JPH09229911A - 透過型超音波検査装置 - Google Patents
透過型超音波検査装置Info
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- JPH09229911A JPH09229911A JP8039622A JP3962296A JPH09229911A JP H09229911 A JPH09229911 A JP H09229911A JP 8039622 A JP8039622 A JP 8039622A JP 3962296 A JP3962296 A JP 3962296A JP H09229911 A JPH09229911 A JP H09229911A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/048—Transmission, i.e. analysed material between transmitter and receiver
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被検体の大きさに制限されず、精度のよい検
査が可能な透過型超音波検査装置を提供する。 【解決手段】 被検体１に向けて超音波を送出する送波
用探触子２と、送波用探触子２から送出され、被検体１
を透過した超音波を受信する受波用探触子１２と、送波
用探触子２および受波用探触子１２の間に作用する磁力
により送波用探触子２および受波用探触子１２を被検体
１を挟んで互いに対向させる磁石６，１６と、を備え
る。
査が可能な透過型超音波検査装置を提供する。 【解決手段】 被検体１に向けて超音波を送出する送波
用探触子２と、送波用探触子２から送出され、被検体１
を透過した超音波を受信する受波用探触子１２と、送波
用探触子２および受波用探触子１２の間に作用する磁力
により送波用探触子２および受波用探触子１２を被検体
１を挟んで互いに対向させる磁石６，１６と、を備え
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被検体を透過した
超音波の情報に基づいて被検体の内部を検査する透過型
超音波検査装置に関する。
超音波の情報に基づいて被検体の内部を検査する透過型
超音波検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波を被検体に向けて送出するととも
に、被検体を透過した超音波を受信して被検体の内部検
査を行う透過型超音波検査装置が知られている。図３に
示す超音波検査装置（従来技術１）では、被検体１の検
査領域よりも広い面積を有した板状の受波用探触子１０
１の上部に被検体１を配置し、被検体１の上側から送波
用探触子１０２をＸＹＺ軸の駆動機構を備えるスキャナ
１０３で走査することにより被検体１の検査を行う。送
波用探触子１０２はスキャナ１０３によってＸＹ平面内
で走査され、被検体１の全面に所定ピッチ毎に超音波が
照射される。送波用探触子１０２から送出された超音波
の一部は被検体１を透過して受波用探触子１０１で受信
され、超音波の送出点のＸＹ座標の関数として各点での
超音波の受信強度が得られるので、この受信強度に基づ
いて被検体１の２次元像が作成される。
に、被検体を透過した超音波を受信して被検体の内部検
査を行う透過型超音波検査装置が知られている。図３に
示す超音波検査装置（従来技術１）では、被検体１の検
査領域よりも広い面積を有した板状の受波用探触子１０
１の上部に被検体１を配置し、被検体１の上側から送波
用探触子１０２をＸＹＺ軸の駆動機構を備えるスキャナ
１０３で走査することにより被検体１の検査を行う。送
波用探触子１０２はスキャナ１０３によってＸＹ平面内
で走査され、被検体１の全面に所定ピッチ毎に超音波が
照射される。送波用探触子１０２から送出された超音波
の一部は被検体１を透過して受波用探触子１０１で受信
され、超音波の送出点のＸＹ座標の関数として各点での
超音波の受信強度が得られるので、この受信強度に基づ
いて被検体１の２次元像が作成される。
【０００３】図４に示す超音波検査装置（従来技術２）
では、枝分れしたアーム１０４の先端部に送波用探触子
１０５と受波用探触子１０６とが互いに対向して取り付
けられ、アーム１０４はスキャナ（不図示）により駆動
される。対向した送波用探触子１０５および受波用探触
子１０６を被検体１を挟んでＺＹ平面内で走査すること
によりＺＹ座標上の各点での超音波の受信強度が求まる
ので、この受信強度に基づいて被検体１の２次元像が得
られる。
では、枝分れしたアーム１０４の先端部に送波用探触子
１０５と受波用探触子１０６とが互いに対向して取り付
けられ、アーム１０４はスキャナ（不図示）により駆動
される。対向した送波用探触子１０５および受波用探触
子１０６を被検体１を挟んでＺＹ平面内で走査すること
によりＺＹ座標上の各点での超音波の受信強度が求まる
ので、この受信強度に基づいて被検体１の２次元像が得
られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術１の
超音波検査装置では、検査可能な被検体１の大きさ（面
積）が受波用探触子１０１の面積により制限されるう
え、受波用探触子１０１の面積が大きくなる程、受波用
探触子１０１全体の面積に対する受信領域の割合が減少
して受信感度が低下し、検査精度が落ちるという問題が
ある。
超音波検査装置では、検査可能な被検体１の大きさ（面
積）が受波用探触子１０１の面積により制限されるう
え、受波用探触子１０１の面積が大きくなる程、受波用
探触子１０１全体の面積に対する受信領域の割合が減少
して受信感度が低下し、検査精度が落ちるという問題が
ある。
