子走査の最
初のサンプリング点の位置とが各電子走査において対向
できるように、次の新たな領域へ移動させて当該領域の
走査を行なうようにしたので、アレイ探触子、パルサ、
増幅器等を変更することなく、広い範囲の検査を行なう
ことができ、又、両領域においてサンプリング点に大き
なずれが生じデータの表示画像にもずれが生じるような
不都合も発生しない。
As described above, in this embodiment, the array probe is moved to the position where the scanning of the first region is completed and the position of the final sampling point of the electronic scanning in the scanning of the first region and the position adjacent to the next region. Since the position of the first sampling point of the electronic scanning in the scanning of the area can be opposed in each electronic scanning, the array probe is moved to the next new area to scan the area. Pulsa,
A wide range of inspections can be performed without changing the amplifier and the like, and there is no inconvenience that a large deviation occurs in the sampling points in both areas and a deviation occurs in the data display image.

【0037】図4は本発明の第2の実施例に係る超音波
検査方法を説明する図である。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。5(F)は位
置Fにおけるアレイ探触子5を示し、5(G)は位置G
におけるアレイ探触子5を示す。O11は最初の走査領域
の最終電子走査の軌跡、P11は軌跡O11の最初のサンプ
リング点、P110 は最後のサンプリング点である。又、
21は次の走査領域の最初の電子走査の軌跡、P210
軌跡O21の最初のサンプリング点を示す。
FIG. 4 is a diagram for explaining an ultrasonic inspection method according to the second embodiment of the present invention. In this figure, the same parts as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. 5 (F) shows the array probe 5 at the position F, and 5 (G) shows the position G.
The array probe 5 in FIG. O 11 is the locus of the final electronic scan of the first scanning area, P 11 is the first sampling point of the locus O 11 , and P 110 is the last sampling point. or,
O 21 represents the locus of the first electronic scan in the next scanning area, and P 210 represents the first sampling point of the locus O 21 .

【0038】本実施例では、位置Aにあるアレイ探触子
5が機械走査を開始するとき、電子走査も同時に開始す
る。以後、さきの実施例と同様に機械走査と電子走査を
繰り返した後、最後の電子走査(軌跡O11)を行なう時
点で、演算処理部16はこれを判断し、当該時点以後の
機械走査方向の移動は最後の電子走査の開始位置(サン
プリング点P11に相当する位置)から距離ΔYだけとす
る。なお、機械走査開始前に位置Aから位置Fまでの移
動距離を予め設定し与えておいてもよい。このように、
最後の電子操作を行なう時点から距離ΔYだけ移動して
停止した位置が位置Fである。
In this embodiment, when the array probe 5 at the position A starts mechanical scanning, electronic scanning also starts at the same time. After that, as in the previous embodiment, after repeating the mechanical scanning and the electronic scanning, the arithmetic processing unit 16 judges this at the time of the final electronic scanning (trajectory O 11 ), and the mechanical scanning direction after that time. Is moved by a distance ΔY from the start position of the last electronic scan (the position corresponding to the sampling point P 11 ). The moving distance from the position A to the position F may be set and given in advance before the mechanical scanning is started. in this way,
The position F is a position where the electronic device has moved by the distance ΔY and stopped since the last electronic operation was performed.

【0039】次に、アレイ探触子5はその走査範囲Lと
ピッチpとを加算した距離(L+p)だけ電子走査方向
に移動せしめられる。この位置が位置Gである。この位
置Gから、最初の走査領域における機械走査方向とは逆
方向に機械走査が開始されるが、この機械走査の開始と
同時に電子走査も開始される。この最初の電子走査が軌
跡O21で示される。このときの最初のサンプリング点P
210 が最初の走査領域の最終サンプリング点P110 と機
械走査方向の位置において一致するのは、位置Fと位置
Gが機械走査方向において同一位置にあることから明ら
かである。
Next, the array probe 5 is moved in the electronic scanning direction by a distance (L + p) obtained by adding the scanning range L and the pitch p. This position is the position G. From this position G, mechanical scanning is started in the direction opposite to the mechanical scanning direction in the first scanning area, but electronic scanning is also started at the same time as the start of this mechanical scanning. This first electronic scan is shown by trajectory O 21 . The first sampling point P at this time
The fact that 210 coincides with the final sampling point P 110 of the first scan area at the position in the machine scan direction is clear from the fact that the position F and the position G are at the same position in the machine scan direction.

