JPS60150734A - 反響検査プロ−ブおよびその製造方法 - Google Patents

反響検査プロ−ブおよびその製造方法

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JPS60150734A
JPS60150734A JP59219358A JP21935884A JPS60150734A JP S60150734 A JPS60150734 A JP S60150734A JP 59219358 A JP59219358 A JP 59219358A JP 21935884 A JP21935884 A JP 21935884A JP S60150734 A JPS60150734 A JP S60150734A
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transducer
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JP59219358A
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ベルナール、ベル
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SE JIE ERU URUTORASONIKU
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    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0607Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
    • B06B1/0622Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements on one surface
    • B06B1/0637Spherical array
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/18Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
    • G10K11/26Sound-focusing or directing, e.g. scanning
    • G10K11/32Sound-focusing or directing, e.g. scanning characterised by the shape of the source

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  • Multimedia (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、新しい種類のスタチック反響検査プローブと
、そのプローブの製造方法に関するものである。本発明
はまたそのようなプローブを組込んだ反響検査装置にも
関するものである。
〔発明の従来技術〕
現在量も広く用いられている反響検査プローブは、区分
掃引プローブ、すなわち、振動可動組立体、またはホイ
ールに装着されて放!)=1窓を通過する際切り換えら
れるいくつかの1−ランスデコーーサを備えたもので4
うる。それらのブ[1−ブの性能は動作速度が高く、基
本的に簡q1な構造のために比較的簡単で、安価な信号
処即装FJ h′X得られる。結合表面が比較的小さい
から、プ[1−ブを心臓検査を行う患者の2本の肋骨の
間にプローブを配置できる。一方、それらのプローブの
1.7命は短い。
1−ランスデューサ素子を直線状に配置しIζ装置はプ
ローブが大きいために、はとんど腹部の検査に用いられ
る。それらの装置においては、素子列に対して重信な方
向に掃引を行うようにトランスデユーサ素子(またはト
ランスデユーザ素子群)は順次切り換えられる。直線ア
レイプローブの技術が、プローブの結合表面を小さくし
、アレイのトランスデユーサ素子の間の遅れ(送波およ
び受波の)を分布させ、区分掃引をi′]′I構成し、
す/iわち、掃引範囲内に描かれている収束方向に送波
および受波づることどにより胸郭の検査に用いられてき
た。フェーズドアレイの名で知られているこの技術によ
り、結合表面の辺の長さが20mmをこえないスタチッ
クプローブが得られる。しかし、処]!I!電子装置は
非常に高価である。実際に、(少くとも受波側において