【０００５】また、従来技術２の超音波検査装置では、
大型（大面積）の被検体１を検査するにはアーム１０４
を長くせざるを得ないが、アーム長を増やすと走査時の
アーム１０４の振れが大きくなるため、送波用探触子１
０５および受波用探触子１０６の位置関係が正規の対向
位置からずれ、とくに高速での走査時に検査データの精
度の低下が著しくなるという問題がある。
大型（大面積）の被検体１を検査するにはアーム１０４
を長くせざるを得ないが、アーム長を増やすと走査時の
アーム１０４の振れが大きくなるため、送波用探触子１
０５および受波用探触子１０６の位置関係が正規の対向
位置からずれ、とくに高速での走査時に検査データの精
度の低下が著しくなるという問題がある。
【０００６】本発明の目的は、大面積の被検体に対して
も精度のよい検査が可能な透過型超音波検査装置を提供
することにある。
も精度のよい検査が可能な透過型超音波検査装置を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図１
および図２に対応づけて説明すると、請求項１に記載の
発明は、被検体１に向けて超音波を送出する送波用探触
子２と、被検体１を透過した送波用探触子２からの超音
波を受信する受波用探触子１２と、送波用探触子２およ
び受波用探触子１２の間に作用する磁力により、送波用
探触子２および受波用探触子１２を被検体１を挟んで互
いに対向させる位置合わせ手段６，１６と、を備えるこ
とにより上述の目的が達成される。請求項２に記載の発
明は、液体中の被検体１に向けて液体中から超音波を送
出する送波用探触子２と、被検体１を透過した送波用探
触子２からの超音波を液体中で受信する受波用探触子１
２と、送波用探触子２および受波用探触子１２の間に作
用する磁力により、送波用探触子２および受波用探触子
１２を被検体１を挟んで互いに対向させる位置合わせ手
段６，１６と、送波用探触子２に浮力を与える浮上手段
と、を備えることにより上述の目的が達成される。請求
項３に記載の発明は、液体中の被検体１に向けて液体中
から超音波を送出する送波用探触子２と、被検体１を透
過した送波用探触子２からの超音波を液体中で受信する
受波用探触子１２と、送波用探触子２および受波用探触
子１２の間に作用する磁力により、送波用探触子２およ
び受波用探触子１２を被検体１を挟んで互いに対向させ
る位置合わせ手段６，１６と、受波用探触子２に浮力を
与える浮上手段と、を備えることにより上述の目的が達
成される。請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の透過型超音波検査装置において、送
波用探触子２および受波用探触子１２のうちのいずれか
の探触子を被検体１に即して走査する走査手段９をさら
に備えるものである。請求項５に記載の発明は、請求項
１〜４のいずれか１項に記載の透過型超音波検査装置に
おいて、送波用探触子２と被検体１との間の摩擦力を低
減するそり状の摺動部５Ａを送波用探触子２に取り付け
たものである。請求項６に記載の発明は、請求項１〜５
のいずれか１項に記載の透過型超音波検査装置におい
て、受波用探触子１２と被検体１との間の摩擦力を低減
するそり状の摺動部１５Ａを受波用探触子１２に取り付
けたものである。
および図２に対応づけて説明すると、請求項１に記載の
発明は、被検体１に向けて超音波を送出する送波用探触
子２と、被検体１を透過した送波用探触子２からの超音
波を受信する受波用探触子１２と、送波用探触子２およ
び受波用探触子１２の間に作用する磁力により、送波用
探触子２および受波用探触子１２を被検体１を挟んで互
いに対向させる位置合わせ手段６，１６と、を備えるこ
とにより上述の目的が達成される。請求項２に記載の発
明は、液体中の被検体１に向けて液体中から超音波を送
出する送波用探触子２と、被検体１を透過した送波用探
触子２からの超音波を液体中で受信する受波用探触子１
２と、送波用探触子２および受波用探触子１２の間に作
用する磁力により、送波用探触子２および受波用探触子
１２を被検体１を挟んで互いに対向させる位置合わせ手
段６，１６と、送波用探触子２に浮力を与える浮上手段
と、を備えることにより上述の目的が達成される。請求
項３に記載の発明は、液体中の被検体１に向けて液体中
から超音波を送出する送波用探触子２と、被検体１を透
過した送波用探触子２からの超音波を液体中で受信する
受波用探触子１２と、送波用探触子２および受波用探触
子１２の間に作用する磁力により、送波用探触子２およ
び受波用探触子１２を被検体１を挟んで互いに対向させ
る位置合わせ手段６，１６と、受波用探触子２に浮力を
与える浮上手段と、を備えることにより上述の目的が達
成される。請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の透過型超音波検査装置において、送
波用探触子２および受波用探触子１２のうちのいずれか
の探触子を被検体１に即して走査する走査手段９をさら
に備えるものである。請求項５に記載の発明は、請求項
１〜４のいずれか１項に記載の透過型超音波検査装置に
おいて、送波用探触子２と被検体１との間の摩擦力を低
減するそり状の摺動部５Ａを送波用探触子２に取り付け
たものである。請求項６に記載の発明は、請求項１〜５
のいずれか１項に記載の透過型超音波検査装置におい
て、受波用探触子１２と被検体１との間の摩擦力を低減
するそり状の摺動部１５Ａを受波用探触子１２に取り付
けたものである。
【０００８】請求項１に記載の発明では、位置合わせ手
段６，１６が磁力により送波用探触子２および受波用探
触子１２を被検体１を挟んで互いに対向させる。請求項
２に記載の発明では、位置合わせ手段６，１６が磁力に
より送波用探触子２および受波用探触子１２を被検体１