【0040】以後、機械走査と電子走査の繰り返しによ
り、最初の走査領域と隣接する次の走査領域が走査され
てゆく。そして、最後の電子走査開始時点で、最初の走
査領域における場合と同様、演算処理部16はこれを判
断し、当該時点以後の機械走査方向の移動は最後の電子
走査の開始位置(サンプリング点P2100に相当する位
置)から距離ΔYだけとする。このように、距離ΔYだ
け移動して停止した位置が位置Dである。
Thereafter, the mechanical scanning and the electronic scanning are repeated to scan the next scanning area adjacent to the first scanning area. Then, at the time when the last electronic scanning is started, the arithmetic processing unit 16 judges this, as in the case of the first scanning area, and the movement in the mechanical scanning direction after that time is the start position of the last electronic scanning (sampling point P ( Position corresponding to 2100 ) only distance ΔY. In this way, the position D is the position that has moved by the distance ΔY and stopped.

【0041】図5は図4に示す超音波検査方法による他
の具体例の検査方法を示す図である。図5で、図4に示
す部分と同一又は等価な部分には同一符号が付してあ
る。図5に示す場合、図4に示す場合と比較して、た
だ、最初の走査領域から次の走査領域への電子走査方向
の移動が図4に示す場合と逆方向となっているのみであ
り、検査方法自体は同じである。図から判るように、図
4に示す場合は、最初の走査領域における電子走査の最
終サンプリング点と、次の走査領域における電子走査の
最初のサンプリング点とが対向することになるが、図5
に示す場合は、最初の走査領域における電子走査の最初
サンプリング点と、次の走査領域における電子走査の最
終サンプリング点とが対向することになる このように、本実施例では、最初の走査領域で、機械走
査と同時に電子走査を開始し、最終電子走査開始位置か
ら距離ΔYだけ移動してアレイ探触子を停止させ、次の
走査領域でも同様の方法で走査を行なうようにしたの
で、さきの実施例と同じ効果を奏する。
FIG. 5 is a diagram showing another specific example of the ultrasonic inspection method shown in FIG. In FIG. 5, the same or equivalent parts as those shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals. In the case shown in FIG. 5, compared with the case shown in FIG. 4, the movement in the electronic scanning direction from the first scanning area to the next scanning area is only in the opposite direction to the case shown in FIG. The inspection method itself is the same. As can be seen from FIG. 5, in the case shown in FIG. 4, the final sampling point of electronic scanning in the first scanning region and the first sampling point of electronic scanning in the next scanning region are opposed to each other.
In the case shown in (1), the first sampling point of electronic scanning in the first scanning area and the final sampling point of electronic scanning in the next scanning area are opposed to each other. Thus, in the present embodiment, in the first scanning area, , The electronic scanning is started at the same time as the mechanical scanning, the array probe is stopped by moving the distance ΔY from the final electronic scanning start position, and the scanning is performed in the same manner in the next scanning area. The same effect as the embodiment is achieved.