遅延線により)与えるべき遅延時間は10マイクロ秒に
達し、それらの遅延時間が10ナノ秒の誤差で与えられ
た場合のみ指向)りの制御が許容できるものとなる。し
かし、現在のところ、ぞのような精度はせいぜい2〜3
マイクロ秒の遅延時間でのみ得られるだけである。
この問題を解決するために、送波周波数を変化させ、受
番ノだ信号をデジタル情報に変換して、そのデジタル情
報に所定の遅延法則を適用することができる。この場合
周波数を変化させるための電子回路は装置の価格のかな
りの部分を占めることとなる。
更に、ある種の環状トランスデユーサプローブが知られ
ている。そのトランスデコーサブローブにおいては同心
の環状のトランスデユーサ素子群によりビームが発生さ
れる。この装置はベッセル関数「アンテナ図」 (主ロ
ーブに対して第二次ローブが18dB減衰する)の利点
を有する。それらの環を動かして、所定の向きに超音波
放射掃引を行うように、平らなトランスデユーサ素子ア
レイからそれらの環を再構成するための提案がいくつか
行われている。しかし、そのような構成のプローブは高
価で、取り扱いが面倒なものになる(直線アレイのよう
に)ことが欠点である。更に、結合があまり良くない。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、全ての状況の下において患者の身体と
トランスデユー1ノ晃子との結合が優れており、結合面
積が小さく、例えば〈肋骨の間に通すことにより)胸郭
の内部の検査のために用いることができ、環を動かすこ
とにより少くとも部分的に区分掃引し得るスタチックプ
ローブ構造を得ることである。
〔発明の概要〕
この目的を達成するために、本発明は凸状結合表面の少
くとも一部を覆うトランスデユー号素子をモザイク状に
配置して成る反響検査プ[1−ブを提供するものである
フェーズドアレイ(Phased arrey)とイウ
名称で知られている上記の装置に関して、本発明のプロ
ーブ(ま遅延法則のみにはよらずに、基本的には1ヘラ
ンスデユーサ素子を切り換えることにより、区分掃引を
行うという利点を有する。結合がはるかに良くなり、環
状プローブを用いた場合第二次ローブ18dBたり減衰
する。更にわかるであろうように、限られた数のマイク
ロアンギュレーション(1croanoulaNon 
)を形成し環の素子の間に適切な遅延法則を用いること
により、環の各位置に対していくつかの送−受波動作を
も本発明は行うものである。しかし、この場合には、も
たらされる遅延時間ははるかに短いから、その遅延時間
を所要の粘度で遅延線にJ:り達成することははるかに
容易である。
本発明は、凸状外面を有する圧電体ブロックの内面に絶
縁支持体をモールドする工程と、前記圧電体ブロックと
前記絶縁支持体により形成されている組立体からほぼ一
定の幅のスライスを切り取る過程と、 各スライス中の個々に区分されたトランスデユーlす素
子のわん曲した列を形成するように、前記圧電体の全体
をそのたびに切断することにより、スライスの凸状わん
曲面に垂直な方向に一定の間隔でスライスを部分的に切
断する過程と、各導体がトランスデユー1ノ子の側面に
接触でるように、前記スライス中の1〜ランスデ]、 
−4f 素子の数ど同数の個々に区分された導体を有す
るプリン1へ回路を各スライスの各側面に固定する過程
と、 凸状表面上に分布される1−ランスデコーリー素子のモ
ザイクを再構成するような順序で前記スライスを横に互
いにまとめて固定する過程と、を備えることを特徴とす
る反響検査プローブを製造する方法を提供するものであ
る。
本発明は、各スライスの凹状内面に絶縁支持体を成型す
る前に、圧電体のわん曲したスライスを個々に区分する
、上記方法の変更にも関するものである。
最後に本発明は、固定されたトランスデユーリープロー
ブを備えた種類の反響検査装置において、前記プローブ
は凸状結合表面を形成するトランスデューザ素子のエザ
イクを備え、同心環をほぼ形成の形にトランスデユーサ
素子を互いに選択的にまどめるため、およびその形を交
番掃引させるためのスイッヂング手段と、第1のの遅延
法則を種々の環に組合わせるだめの手段とを更に備える
固定された1〜ランスデユーサブローブを備えた種類の
反響検査装置にも関するものである。
環に適用されるこの第1の遅延法則は、集束(送波過程
と受波過程の両方において起こるダイナミック集束)の
特性を定める。再構成される画像の線の数を増重ために
、この反響検査装置は付加「延法則を合焦の種々の1−
ランスデューサ素子に組合わせるための第2の手段を含
む。同じ環の素子に関連するイれらのイ」加遅延法則は