を挟んで互いに対向させ、浮上手段が送波用探触子２に
浮力を与える。請求項３に記載の発明では、位置合わせ
手段６，１６が磁力により送波用探触子２および受波用
探触子１２を被検体１を挟んで互いに対向させ、浮上手
段が受波用探触子２に浮力を与える。請求項４に記載の
発明では、走査手段９が送波用探触子２および受波用探
触子１２のうちのいずれかの探触子を被検体１に即して
走査する。請求項５に記載の発明では、そり状の摺動部
５Ａが送波用探触子２と被検体１との間の摩擦力を低減
する。請求項６に記載の発明では、そり状の摺動部１５
Ａが受波用探触子１２と被検体１との間の摩擦力を低減
する。
段６，１６が磁力により送波用探触子２および受波用探
触子１２を被検体１を挟んで互いに対向させる。請求項
２に記載の発明では、位置合わせ手段６，１６が磁力に
より送波用探触子２および受波用探触子１２を被検体１
を挟んで互いに対向させ、浮上手段が送波用探触子２に
浮力を与える。請求項３に記載の発明では、位置合わせ
手段６，１６が磁力により送波用探触子２および受波用
探触子１２を被検体１を挟んで互いに対向させ、浮上手
段が受波用探触子２に浮力を与える。請求項４に記載の
発明では、走査手段９が送波用探触子２および受波用探
触子１２のうちのいずれかの探触子を被検体１に即して
走査する。請求項５に記載の発明では、そり状の摺動部
５Ａが送波用探触子２と被検体１との間の摩擦力を低減
する。請求項６に記載の発明では、そり状の摺動部１５
Ａが受波用探触子１２と被検体１との間の摩擦力を低減
する。
【０００９】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。
【００１０】
−第１の実施の形態− 以下、図１を用いて本発明による透過型超音波検査装置
の第１の実施の形態について説明する。図１において、
１は水槽（不図示）の水中に載置された板状の被検体
（例えば、液晶ディスプレイ製造時のスパッタリング用
ターゲット材）、２は図１において下向きに超音波を送
出する円柱状の送波用探触子、３は被検体１に対して所
定の間隔を確保して送波用探触子２を保持する送波用探
触子ホルダ、４は送波用探触子２と送波用探触子ホルダ
３との取り付け位置関係を調節するための調整ねじ、５
は送波用探触子ホルダ３の端部に取り付けられた摺動部
材（例えばフッ素樹脂あるいはポリイミド樹脂製）、６
は送波用探触子２と同軸に設けられた円筒状の吸着用磁
石、７は送波用探触子ホルダ３に対して吸着用磁石６を
摺動可能に取り付ける磁石用ホルダ、８は磁石ホルダ６
と送波用探触子ホルダ３との取り付け関係を調節する調
整ねじである。送波用探触子２、送波用探触子ホルダ
３、調整ねじ４、摺動部材５、吸着用磁石６、磁石用ホ
ルダ７および調整ねじ８は送波用ユニットＵ１を構成す
る。また、９は送波用探触子ホルダ３に取り付けられ送
波用ユニットＵ１を被検体１に即して走査するスキャナ
である。
の第１の実施の形態について説明する。図１において、
１は水槽（不図示）の水中に載置された板状の被検体
（例えば、液晶ディスプレイ製造時のスパッタリング用
ターゲット材）、２は図１において下向きに超音波を送
出する円柱状の送波用探触子、３は被検体１に対して所
定の間隔を確保して送波用探触子２を保持する送波用探
触子ホルダ、４は送波用探触子２と送波用探触子ホルダ
３との取り付け位置関係を調節するための調整ねじ、５
は送波用探触子ホルダ３の端部に取り付けられた摺動部
材（例えばフッ素樹脂あるいはポリイミド樹脂製）、６
は送波用探触子２と同軸に設けられた円筒状の吸着用磁
石、７は送波用探触子ホルダ３に対して吸着用磁石６を
摺動可能に取り付ける磁石用ホルダ、８は磁石ホルダ６
と送波用探触子ホルダ３との取り付け関係を調節する調
整ねじである。送波用探触子２、送波用探触子ホルダ
３、調整ねじ４、摺動部材５、吸着用磁石６、磁石用ホ
ルダ７および調整ねじ８は送波用ユニットＵ１を構成す
る。また、９は送波用探触子ホルダ３に取り付けられ送
波用ユニットＵ１を被検体１に即して走査するスキャナ
である。
【００１１】一方、１２は被検体１を透過した超音波を
受信する円柱状の受波用探触子、１３は被検体１に対し
て所定の間隔を確保して受波用探触子１２を保持する受
波用探触子ホルダ、１４は受波用探触子１２と受波用探
触子ホルダ１３との取り付け位置関係を調節するための
調整ねじ、１５は受波用探触子ホルダ１３の端部に取り
付けられた摺動部材（例えばフッ素樹脂あるいはポリイ
ミド樹脂製）、１６は受波用探触子１２と同軸に設けら
れた円筒状の吸着用磁石、１７は受波用探触子ホルダ１
３に対して吸着用磁石１６を摺動可能に取り付ける磁石
ホルダ、１８は磁石ホルダ１６と受波用探触子ホルダ１
３との取り付け関係を調節する調整ねじである。受波用
探触子１２、受波用探触子ホルダ１３、調整ねじ１４、
摺動部材１５、吸着用磁石１６、磁石ホルダ１７および
調整ねじ１８は受波用ユニットＵ２を構成する。
受信する円柱状の受波用探触子、１３は被検体１に対し
て所定の間隔を確保して受波用探触子１２を保持する受
波用探触子ホルダ、１４は受波用探触子１２と受波用探
触子ホルダ１３との取り付け位置関係を調節するための
調整ねじ、１５は受波用探触子ホルダ１３の端部に取り
付けられた摺動部材（例えばフッ素樹脂あるいはポリイ
ミド樹脂製）、１６は受波用探触子１２と同軸に設けら
れた円筒状の吸着用磁石、１７は受波用探触子ホルダ１
３に対して吸着用磁石１６を摺動可能に取り付ける磁石
ホルダ、１８は磁石ホルダ１６と受波用探触子ホルダ１
３との取り付け関係を調節する調整ねじである。受波用
探触子１２、受波用探触子ホルダ１３、調整ねじ１４、
摺動部材１５、吸着用磁石１６、磁石ホルダ１７および
調整ねじ１８は受波用ユニットＵ２を構成する。
【００１２】以上のように構成された第１の実施の形態