【0042】図6は本発明の第3の実施例に係る被検体
の超音波検査方法を説明する図である。本実施例も、電
子走査方向(X軸方向)で隣接する領域に走査範囲を拡
大する方法を提供するものである。図6で、5(A)、
5(B)は図1に示す5(A)、5(B)と同じく、位
置A、Bにおけるアレイ探触子5を示し、5(C)、5
(D)は位置Cおよび位置Dにおけるアレイ探触子5を
示す。位置Aから位置Bまでの領域の電子走査および機
械走査は次のように行なわれる。アレイ探触子5はY軸
方向にピッチpだけ移動すると一旦停止し、この停止状
態で電子走査が行なわれる。電子走査終了後、アレイ探
触子5は再度Y軸方向にピッチpだけ移動して停止し、
電子走査が行なわれる。この移動の間に、さきに採取し
たデータを画像メモリ163に転送する。この動作が繰
り返され、最後にアレイ探触子5は位置Bに達する。こ
のような走査においては、電子走査の各走査軌跡はX軸
に平行となる。次いで、アレイ探触子5はモータ10M
Xにより、その走査範囲Lとピッチpとを加算した距離
(L+p)だけ電子走査方向に移動し(位置C)、今度
はY軸方向逆向きに、位置Aから位置Bへの領域の走査
と同じ方法で位置Dまでの領域の走査を行なう。
FIG. 6 is a diagram for explaining an ultrasonic inspection method for a subject according to the third embodiment of the present invention. This embodiment also provides a method of expanding the scanning range to the adjacent area in the electronic scanning direction (X-axis direction). In FIG. 6, 5 (A),
5 (B) shows the array probe 5 at the positions A and B, like 5 (A) and 5 (B) shown in FIG.
(D) shows the array probe 5 at the positions C and D. Electronic scanning and mechanical scanning of the area from the position A to the position B are performed as follows. When the array probe 5 moves by the pitch p in the Y-axis direction, it temporarily stops, and electronic scanning is performed in this stopped state. After the end of the electronic scanning, the array probe 5 again moves by the pitch p in the Y-axis direction and stops,
Electronic scanning is performed. During this movement, the data collected previously is transferred to the image memory 163. This operation is repeated, and finally the array probe 5 reaches the position B. In such scanning, each scanning locus of electronic scanning is parallel to the X axis. Next, the array probe 5 has a motor 10M.
X moves in the electronic scanning direction by a distance (L + p) obtained by adding the scanning range L and the pitch p (position C), and this time, in the Y-axis direction reverse direction, scanning of the area from position A to position B is performed. The area up to the position D is scanned by the same method.

【0043】本実施例では、さきの実施例に比較して走
査時間が長くなるが、さきの実施例と同じ効果を奏しな
がら、しかも実際のサンプリング位置と表示画像上の位
置とを一致させることができる。
In this embodiment, the scanning time is longer than that of the previous embodiment, but the same effect as that of the previous embodiment is obtained, and moreover, the actual sampling position and the position on the display image are made to coincide with each other. You can

【0044】図7は上記各実施例の検査方法を用いた走
査領域の拡大を説明する図である。この図で、5
(A)、5(H)はそれぞれ位置A、位置Hにあるアレ
イ探触子5を示す。太線iはアレイ探触子5の中心の機
械走査の軌跡、細線jは電子走査の1ライン分の軌跡を
示す。さきの各実施例では、2つの走査領域の走査方法
のみを説明したが、走査領域は2つに限ることはなく、
任意の数だけ拡大することができる。図では、4つの走
査領域S1 、S2 、S3 、S4 が示されている。
FIG. 7 is a diagram for explaining the enlargement of the scanning area using the inspection method of each of the above embodiments. In this figure, 5
(A) and (H) show the array probe 5 at the position A and the position H, respectively. A thick line i indicates a locus of mechanical scanning at the center of the array probe 5, and a thin line j indicates a locus of one line of electronic scanning. In each of the embodiments described above, only the scanning method of two scanning areas has been described, but the number of scanning areas is not limited to two.
It can be expanded by any number. In the figure, four scanning areas S 1 , S 2 , S 3 and S 4 are shown.