第1の遅延法1111よりも類い遅延時間を与える。環
の形の中心を通る結合表面への法線の各側にお(プるマ
イク[lアンギコレーションを決定するのはそれらの伺
加遅延法則である。いいかえると、第1の遅延法則が単
独で適用されるものとすると、送波はその法線に沿って
行われ、各送波ごとに付加遅延法則がその法線に関する
与えられたマイクロアンギコレーションを決定する。環
の可能な各位買がいくつかの送波を行い、したがって再
構成される画像の何本かの線を生ずる。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照して本発明をKT シ<説明する。
第1図には本発明の反響検査ブ11−ブ11の端部が示
されている。このプローブの結合表面(ずなわち、検査
づべぎ患者に接触させる表面)12は凸状で、その一部
がトランスデユーサ素子13をモザイク状に配設して形
成されている。この例では、結合表面の全体的な形はス
カルキャップ(skull cap )即ち略球冠面状
である。その叩出は、この形がプローブと患者の間の良
好な結合を行うのに最も適する形だからである。しかし
、たとえば回転放物面または回転長円面のような他の類
似の形も適当である。このプローブの好適な使用方法(
後に証明する)の1つが、同心の環がプローブの一方の
側から他方の側へ動りJ:うにするためトランスデユー
サ素子を選択および切り換えることにあるから、円筒形
凸状面を考えることもできる。したがって、最大の環の
直径に等しい幅を有するモザイク条を有する円筒面が適
当である。
同じ理由から、球面状スカルキャップ、回転放物面また
は回転長円面には必ずしも結合表面の全体にわたって[
ザイクが設けられず、環掃引動作を行う用途には’[I
J”イク条で十分である。
構造的には、プローブはわん曲したl−ランスデ]−1
す素子列をそれぞれ有J−るスライスを横に並べて構成
できる。それらのスライスの平均曲率半径は異なる。
第2図はそのようなプローブを作る1つの方法を示づも
のである。スカルキャップ14の形(第2図(a))の
圧電材料ブ[1ツクは種々の装置のための超音波技術に
おいて現在用いられているから、プローブの製作はスカ
ル−1+7ツブの形の圧電体ブロックから始めると有利
である。スカルキャップ14の凹状面に絶縁支持体15
を鋳造即ちモー41’する(12図(b))。それらの
絶縁支持体をモールドする技術は当業者には周知のもの
である。次に、たとえば非常に薄いのこぎり18を用い
てスカルキャップの中央の条からスライス17を互いに
平行に切り取る(第2図(C))。
したがってそれらのスライスの平均曲率1′径は賃なる
。それらのスライスを個々に区分した後で、それらのス
ライスを凸状わノυ曲面に垂直な方向に沿って一定の間
隔で切断J“る(第2図(d))。
したがって(絶縁支持体に(螢かに刻み目をつ(プる(
刃が絶縁支持体に達するJ:うにする)ことにより)常
に圧電体全体を切断するように切断に用いるのこぎり1
9を調整することにより、各スライスにおいて、個々に
区分された1−ランスデューサ素子13のわん曲した列
を形成する。イれと同時に、スライスが有する1−ラン
スデューサ素子の数と同数の個々に区分された導体21
を有Jるプリント回路20を製作する(第2図(e))
。それから、各導体21がトランスデコー奢す索子13
の側面に接触するように、この種のプリン1−回路を2
つ各スライスの各側面に(たとえば接合にJ:す)固定
する。次に、それらのスライスを切断1ノた時の順序と
同じ順序で11fび組合わせる(すなわち、比較的一定
の凸状面の上に分布されるトランスデ」−サ素了のLザ
イクを再構成するように)、たどえば接合にJ:りそれ
らのスライスを横に固定する。
プローブの製作のこの段階において、個々に区分されて
いるトランスデ]、 −+J−素子の数と同じ導体対数
が得られる。環掃引を希望する時は、適用する遅延法則
は結合表面に垂直なぞの結合表面の対称平面であって、
それに環の中心の希望の経路が描かれるような対称平面
に関して対称的なトランスデユーサ素子に対して同じで
あることに注意づべきである。したがって、イの平面に
関して対称的なトランスデユーサ素子に接続される導体
を並列なたは直列くなるべくプローブのヘッドのすぐ内
側に)接続すると有利である。このようにすることによ
り、信号を処理する電子装置に接続すべき導体の数が半
分に減少する。
第3図は3つの同心環26,27.28 (プラス中央
部分25)を有する可能な形を示す。この形は第1図に
可能な掃引位置において示されている。中央部分25は