の装置を用いて、被検体１の検査をする場合の動作につ
いて次に説明する。図１において送波用探触子ホルダ３
および受波用探触子ホルダ１３の内部には水槽の水が侵
入しており、送波用探触子２と被検体１との間および受
波用探触子１２と被検体１との間は水により完全に満た
されている。
の装置を用いて、被検体１の検査をする場合の動作につ
いて次に説明する。図１において送波用探触子ホルダ３
および受波用探触子ホルダ１３の内部には水槽の水が侵
入しており、送波用探触子２と被検体１との間および受
波用探触子１２と被検体１との間は水により完全に満た
されている。
【００１３】図１に示すように、送波用ユニットＵ１の
磁石６はＮ極を、受波用ユニットＵ２の磁石１６はＳ極
を、それぞれ被検体１に向けて取り付けられているの
で、磁石６および磁石１６の間の吸引力により送波用ユ
ニットＵ１および受波用ユニットＵ２は互いに被検体１
を挟んで吸引され、送波用ユニットＵ１および受波用ユ
ニットＵ２は、それぞれ摺動部材５および摺動部材１５
を介して被検体１の両面に密着する。また、送波用ユニ
ットＵ１は摺動部材５により、受波用ユニットＵ２は摺
動部材１５により、それぞれ被検体１に対して摺動可能
とされているので、磁力により送波用ユニットＵ１ある
いは受波用ユニットＵ２は被検体１に即して摺動し、磁
石６および磁石１６が互いに同軸に対向する位置に配置
される。上述のように、磁石６と送波用探触子２と、お
よび磁石１６と受波用探触子１２と、はそれぞれ同軸に
設けられているので、送波用探触子２および受波用探触
子１２は互いに同軸に配置されることとなる。
磁石６はＮ極を、受波用ユニットＵ２の磁石１６はＳ極
を、それぞれ被検体１に向けて取り付けられているの
で、磁石６および磁石１６の間の吸引力により送波用ユ
ニットＵ１および受波用ユニットＵ２は互いに被検体１
を挟んで吸引され、送波用ユニットＵ１および受波用ユ
ニットＵ２は、それぞれ摺動部材５および摺動部材１５
を介して被検体１の両面に密着する。また、送波用ユニ
ットＵ１は摺動部材５により、受波用ユニットＵ２は摺
動部材１５により、それぞれ被検体１に対して摺動可能
とされているので、磁力により送波用ユニットＵ１ある
いは受波用ユニットＵ２は被検体１に即して摺動し、磁
石６および磁石１６が互いに同軸に対向する位置に配置
される。上述のように、磁石６と送波用探触子２と、お
よび磁石１６と受波用探触子１２と、はそれぞれ同軸に
設けられているので、送波用探触子２および受波用探触
子１２は互いに同軸に配置されることとなる。
【００１４】送波用探触子２はホルダ３に対し、図１に
おいて上下方向に摺動可能に設けられ、調整ねじ４によ
り任意の位置で固定可能とされる。また、受波用探触子
１２はホルダ１３に対し、図１において上下方向に摺動
可能に設けられ、調整ねじ１４により任意の位置で固定
可能とされる。送波用探触子２および受波用探触子１２
の焦点を被検体１の所定部位の深さに合わせることによ
り被検体１の検査が可能となる。
おいて上下方向に摺動可能に設けられ、調整ねじ４によ
り任意の位置で固定可能とされる。また、受波用探触子
１２はホルダ１３に対し、図１において上下方向に摺動
可能に設けられ、調整ねじ１４により任意の位置で固定
可能とされる。送波用探触子２および受波用探触子１２
の焦点を被検体１の所定部位の深さに合わせることによ
り被検体１の検査が可能となる。
【００１５】磁石６はホルダ３に対し、図１において上
下方向に摺動可能に取り付けられ、調整ねじ８により任
意の位置で固定可能とされる。また磁石１６はホルダ１
３に対し図１において上下方向に摺動可能に取り付けら
れ、調整ねじ１８により任意の位置で固定可能とされ
る。磁石６および磁石１６の固定位置を変えることによ
り磁石６および磁石１６の間隔を変化させ、送波用ユニ
ットＵ１および受波用ユニットＵ２間の吸引力を最適化
することができる。後述する検査時において探触子２と
探触子１２との間の同軸関係が最も正確に保たれるよう
な吸引力に調節すればよい。被検体１の厚みにより、あ
るいは被検体１が磁性体であるか否か等により磁石６お
よび磁石１６の最適な位置が異なる。
下方向に摺動可能に取り付けられ、調整ねじ８により任
意の位置で固定可能とされる。また磁石１６はホルダ１
３に対し図１において上下方向に摺動可能に取り付けら
れ、調整ねじ１８により任意の位置で固定可能とされ
る。磁石６および磁石１６の固定位置を変えることによ
り磁石６および磁石１６の間隔を変化させ、送波用ユニ
ットＵ１および受波用ユニットＵ２間の吸引力を最適化
することができる。後述する検査時において探触子２と
探触子１２との間の同軸関係が最も正確に保たれるよう
な吸引力に調節すればよい。被検体１の厚みにより、あ
るいは被検体１が磁性体であるか否か等により磁石６お
よび磁石１６の最適な位置が異なる。
【００１６】送波用探触子２と受波用探触子１２とを磁
気的吸引力により互いに対向させた状態でスキャナ９を
動作させると、被検体１に即して送波用探触子２が走査
される。このとき送波用ユニットＵ１に加えられるスキ
ャナ９の駆動力は、図１においてＡ−Ｂ方向成分のみで
あり上下方向に駆動力が作用しないようにされているの
で、スキャナ９での走査により送波用ユニットＵ１が被
検体１から浮き上がることも、また、送波用ユニットＵ
１により被検体１が下向きに押込まれることもない。
気的吸引力により互いに対向させた状態でスキャナ９を
動作させると、被検体１に即して送波用探触子２が走査
される。このとき送波用ユニットＵ１に加えられるスキ
ャナ９の駆動力は、図１においてＡ−Ｂ方向成分のみで
あり上下方向に駆動力が作用しないようにされているの
で、スキャナ９での走査により送波用ユニットＵ１が被
検体１から浮き上がることも、また、送波用ユニットＵ