【0045】なお、隣接する各走査領域の隣接部分にお
ける対向する各サンプリング点のずれは完全に0にする
必要はなく、例えば、電子走査における隣り合うサンプ
リング点間の機械走査方向のずれ程度は僅かであり、許
容でき、又、画像表示上では何等の問題も生じない。さ
らに、上記各実施例の説明では、X軸方向の走査を電子
走査で行ない、Y軸方向の走査を機械走査で行なう例に
ついて説明したが、その逆も可能であり、かつ、X軸又
はY軸と、これら各軸と直交するZ軸との走査にも適用
できるのは明らかである。
It should be noted that it is not necessary to completely set the deviation between the sampling points facing each other in the adjacent portions of the adjacent scanning areas to zero, and for example, the deviation in the mechanical scanning direction between the adjacent sampling points in the electronic scanning is small. Therefore, it is acceptable, and no problem occurs on the image display. Furthermore, in the description of each of the above-described embodiments, an example has been described in which scanning in the X-axis direction is performed by electronic scanning and scanning in the Y-axis direction is performed by mechanical scanning, but the reverse is also possible, and X-axis or Y-axis scanning is also possible. Obviously, it is also applicable to the scanning of the axes and the Z-axis orthogonal to each of these axes.

【0046】又、円筒形状の被検体に対しては、円筒軸
方向を電子走査方向(X軸方向)とし、円筒をX軸を中
心に回転させ、円筒表面の回転接線方向を機械走査方向
(Y軸方向)とすれば、本発明が適用できるのは明らか
である。さらに又、上記各実施例では、アレイ探触子5
を移動させる例について説明したが、被検体側を移動さ
せることもできる。
For a cylindrical object, the cylinder axis direction is the electronic scanning direction (X axis direction), the cylinder is rotated about the X axis, and the rotational tangential direction of the cylinder surface is the mechanical scanning direction ( It is obvious that the present invention can be applied to the (Y-axis direction). Furthermore, in each of the above embodiments, the array probe 5 is used.
Although the example of moving the subject has been described, the subject side can also be moved.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上述べたように、本発明では、アレイ
探触子を、最初の領域の走査が終了した位置で、最初の
領域の走査における電子走査の最終又は最初のサンプリ
ング点の位置と当該領域に隣接する次の新たな領域の走
査における電子走査の最初又は最終のサンプリング点の
位置とが各電子走査において対向できるように、次の新
たな領域へ移動させて当該領域の走査を行なうようにし
たので、アレイ探触子、パルサ、増幅器等を変更するこ
となく、広い範囲の検査を行なうことができ、又、両領
域においてサンプリング点に大きなずれが生じデータの
表示画像にもずれが生じるような不都合も発生しない。
As described above, according to the present invention, the array probe is set at the position where the scanning of the first region is completed and the position of the final or first sampling point of the electronic scanning in the scanning of the first region. The scanning is performed on the next new area so that the position of the first or last sampling point of the electronic scanning in the scanning of the next new area adjacent to the area can be opposed to each other in the electronic scanning. As a result, a wide range of inspections can be performed without changing the array probe, pulser, amplifier, etc. Also, a large deviation occurs at the sampling points in both areas, and the data display image also deviates. There is no inconvenience.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に係る被検体の超音波検
査方法を説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an ultrasonic inspection method for a subject according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す方法を採用する理由を説明する図で
ある。
FIG. 2 is a diagram illustrating the reason for adopting the method shown in FIG.

【図3】図1に示す方法を採用する理由を説明する図で
ある。
FIG. 3 is a diagram for explaining the reason for adopting the method shown in FIG.

【図4】本発明の第2の実施例に係る被検体の超音波検
査方法を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an ultrasonic inspection method for a subject according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図4に示す超音波検査方法による他の具体例の
検査方法を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing another specific example of the ultrasonic inspection method shown in FIG. 4;

【図6】本発明の第3の実施例に係る被検体の超音波検
査方法を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an ultrasonic inspection method for a subject according to a third embodiment of the present invention.