4個の素子をイ1し、第1の環26は28個の素子を有
し、第2の環27は52個の素子を有し、第3のt51
28は72個の素子を有する。
各送−受動作ごとに電子装置は、環の各位V1ごとに、
互いに隣接覆る156個のトランスデ7−サ素子をまず
選択せねばならない。この環の形は環が動く向きにおい
て、前記対称平面の附近で14個のトランスデユーサ素
子を占める。更に、結合表面の直径が30mmであり(
その結合表面が半球面であると仮定して)、かつトラン
スデユーサ素子を切l1liJ−るピッチが1.5綱で
あるどづると、対称平面に最も近い2つのスライスは3
0個位のトランスデユーサ素子を有することになる。
したがって、この環の形の可能な位置の数は16である
種々の環の間で第1の遅延法則をプログラミングするこ
とにJ:す(中央部分25はぞれらの環の1つに同化さ
れる)、指向性が非常に強い集束を行わせることができ
、ビームが環の中心から結合表面へ垂直に放口・1され
る。それらの遅延の4尊は当業者にとっては容易である
。それらの遅延時間(,1、環の中心に対する法線に追
従づる波面が、種々の環の寄与の間の送波方向における
良好な位相の一致が得られるように、種々の平面内に位
置させられている秤々の環から放射される超音波の種々
の伝播時間を補償したものに相当する。それらの8延時
間は1〜3マイクロ秒のオーダーである。
したがって、それらの遅延時間は10ナノ秒のオーダー
という高い精度で実現することが技術的に可能である。
それらの遅延時間は使用しなければならない最長の遅延
時間である。しかし、その遅延時間を生ずる「延線のコ
ストはその遅延線の使用を断念しな【)ればならないほ
ど高くはなく、しかもどのJ:うな場合にちぞのJ:う
な遅延線の使用数は限られる(ここで説明している例で
は3本である)。遅延は外側の環から与えられる。いい
かえると、(送波時に)外側の環を励振する時刻が、以
後の環を励振するまでに刻時される種々の遅延時間の基
準を成J0 ここで、第3図に示?I環の形について更に詳しく説明
する。外環はトランステコ−11M子2個分に相当する
「幅」を有するがら、外環を2段階に選択ηることによ
り前記第1の遅延法則を1改善できる」。したがって、
異4Tる遅延を外環の内側トランスデフー)J素子と外
側トランスデー7−リー素子に適用できる。それは、第
3図に示す形が実際には6個の環を有すると考えること
に相当する。
もっとも、それらの環の形は中心部の形に一層近い。超
音波の希望の浸透深さに応じて環の数を変えること、お
よび送波と受波の間の同じ励振動作にt; 1.ノる環
の数を変えることも可能で・ある。
しかし、環の形の可能な位置の数は、ここで説明してい
る例では僅かに16個所であることを先に見た。その理
由は、環の各位置において、法線の各側面にある数のマ
イク1]アンギユレーシヨンが形成されることがあるか
らである。したがって、右側の4つのマイクロアンギル
−ジョンと左側の4つのマイクロアンギュレーションの
ために環の形の各位i&に対して更に8木の線が与えら
れる。
す°なわち、1411本の線で形成された画像が与えら
れる。再び第3図を参照する。この図において、環の形
tま正規直交基W1面xoy上に中心を首hτれる。こ
こに、軸X′oXは掃引方向を示し、種々の1−ランス
γコーザ素子は、x’ox軸に沿っては正方向には数字
1.2.3・・・等で示され、負方向には数字1’ 、
2’ 、3’ ・・・等で示され、y’oy軸に沿って
は正方向には文字Δ、[3,C・・・等で示され、負方
向には文字Δl 、 B I 、 Cl・・・等で示さ
れる。種々の1〜ランスデコーり素子の励振順序は、図
面を参照して「左側」のマイクロアンギュレ〜ジョンに
対しては次の通りである。
環28: B7とB’ 7〜A7とA’ 7〜D6とD’ 6〜C
6とC’ 6〜B6とB’ 6〜八〇と八′ 6〜F5
とF’ 5〜E5どE’ 5〜D5とD’ 5〜C゛、
へとC’ 5〜F4とF’ /Iへ−E4とE’ 4〜
C3とG’ 3〜F3とF’ 3〜G2どG’ 2〜F
2とF’ 2〜G1とG’ 1〜F1とF’ 1〜Gl
’どG′1′〜Fl’とF′1′〜G2’ とG′ 2
′〜F2’ とF′ 2′〜G 3 ’ とG′ 3′
〜F3’ とF′3′〜F4’ ど[′4′〜[/1′
ど「′4′〜F5’ とF′5′〜F5’とE′5′〜
D5′ とD’ !−)’〜C5’ とG′ 5′〜D
6’ と1)’6’〜C6’ とG′ 6′〜B6’ 
とB′ 6′〜A6’ と八′ 6′〜137’ とB