１により被検体１が下向きに押込まれることもない。
【００１７】スキャナ９により送波用ユニットＵ１が被
検体１に即してＡ−Ｂ方向に走査されると、磁石６と磁
石１６との間の磁力によって受波用ユニットＵ２は送波
用ユニットＵ１に追従してＡ−Ｂ方向に移動する。この
とき、送波用探触子２と受波用探触子１２とは互いにほ
ぼ同軸になるような位置関係に維持される。
検体１に即してＡ−Ｂ方向に走査されると、磁石６と磁
石１６との間の磁力によって受波用ユニットＵ２は送波
用ユニットＵ１に追従してＡ−Ｂ方向に移動する。この
とき、送波用探触子２と受波用探触子１２とは互いにほ
ぼ同軸になるような位置関係に維持される。
【００１８】このように、送波用探触子２および受波用
探触子１２が被検体１を挟んで互いに対向して走査され
る状態において、送波用探触子２に定期的に電気パルス
が印加される。電気パルスを受けて送波用探触子２から
超音波パルスが送出されると、送出された超音波は送波
用探触子ホルダ３の内部の水中を伝播し、被検体１に入
射する。被検体１内に伝播した超音波の一部は被検体１
を透過して受波用探触子ホルダ１３の内部の水中を伝播
し、受波用探触子１２で受信される。このように走査面
の各点で被検体１を透過した超音波は、受波用探触子１
２において受信信号（電気信号）に変換される。そして
各点での受信波の受信強度に基づいて、被検体１の２次
元映像が表示される。
探触子１２が被検体１を挟んで互いに対向して走査され
る状態において、送波用探触子２に定期的に電気パルス
が印加される。電気パルスを受けて送波用探触子２から
超音波パルスが送出されると、送出された超音波は送波
用探触子ホルダ３の内部の水中を伝播し、被検体１に入
射する。被検体１内に伝播した超音波の一部は被検体１
を透過して受波用探触子ホルダ１３の内部の水中を伝播
し、受波用探触子１２で受信される。このように走査面
の各点で被検体１を透過した超音波は、受波用探触子１
２において受信信号（電気信号）に変換される。そして
各点での受信波の受信強度に基づいて、被検体１の２次
元映像が表示される。
【００１９】以上のように第１の実施の形態の装置で
は、磁石６および磁石１６により送波用ユニットＵ１お
よび受波用ユニットＵ２を被検体１を挟んで互いに吸引
させ、探触子２と探触子１２とを互いに常に同軸に維持
するようにしているので、送波用ユニットＵ１を駆動す
るだけで受波用ユニットＵ２が追従し被検体の走査が可
能となる。したがって、大面積の被検体について、容易
に、かつ感度を落とすことなく高精度な検査をすること
ができる。
は、磁石６および磁石１６により送波用ユニットＵ１お
よび受波用ユニットＵ２を被検体１を挟んで互いに吸引
させ、探触子２と探触子１２とを互いに常に同軸に維持
するようにしているので、送波用ユニットＵ１を駆動す
るだけで受波用ユニットＵ２が追従し被検体の走査が可
能となる。したがって、大面積の被検体について、容易
に、かつ感度を落とすことなく高精度な検査をすること
ができる。
【００２０】第１の実施の形態では、送波用ユニットＵ
１をスキャナ９で駆動するようにしているが、送波用ユ
ニットＵ１を駆動する代りに受波用ユニットＵ２を駆動
するようにしてもよい。受波用ユニットＵ２を駆動する
場合には送波用ユニットＵ１が受波用ユニットＵ２に追
従して移動するので、第１の実施の形態と同様、送波用
探触子２と受波用探触子１２との間の同軸関係が保たれ
る。また、送波用ユニットおよび受波用ユニットの上下
位置を入替えてもよく、この場合にもいずれか一方のユ
ニットを駆動することで検査をすることができる。
１をスキャナ９で駆動するようにしているが、送波用ユ
ニットＵ１を駆動する代りに受波用ユニットＵ２を駆動
するようにしてもよい。受波用ユニットＵ２を駆動する
場合には送波用ユニットＵ１が受波用ユニットＵ２に追
従して移動するので、第１の実施の形態と同様、送波用
探触子２と受波用探触子１２との間の同軸関係が保たれ
る。また、送波用ユニットおよび受波用ユニットの上下
位置を入替えてもよく、この場合にもいずれか一方のユ
ニットを駆動することで検査をすることができる。
【００２１】摺動部材５，１５の材質として種々の材料
を用いることができるが、被検体１との間での摩擦抵抗
が小さく、かつ被検体１を傷つけないように被検体１よ
りも柔らかい材質を使用することが好ましい。また、樹
脂等の摺動部材に代えて、例えば、送波用ユニットＵ１
あるいは受波用ユニットＵ２の被検体１との接触面に多
数の回転自在のボール等を取り付け、ボール等の回転に
より摩擦力を低減させるようにしてもよい。
を用いることができるが、被検体１との間での摩擦抵抗
が小さく、かつ被検体１を傷つけないように被検体１よ
りも柔らかい材質を使用することが好ましい。また、樹
脂等の摺動部材に代えて、例えば、送波用ユニットＵ１
あるいは受波用ユニットＵ２の被検体１との接触面に多
数の回転自在のボール等を取り付け、ボール等の回転に
より摩擦力を低減させるようにしてもよい。
【００２２】送波用ユニットＵ１または受波用ユニット
Ｕ２の一部を水よりも比重の小さな部材で構成し、ある
いは空気層を設けることにより水中での浮力を与えるこ
とができる。例えば、図１において受波用ユニットＵ２
の一部を比重の小さな材質で構成して水中での浮力を与
えると、浮力は磁石６，１６による磁力を補助する方向
へ作用するので、磁石６，１６の吸引力を小さくするこ
とが可能となる。また、受波用ユニットＵ２を浮力のみ
で被検体１に密着可能とすれば、吸引方向に磁力が作用
しなくとも受波用ユニットＵ２が被検体１の表面から落
下しなくなる。このように水中での浮力を利用すると、
送波用ユニットＵ１と受波用ユニットＵ２との間の磁気
的作用力の吸引方向のベクトルを小さく、あるいはゼロ