【図7】各実施例の検査方法を用いた走査領域の拡大を
説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating enlargement of a scanning area using the inspection method of each example.

【図8】スキャナの斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of a scanner.

【図9】アレイ探触子の側面図である。FIG. 9 is a side view of the array probe.

【図10】超音波検査装置のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of an ultrasonic inspection apparatus.

【図11】従来の被検体の超音波検査方法を説明する図
である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a conventional ultrasonic inspection method for a subject.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5(A)、5(B)、5(C)、5(D) アレイ探触
子の位置 O10、O20 走査軌跡 P10、P20 サンプリング点 L 走査範囲 p ピッチ
5 (A), 5 (B), 5 (C), 5 (D) Array probe position O 10 , O 20 scanning locus P 10 , P 20 sampling point L scanning range p pitch

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多数の圧電素子を一列に配列して構成さ
れたアレイ探触子を用い、このアレイ探触子を被検体に
対して前記圧電素子の配列方向とは異なる他の方向に連
続的に相対移動させる第1の走査中に、その相対移動に
おける所定ピッチ毎に前記被検体の表面を前記圧電素子
の配列方向に所定のピッチで超音波走査する第2の走査
を行なう被検体の超音波検査方法において、前記アレイ
探触子により、前記第1の走査と前記第2の走査により
得られた第1の走査領域に隣接する第2の走査領域を、
前記第1の走査領域の前記第2の走査の最終走査におけ
る前記第2の走査領域に隣接するサンプリング点に対し
て、当該第2の走査領域の前記第2の走査の最初の走査
における前記第1の走査領域に隣接するサンプリング点
が、前記第1の走査の走査方向においてほぼ等しい位置
関係になるように走査することを特徴とする被検体の超
音波検査方法。
1. An array probe comprising a large number of piezoelectric elements arranged in a line is used, and the array probe is continuously connected to a subject in a direction other than the array direction of the piezoelectric elements. Of the object to be subjected to the second scanning of ultrasonically scanning the surface of the object at a predetermined pitch in a predetermined pitch in the relative movement during the first scanning of the relative movement. In the ultrasonic inspection method, a second scanning area adjacent to the first scanning area obtained by the first scanning and the second scanning by the array probe,
The sampling point adjacent to the second scan area in the final scan of the second scan of the first scan area is the first scan of the second scan of the second scan area. An ultrasonic inspection method for an object, wherein scanning is performed so that sampling points adjacent to one scanning region have substantially the same positional relationship in the scanning direction of the first scanning.
【請求項2】 請求項1記載の被検体の超音波検査方法
において、前記アレイ探触子が前記第1の走査の相対移
動の最終位置に到達した後、当該アレイ探触子を、前記
配列方向に前記第2の走査の走査範囲と当該第2の走査
におけるピッチとを加算した距離だけ相対移動させると
ともに、当該アレイ探触子を前記第1の走査方向に前記
第2の走査における最初のサンプリング位置と最終のサ
ンプリング位置との間の前記第1の走査方向の距離だけ
相対移動させてアレイ探触子を位置決めし、この位置か
ら当該アレイ探触子を前回の第1の走査の走査方向とは
逆方向に相対移動させる前記第1の走査と前記第2の走
査とを行なうことを特徴とする被検体の超音波検査方
法。
2. The ultrasonic inspection method for a subject according to claim 1, wherein after the array probe reaches a final position of relative movement of the first scan, the array probe is arranged in the array. In the first scanning direction, the array probe is moved relative to the first scanning direction in the first scanning direction while the scanning range of the second scanning and the pitch in the second scanning are relatively moved in the first scanning direction. The array probe is positioned by relatively moving the sampling position and the final sampling position by the distance in the first scanning direction, and the array probe is positioned from this position in the scanning direction of the previous first scanning. An ultrasonic inspection method for a subject, comprising performing the first scanning and the second scanning in which the relative movement is performed in the opposite direction.