′ 7′ とへ7′ とA′ 7′〜環27 : B5とB’ 5〜Δ5とA’ 5へ・l)4とD’ 4
〜C4とC’ 4〜134と11’/I〜△4とA’ 
/I〜[3とF’ 3〜D3と1〕′3〜C3とC’ 
3〜F2.!:F’ 2〜l’)2.!l:I’)’ 
2〜Elとト′ 1へ・DlとD′ 1′〜El’ と
E′ 1′〜DI’ とD′ 1′〜E2′とF′ 2
′〜D2’ とD′ 2′〜E3’ とF′3′〜03
’ どl)’3’〜C3’とG′3′〜D4’ とD′
4′へ・C4′とG′4′〜B4’ とB′4′〜A/
l’ とA′4′〜B5’ とB’5’ 〜A5’ と
A′ 5′〜環26: [33と8’ 3〜A3と八′ 3〜C2とC’ 2〜
B2と8’ 2〜Δ2とΔ′ 2〜C1とC’ 1〜[
31とB’ 1へ・ci’ とG′ 1′〜B2’ と
11’2’ 〜A2’ とΔ′ 2′〜B3’ とB′
 3′〜Δ3′と八′3′。
中心部25: △1とA’ 1〜A1′とA′ 1′ [右側」のマイクロアンギコレーションに対してはトラ
ンスデユー1す素子を逆の順序に励振する必要がある。
同時に選択されるトランスデユーザ素子は、先に説明し
たように、ブ1]−ブヘッド内でイf′1亙に接続され
るトランスデユーサ素子である。
したがって、外側の環28に対しては35回分の遅延時
間が数えられ、わわ27に対しては25回分の遅延時間
が数えられ、環26に対しては11回分の遅延時間が数
えられ、中心部25に対して【:11回分の遅延時間が
数えられて、合計72回分の遅延時間が数えられる。
それらの遅延時間の値は希望のマイクロアンギコレーシ
ョンに依存する。したがって、(環の形に対して)関係
のあるトランスデ:l−#j素子をそれらの1〜ランス
デコーサ素子に?111当てられた遅延線に組合わせる
ために1組のプロゲラ11可能な遅延線と切換えマトリ
ックスが用いられる。これについては復で更に説明する
。遅延時間の計算は当業者にとっては容易である。それ
らのνY延時間は、l?lS望のマイクロアンギュレー
ションの方向にお番ノる波面が、1〜ランスデユー+J
素子の寄与の間の良好な位相の一致が得られるように、
種々の1−ランスアコ−1ノ素子から放射された超音波
の種々の伝播時間の補償に単に相当する。
次に、以上32明したプn−ブを用いて91作できる反
響検査装置の一実施例を説明する。この装置は第1のi
Iヱ延線群(それらの遅延線tよいくらかの比較的長い
遅延時間を与え、環の間に設けられる)30と、遅延線
群30を種々の環に組合ね仕るための群化マトリックス
31と、第2のプログラム可能な遅延線群(第3図に示
り°実施例に従って数は72本)32と、この第2の遅
延線群32の遅延線とモザイクの種々のトランスiコー
サ素子(互いに対称的に対としてまとめられる)の間に
相互に接続される切換えマトリックス33とを有1“る
。この装置は遅延線群30の出力端子における受信信号
と、このレベルにおいて遅延が行われない外側環に対応
するマトリックス31の独立した入力端子(接続点31
a)における受信信号を互いにまとめる加算増幅器34
も有する。超音波信号発信器35も遅延線群30の遅延
線と接続点31aに接続される。この装置は、送波ばか
りでなく受波のためにも遅延線ど群化マトリックス31
と切換えマトリックス33を使用するが、受波のためだ
けにそれらのマトリックスと遅延線を使用する実施例を
用いることができ、複数の超音波発信器に結合されてい
る制御ロジックにより放射遅延が生ずる場合には、各発
信器は一対の対称的なトランスデコーサ素子に直結され
る。
切換えマトリックス33は従属接続されたアナログマル
チプレクサの集合体から作ることができるから、モザイ
クの任意のトランスデユーサ素子対を遅延線群32の任
意の遅延線に接続できる。
先に説明した実施例においてはマトリックス33はブロ
ー1側に210個の端子を有し、遅延線群32側に72
個の端子を有づ゛る。
5IIICONrXという商品名で販売されているDG
5.07型アナログマルチプレクリ群をたとえば従属接
続して使用できる。それらの各マルチプレクサは16個
のアナログスイッチを有する。
それらのアナログスイッチは、16個の入力端子と共通
の出力端子を右jるように、ひいに接続される。それら
のスイッチの切換えは集積化された5人カデコーダによ
り制御される。そのデコーダはコード化されたデジタル
情報を受りる。、遅延線群32の各入力端子に対して、
16の群にまとめられた全てのトランスデユーサ素子対
に接続するのに十分な数だけマルチプレクシの第1の段
と、この第1の段の出力を入力端子において組合わせる
第2の段(単一のユニット)とを設けることができる。