または負（反発方向）とすることが可能となり、受波用
ユニットＵ２の追従性能をさらに向上させる磁石の配置
を選択することができる。
Ｕ２の一部を水よりも比重の小さな部材で構成し、ある
いは空気層を設けることにより水中での浮力を与えるこ
とができる。例えば、図１において受波用ユニットＵ２
の一部を比重の小さな材質で構成して水中での浮力を与
えると、浮力は磁石６，１６による磁力を補助する方向
へ作用するので、磁石６，１６の吸引力を小さくするこ
とが可能となる。また、受波用ユニットＵ２を浮力のみ
で被検体１に密着可能とすれば、吸引方向に磁力が作用
しなくとも受波用ユニットＵ２が被検体１の表面から落
下しなくなる。このように水中での浮力を利用すると、
送波用ユニットＵ１と受波用ユニットＵ２との間の磁気
的作用力の吸引方向のベクトルを小さく、あるいはゼロ
または負（反発方向）とすることが可能となり、受波用
ユニットＵ２の追従性能をさらに向上させる磁石の配置
を選択することができる。
【００２３】また、例えば、図１において送波用ユニッ
トＵ１に浮力を与えるようにした場合には、送波用ユニ
ットＵ１と被検体１との間の接触圧を低減することがで
きるので、両者間の摩擦を減らしスキャナ９による駆動
をよりスムーズなものとすることができる。このよう
に、浮力と磁力を適宜組合せることにより、設計の自由
度を高め、送波用ユニットＵ１と受波用ユニットＵ２と
の相対位置精度を向上させることができる。
トＵ１に浮力を与えるようにした場合には、送波用ユニ
ットＵ１と被検体１との間の接触圧を低減することがで
きるので、両者間の摩擦を減らしスキャナ９による駆動
をよりスムーズなものとすることができる。このよう
に、浮力と磁力を適宜組合せることにより、設計の自由
度を高め、送波用ユニットＵ１と受波用ユニットＵ２と
の相対位置精度を向上させることができる。
【００２４】第１の実施の形態では、超音波を伝播させ
る媒体として水を用いているが、被検体の特性等に応じ
て、種々の超音波伝播媒体（液体）を使用することがで
きる。また、第１の実施の形態では、被検体全体を水槽
中に載置する方法、いわゆる全没液浸法を採る場合につ
いて説明したが、本発明による超音波検査装置を局部液
浸法に適用することもできる。
る媒体として水を用いているが、被検体の特性等に応じ
て、種々の超音波伝播媒体（液体）を使用することがで
きる。また、第１の実施の形態では、被検体全体を水槽
中に載置する方法、いわゆる全没液浸法を採る場合につ
いて説明したが、本発明による超音波検査装置を局部液
浸法に適用することもできる。
【００２５】−第２の実施の形態− 以下、図２を用いて本発明による透過型超音波検査装置
の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実
施の形態と同一の要素には同一符号を付してその説明を
省略する。
の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実
施の形態と同一の要素には同一符号を付してその説明を
省略する。
【００２６】図２において、Ｕ１Ａは超音波を被検体１
に向けて送出する送波用ユニットであり、５Ａは一対の
そり状摺動部（例えばフッ素系樹脂あるいはポリイミド
樹脂製）、１９はそり状摺動部５Ａを探触子ホルダ３に
対して取り付ける支持部材、６Ａは支持部材１９に埋設
された磁石である。また、Ｕ２Ａは被検体１を透過した
超音波を受信する受波用ユニットであり、１５Ａは一対
のそり状摺動部（例えばフッ素系樹脂あるいはポリイミ
ド樹脂製）、２９はそり状摺動部１５Ａを探触子ホルダ
１３に対して取り付ける支持部材、１６Ａは支持部材２
９に埋設された磁石である。
に向けて送出する送波用ユニットであり、５Ａは一対の
そり状摺動部（例えばフッ素系樹脂あるいはポリイミド
樹脂製）、１９はそり状摺動部５Ａを探触子ホルダ３に
対して取り付ける支持部材、６Ａは支持部材１９に埋設
された磁石である。また、Ｕ２Ａは被検体１を透過した
超音波を受信する受波用ユニットであり、１５Ａは一対
のそり状摺動部（例えばフッ素系樹脂あるいはポリイミ
ド樹脂製）、２９はそり状摺動部１５Ａを探触子ホルダ
１３に対して取り付ける支持部材、１６Ａは支持部材２
９に埋設された磁石である。
【００２７】図２において磁石６Ａと磁石１６Ａとは、
互いに吸引力を生ずる方向に取り付けられ、この吸引力
によって、そり状摺動部５Ａおよびそり状摺動部１５Ａ
は被検体１を挟んで互いに対向し、送波用ユニットＵ１
Ａはそり状摺動部５Ａを介して、受波用ユニットＵ２Ａ
はそり状摺動部１５Ａを介して、それぞれ被検体１に密
着される。送波用ユニットＵ１Ａおよび受波用ユニット
Ｕ２Ａが被検体１を介して互いに吸引された図２に示す
状態において、送波用ユニットＵ１Ａの送波用探触子２
および受波用ユニットＵ２Ａの受波用探触子１２は互い
に同軸に配置される。
互いに吸引力を生ずる方向に取り付けられ、この吸引力
によって、そり状摺動部５Ａおよびそり状摺動部１５Ａ
は被検体１を挟んで互いに対向し、送波用ユニットＵ１
Ａはそり状摺動部５Ａを介して、受波用ユニットＵ２Ａ
はそり状摺動部１５Ａを介して、それぞれ被検体１に密
着される。送波用ユニットＵ１Ａおよび受波用ユニット
Ｕ２Ａが被検体１を介して互いに吸引された図２に示す
状態において、送波用ユニットＵ１Ａの送波用探触子２
および受波用ユニットＵ２Ａの受波用探触子１２は互い
に同軸に配置される。
【００２８】以上のように構成された第２の実施の形態
において、不図示のスキャナにより送波用ユニットＵ１
Ａを駆動すると、磁石６Ａおよび磁石１６Ａの間の磁力
によって受波用ユニットＵ２Ａが送波用ユニットＵ１Ａ
に追従して移動し、送波用探触子２および受波用探触子