【請求項3】 請求項1記載の被検体の超音波検査方法
において、前記第1の走査の相対移動の最終位置に到達
した後、前記アレイ探触子を、前記配列方向に前記第2
の走査の走査範囲と当該第2の走査におけるピッチとを
加算した距離だけ相対移動させてアレイ探触子を位置決
めし、この位置から当該アレイ探触子を前回の第1の走
査の走査方向とは逆方向に相対移動させる前記第1の走
査と前記第2の走査とを行ない、この再度の前記第1の
走査と前記第2の走査とにおいて、前記第2の走査の最
初の走査は、所定のタイミングで開始することを特徴と
する被検体の超音波検査方法。
3. The ultrasonic inspection method for an object according to claim 1, wherein after the final position of the relative movement of the first scan is reached, the array probe is moved to the second direction in the arrangement direction.
Position of the array probe by relatively moving the scanning range of the scan and the pitch in the second scan and positioning the array probe from this position to the scanning direction of the previous first scan. Performs the first scan and the second scan in which they are relatively moved in opposite directions, and in the first scan and the second scan again, the first scan of the second scan is An ultrasonic inspection method for a subject, which is started at a predetermined timing.
【請求項4】 請求項1記載の被検体の超音波検査方法
において、前記第1の走査の相対移動における第2の走
査の最終の走査開始後、当該アレイ探触子を前記第1の
走査方向に、前記第2の走査における最初のサンプリン
グ位置と最終のサンプリング位置との間の前記第1の走
査方向の距離だけ相対移動させて停止させ、この位置か
ら当該アレイ探触子を前記配列方向に前記第2の走査の
走査範囲と当該第2の走査におけるピッチとを加算した
距離だけ相対移動させて位置決めし、この位置から当該
アレイ探触子を前回の第1の走査の走査方向とは逆方向
に相対移動させる前記第1の走査と前記第2の走査とを
行なうことを特徴とする被検体の超音波検査方法。
4. The ultrasonic inspection method for a subject according to claim 1, wherein after the final scan of the second scan in the relative movement of the first scan is started, the array probe is moved to the first scan. In the first scanning direction and a final sampling position in the second scanning, the array probe is relatively moved by the distance in the first scanning direction and stopped, and the array probe is stopped from this position in the array direction. Is positioned by relatively moving it by a distance obtained by adding the scanning range of the second scan and the pitch in the second scan, and from this position the array probe is the scanning direction of the previous first scan. An ultrasonic inspection method for a subject, comprising performing the first scan and the second scan in which the relative movement is performed in opposite directions.
【請求項5】 請求項1記載の被検体の超音波検査方法
において、前記第1の走査における相対移動を、その相
対移動のピッチ毎に停止させて前記第2の走査を行な
い、前記第1の走査の相対移動の最終位置に到達した
後、前記アレイ探触子を、前記配列方向に前記第2の走
査の走査範囲と当該第2の走査におけるピッチとを加算
した距離だけ相対移動させてアレイ探触子を位置決め
し、この位置から当該アレイ探触子を前回の第1の走査
の走査方向とは逆方向に相対移動させる前記第1の走査
と前記第2の走査とを行なうことを特徴とする被検体の
超音波検査方法。
5. The ultrasonic inspection method for a subject according to claim 1, wherein the relative movement in the first scanning is stopped at each pitch of the relative movement to perform the second scanning, and the first scanning is performed. After reaching the final position of the relative movement of the scanning, the array probe is relatively moved in the arrangement direction by a distance obtained by adding the scanning range of the second scanning and the pitch in the second scanning. Positioning the array probe and performing the first scan and the second scan in which the array probe is relatively moved in a direction opposite to the scanning direction of the previous first scan. A characteristic ultrasonic inspection method of an object.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN117529658A (en) * 2021-06-25 2024-02-06 株式会社日立电力解决方案 Array ultrasonic transceiver device

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