第2の段の入力端子は遅延線群32の1本の遅延線に接
続される。
それらの遅延線はプログラム可能である、寸なわち、遅
延時間を変えることができる。そのような遅延線のv本
釣な横乃を第5図に示−ツ。その遅延線は所定の遅延時
間に対応りφ多くの(/jとえば8個)の入力端子をイ
]する2本の遅延線に分けられる。線36【よ「知いJ
範囲の遅延時間を与え、線37は1−長い」範囲の遅延
時間を与える。8個の入力端子と1個の出力端子を有づ
る2つのアナ[]グマルチブレクサ38.39の入力端
子が遅延線36.37の出力端子にそれぞれ接続される
マルチプレクリ38の出力端子は遅延線37の入力端子
に接続される。
群化マトリックス31の構造は非常に簡単である。
群化マトリックス31の役割は実際には、種々の環に属
づ゛るI−ランスデューサ素子を1識別」づ。
ることだけeある。したがって、遅延線群32の遅延線
の入力端子のうちの4つの群を決定し、そのうちの3つ
を遅延線群30の3本の遅延線に接続し、4番目の群を
加算増幅器34と超音波信号発信器35に接続するのは
静止群化マトリックスだけである。遅延線群30の遅延
線はプログラム可能である必要はない。
遅延線は、ある遅延値を遅延fm36に加え、ある遅延
値を遅延線37に加えるというように遅延線群32の7
2個のプログラム可能な各遅延線ごとに遅延値を加える
ことにより各送−受動作時にプログラムできる。それら
の遅延線は希望のマイクロアンギュレーションに依存す
る。マトリックス330役割は、モザイク十の環の形の
与λられた位防に対応する全てのトランスデユ−サ素子
対ることである。
そのために、この装置はプログラム可能なメ干り(PR
OM)4.0にJ:り完結される。そのPROMにはマ
トリックス33ど遅延1群32をアドレッシングするた
めのプログラムが1回だけ書込まれる。このメモリの読
出し動作はマイクロプロセッサ41ににり制御される。
このマイクロプロセッサは超音波信号発信器35の動作
開始も制御する(パイロット接続42)。増幅器34は
受りた反則信号を表す信号を互いに加え合わせ、ぞれに
送信時に加えた遅延法則と同じ遅延法則を加える(受波
における集束)。増幅器34の出力信号(出力S)が処
理され、更に詳しくいえば「窓をあけられ」でからテレ
ビジョン受像機における映像信号として用いられる。そ
れらのビデオ信号において画像が線ごとに再構成される
メモリ40は、プローブの表面において環の形を完全に
掃引するために、マトリックス33と「延線群32を逐
次アドレッシングするための全ての指令を含む。いいか
えると、マトリックス士の環の形の位置を選択するマト
リックス33のアナログマルチプレクサを位INさせ、
かつ希望のマイク日アンギュレーション値に依存して遅
延線群32の種々の遅延線をプログラミングした後で、
送−受動作が行われる。マトリックス33は9回の送波
(右へ4回のマイクロアンギュレーション、左へ4回の
マイクロアンギュレーションおよび表面へ垂直に1回)
の間この状態に留る。各送波の後でメモリ40を部分的
に読出すことによりそれらの遅延時間は変えられる。そ
れからメモリ40は、トランスデユーサ素子の幅に対応
する距離だけ、掃引の方向に環の形を進ませるように切
換えマトリックス33を駆動し、それからマイクロアン
ギュレーション動作が再び開始される。144本の線の
完全な画像が完全な線引で15tられるまでそれらの動
作はくり返えし行なわれる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のプローブの概略図、第2図(a)〜(
e)は本発明のプローブを製造する工程を示す略図、第
3図は第1図に示すプローブの表面上を動かされる環の
形の平面図、第4図は第1図に示すプローブで動作する
反響検査装置のブロック図、第5図は遅延線の基本的な
構成を示すブロック図である。 11・・・反響懺2査プローブ、12・・・結合表面、
13・・・1〜ランスデ1−ザ素了、14・・・スカル
キャップ、15・・・絶縁支持体、17・・・スライス
、30・・・遅延線群、31・・・群化マトリックス、
32・・・プログラム可能な遅延線群、33・・・切換
えマトリックス、34・・・加算増幅器、38.39・
・・アナログマルチプレクサ、40・・・プログラム可
能なメモリ、/1.1・・・マイクロプロセッサ。 出願人代理人 猪 股 清 ie 5

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 凸状の結合表面の少くとも一部を覆うようにトラ