１２の同軸関係が維持されるので、第１の実施の形態と
同様に透過型の超音波検査が可能となる。
において、不図示のスキャナにより送波用ユニットＵ１
Ａを駆動すると、磁石６Ａおよび磁石１６Ａの間の磁力
によって受波用ユニットＵ２Ａが送波用ユニットＵ１Ａ
に追従して移動し、送波用探触子２および受波用探触子
１２の同軸関係が維持されるので、第１の実施の形態と
同様に透過型の超音波検査が可能となる。
【００２９】第２の実施の形態では、摺動部５Ａおよび
摺動部１５Ａがそり状に形成されているので、送波用ユ
ニットＵ１Ａと被検体１との間の摩擦力および受波用ユ
ニットＵ２Ａと被検体１との間の摩擦力を第１の実施の
形態よりもさらに低減できる。したがって、送波用ユニ
ットＵ１Ａの運動がよりスムーズなものとなり、また、
受波用ユニットＵ２Ａの追従性が向上するので、探触子
２と探触子１２との相対位置精度をより向上させること
ができる。また、そり状の摺動部５Ａ，１５Ａを設ける
ことにより、被検体１の端部に接近した位置でも送波用
ユニットＵ１Ａおよび受波用ユニットＵ２Ａを安定して
被検体１に密着させることができる。
摺動部１５Ａがそり状に形成されているので、送波用ユ
ニットＵ１Ａと被検体１との間の摩擦力および受波用ユ
ニットＵ２Ａと被検体１との間の摩擦力を第１の実施の
形態よりもさらに低減できる。したがって、送波用ユニ
ットＵ１Ａの運動がよりスムーズなものとなり、また、
受波用ユニットＵ２Ａの追従性が向上するので、探触子
２と探触子１２との相対位置精度をより向上させること
ができる。また、そり状の摺動部５Ａ，１５Ａを設ける
ことにより、被検体１の端部に接近した位置でも送波用
ユニットＵ１Ａおよび受波用ユニットＵ２Ａを安定して
被検体１に密着させることができる。
【００３０】さらに、被検体１が存在しない状態では、
磁石６Ａおよび磁石１６Ａにより送波用ユニットＵ１Ａ
および受波用ユニットＵ２Ａを互いに吸引密着すること
ができるが、その場合、摺動部５Ａと摺動部１５Ａは互
いに反対側にそり上がっているために、摺動部５Ａおよ
び１５Ａの先端が二股に分れた状態となる（図２参
照）。したがって被検体１の検査を開始するに際し、送
波用ユニットＵ１Ａと受波用ユニットＵ２Ａとを吸着し
ておき、摺動部５Ａ，１５Ａの先端に生じた二股の間隙
に被検体１を差込むようにして送波用ユニットＵ１Ａお
よび受波用ユニットＵ２Ａを被検体１にセットすれば、
検査開始時における送波用ユニットＵ１Ａと受波用ユニ
ットＵ２Ａの軸合わせが簡単にできる。また、検査終了
後には、送波用ユニットＵ１Ａと受波用ユニットＵ２Ａ
とを対向させたまま、被検体１の端部から両ユニットＵ
１Ａ，Ｕ２Ａを引き抜くことができるので、作業が簡単
になる。
磁石６Ａおよび磁石１６Ａにより送波用ユニットＵ１Ａ
および受波用ユニットＵ２Ａを互いに吸引密着すること
ができるが、その場合、摺動部５Ａと摺動部１５Ａは互
いに反対側にそり上がっているために、摺動部５Ａおよ
び１５Ａの先端が二股に分れた状態となる（図２参
照）。したがって被検体１の検査を開始するに際し、送
波用ユニットＵ１Ａと受波用ユニットＵ２Ａとを吸着し
ておき、摺動部５Ａ，１５Ａの先端に生じた二股の間隙
に被検体１を差込むようにして送波用ユニットＵ１Ａお
よび受波用ユニットＵ２Ａを被検体１にセットすれば、
検査開始時における送波用ユニットＵ１Ａと受波用ユニ
ットＵ２Ａの軸合わせが簡単にできる。また、検査終了
後には、送波用ユニットＵ１Ａと受波用ユニットＵ２Ａ
とを対向させたまま、被検体１の端部から両ユニットＵ
１Ａ，Ｕ２Ａを引き抜くことができるので、作業が簡単
になる。
【００３１】摺動部５Ａ，１５Ａの材質として種々の材
料を用いることができるが、被検体１との間での摩擦抵
抗が小さく、かつ被検体１を傷つけないように被検体１
よりも柔らかい材質を使用することが好ましい。また、
樹脂等を用いる代りに、例えば、そり状摺動部５Ａ，１
５Ａの被検体１との接触面に多数の回転自在のボール等
を取り付け、ボール等の回転により摩擦力を低減させる
ようにしてもよい。
料を用いることができるが、被検体１との間での摩擦抵
抗が小さく、かつ被検体１を傷つけないように被検体１
よりも柔らかい材質を使用することが好ましい。また、
樹脂等を用いる代りに、例えば、そり状摺動部５Ａ，１
５Ａの被検体１との接触面に多数の回転自在のボール等
を取り付け、ボール等の回転により摩擦力を低減させる
ようにしてもよい。
【００３２】実施の形態の記載および請求項の記載にお
いて、吸引用磁石６および吸引用磁石１６は位置合わせ
手段に、スキャナ９は走査手段に、それぞれ対応する。
いて、吸引用磁石６および吸引用磁石１６は位置合わせ
手段に、スキャナ９は走査手段に、それぞれ対応する。
【００３３】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、送波用
探触子および受波用探触子の間に作用する磁力により送
波用探触子および受波用探触子を被検体を挟んで互いに
対向させるようにしているので、送波用探触子あるいは
受波用探触子のみを駆動することにより、送波用探触子
および受波用探触子を走査することができる。したがっ
て、大面積の被検体の検査が精度良く容易に行える。請
求項２に記載の発明によれば、送波用探触子に浮力を与
える浮上手段を備えるので、送波用探触子および受波用
探触子の走査をスムーズにすることができる。請求項３
に記載の発明によれば、受波用探触子に浮力を与える浮
上手段を備えるので、送波用探触子および受波用探触子
の走査をスムーズにすることができる。請求項５に記載
の発明によれば、送波用探触子と被検体との間の摩擦力
を低減するそり状の摺動部を送波用探触子に取り付けた
ので、送波用探触子の走査をスムーズにすることがで
き、被検体の端部まで検査ができる。請求項６に記載の