    ンスデユーサ素子をモザイク状に配置したことを特′m
    する反響検査プローブ。 2、特許請求の範囲第1項記載のプローブであって、前
    記凸状結合表面はスカルキャップ状であることを特徴と
    するプローブ。 3、 特許請求の範囲第1項記載のプローブであって、
    横方向に絹tr−てられたスライスを備え、各スライス
    はわん曲した1〜ランスデユ一サ素子列を備え、それら
    のスライスは異なる平均曲率半径を右することを特徴と
    づ゛るプローブ。 4、 特許請求の範囲第3項記載のプローブであって、
    各トランスデユーサ素子の2つの導体が横方向にそれぞ
    れ固定され、前記凸状結合表面の対称平面に関してス・
    1称的なI−ランスデ:l−サの導体は、前記トランス
    デユーりが並列または直列に接続されるように、互いに
    接続されることを特徴とづ−るプローブ。 5、 特許請求の範囲第3項または第4項記載のプロー
    ブであって、各1ヘランスデー1−サ索了に対して、個
    々に区分された導体を備える2つのプリント回路の異な
    るプリン1〜回路に属する2つの導体が前記トランスデ
    ユーり素子の側面に接触するJ:うに、それら2つのプ
    リント回路が各スライスの各側面に横方向に固定される
    ことを特徴とするプローブ。 6、 凸状外面を有する圧電体ブロックの内面に絶縁支
    持体をモールドする]二稈と、前記圧電体ブロックと前
    記絶縁支持体により形成されている組立体からほぼ一定
    の幅のスライスを切り取る過程と、 各スライス中の個々に区分されたトランスデユーサ素子
    のわん曲した列を形成するように、前記圧電体の全体を
    そのたびに切断することにより、スライスの凸状わ70
    曲面に唾直な方向に一定の間隔でスライスを部分的に切
    断する過程と、各導体がトランスデユーサ素子の側面に
    接触するように、前記スライス中のトランスデユーサ素
    子の数と同数の個々に区分された導体を有するプリン1
    〜回路を各スライスの各側面に固定する過程と、 凸状表面上に分布されるトランスデユーサ素子のモザイ
    クを再構成するような順序で前記スライスを横に互いに
    まとめて固定する過程と、を備えることを特徴とする反
    響検査プローブを製32iする方法。 7、 異なる平均曲率半径を有し、横に並べて組合わせ
    ることにより凸状の外面をほぼ再構成できるような、一
    定の幅のわん曲した圧電体のスライスを個々に区分する
    過程と、 各スライスの凸状内面に絶縁支持体をモールドMろ過程
    と、 各スライス中の個々に区分されたトランスデユーサ素子
    のわん曲した列を形成するように、前記圧電体の全体−
    をそのたびに切l17i、IJることにより、スライス
    の凸状わん曲面に垂直な方向に一定の間隔でスライスを
    部分的に切WItろ過程と、各導体が1〜ランスデコー
    4J素了の側面に接触するように、前記スライス中の1
    −ランスデューサ素子の数と同数の個々に区分された導
    体を有するプリント回路を各スライスの各側面に固定1
    −る過程と、 凸状表面上に分布されるトランスデユーサ素子のモザイ
    クを再構成するような順序で前記スライスを横に互いに
    まとめて固定する過程と、を佑えることを特徴とする反
    響検査プローブを製造する方法。 8、 固定されたトランスデコーリプローブを備える種
    類の反響検査装置において、前記プローブは凸状結合表
    面を形成するトランスデユーリ′素子のモザイクを備え
    、同心環をほぼ形成する形にトランスデユーサ素子を互
    いに選択的にまとめるため、おにびその形を交番掃引さ
    けるためのスイッチング手段と、第1の遅延法則を種々
    の環に組合わ1!るための手段とを更に備えることを特
    徴とする固定された[・ランスデコーサブローブを備え
    に反響検査装置。 9、 特許請求の範囲第8項記載の装置であって、イ4
    加近延法則を合焦の種々のトランステコ−11素子に組
    合わせるための第2の手段を更に備えたことを特徴とづ
    る装置。
JP59219358A 1983-10-18 1984-10-18 反響検査プロ−ブおよびその製造方法 Pending JPS60150734A (ja)

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