発明によれば、受波用探触子と被検体との間の摩擦力を
低減するそり状の摺動部を受波用探触子に取り付けたの
で、受波用探触子の走査をスムーズにすることができ、
被検体の端部まで検査ができる。
探触子および受波用探触子の間に作用する磁力により送
波用探触子および受波用探触子を被検体を挟んで互いに
対向させるようにしているので、送波用探触子あるいは
受波用探触子のみを駆動することにより、送波用探触子
および受波用探触子を走査することができる。したがっ
て、大面積の被検体の検査が精度良く容易に行える。請
求項２に記載の発明によれば、送波用探触子に浮力を与
える浮上手段を備えるので、送波用探触子および受波用
探触子の走査をスムーズにすることができる。請求項３
に記載の発明によれば、受波用探触子に浮力を与える浮
上手段を備えるので、送波用探触子および受波用探触子
の走査をスムーズにすることができる。請求項５に記載
の発明によれば、送波用探触子と被検体との間の摩擦力
を低減するそり状の摺動部を送波用探触子に取り付けた
ので、送波用探触子の走査をスムーズにすることがで
き、被検体の端部まで検査ができる。請求項６に記載の
発明によれば、受波用探触子と被検体との間の摩擦力を
低減するそり状の摺動部を受波用探触子に取り付けたの
で、受波用探触子の走査をスムーズにすることができ、
被検体の端部まで検査ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による透過型超音波検査装置の第１の実
施の形態を示す図。
施の形態を示す図。
【図２】本発明による透過型超音波検査装置の第２の実
施の形態を示す図。
施の形態を示す図。
【図３】従来の透過型超音波検査装置（従来技術１）を
示す図。
示す図。
【図４】従来の透過型超音波検査装置（従来技術２）を
示す図。
示す図。
１ 被検体 ２ 送波用探触子 ５Ａ 摺動部 ６ 吸引用磁石 ９ スキャナ １２ 受波用探触子 １５Ａ 摺動部 １６ 吸引用磁石
Claims (6)
- 【請求項１】 被検体に向けて超音波を送出する送波用
探触子と、 前記被検体を透過した前記送波用探触子からの前記超音
波を受信する受波用探触子と、 前記送波用探触子および前記受波用探触子の間に作用す
る磁力により、前記送波用探触子および前記受波用探触
子を前記被検体を挟んで互いに対向させる位置合わせ手
段と、を備えることを特徴とする透過型超音波検査装
置。 - 【請求項２】 液体中の被検体に向けて前記液体中から
超音波を送出する送波用探触子と、 前記被検体を透過した前記送波用探触子からの前記超音
波を前記液体中で受信する受波用探触子と、 前記送波用探触子および前記受波用探触子の間に作用す
る磁力により、前記送波用探触子および前記受波用探触
子を前記被検体を挟んで互いに対向させる位置合わせ手
段と、 前記送波用探触子に浮力を与える浮上手段と、を備える
ことを特徴とする透過型超音波検査装置。 - 【請求項３】 液体中の被検体に向けて前記液体中から
超音波を送出する送波用探触子と、 前記被検体を透過した前記送波用探触子からの前記超音
波を前記液体中で受信する受波用探触子と、 前記送波用探触子および前記受波用探触子の間に作用す
る磁力により、前記送波用探触子および前記受波用探触
子を前記被検体を挟んで互いに対向させる位置合わせ手
段と、 前記受波用探触子に浮力を与える浮上手段と、を備える
ことを特徴とする透過型超音波検査装置。 - 【請求項４】 前記送波用探触子および前記受波用探触
子のうちのいずれかの探触子を前記被検体に即して走査
する走査手段をさらに備えることを特徴とする請求項１
〜３のいずれか１項に記載の透過型超音波検査装置。 - 【請求項５】 前記送波用探触子と前記被検体との間の
摩擦力を低減するそり状の摺動部を前記送波用探触子に
取り付けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１
項に記載の透過型超音波検査装置。 - 【請求項６】 前記受波用探触子と前記被検体との間の
摩擦力を低減するそり状の摺動部を前記受波用探触子に
取り付けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１
項に記載の透過型超音波検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8039622A JPH09229911A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 透過型超音波検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8039622A JPH09229911A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 透過型超音波検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09229911A true JPH09229911A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=12558218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8039622A Pending JPH09229911A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 透過型超音波検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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