(57)【要約】【課題】音波の温度依存性の影響を抑制して、効率的な粘弾性特性の測定が可能な粘弾性特性測定装置および粘弾性特性測定方法を提供する。【解決手段】参照データメモリ部は、遅延部材温度と、入射音波の放射開始タイミングを基準とした経過時間とによって規定される２次元の参照データを格納する。補正参照データ決定部は、参照データメモリ部に格納される遅延部材温度毎の参照データに基づいて、温度計測部によって計測される遅延部材の温度計測値に応じた補正参照データを決定する。一例として、補正参照データ決定部は、参照データメモリ部に格納される複数の参照データのうち、対応の遅延部材温度が遅延部材の温度計測値に最も近いものを補正参照データに決定する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音波を伝搬可能な媒質で構成され、かつ互いに対向する第１および第２の面を有する遅延部材と、
前記遅延部材の前記第１の面から部材内部に入射音波を放射するとともに、当該入射音波のうち伝搬過程において反射されて前記第１の面から部材外部へ射出される反射音波を受信するためのトランスデューサと、
前記遅延部材の前記第２の面に被測定物が接合された状態で前記入射音波を放射したときの前記反射音波の時間的な強度変化を示す測定信号から、前記被測定物の粘弾性特性を測定する測定制御部と、
前記遅延部材の温度を計測するための温度計測部とを備え、
前記測定制御部は、
前記遅延部材の温度毎に、前記遅延部材の前記第２の面に基準媒質が接合された状態で前記入射音波を放射したときの前記反射音波の特性を示す参照データを予め複数格納する参照データ格納手段と、
前記参照データ格納手段に格納される温度毎の前記参照データに基づいて、前記温度計測部によって計測される前記遅延部材の温度計測値に応じた補正参照データを決定する補正参照データ決定手段と、
前記補正参照データ決定手段によって決定される前記補正参照データを基準として、前記測定信号から前記被測定物の粘弾性特性を演算する演算手段とを含む、粘弾性特性測定装置。
【請求項２】
前記参照データの各々は、前記反射音波の時間的な強度変化特性を含む、請求項１に記載の粘弾性特性測定装置。
【請求項３】
前記補正参照データ決定手段は、前記参照データ格納手段に格納される複数の前記参照データのうち、対応の温度が前記遅延部材の温度計測値に最も近いものを前記補正参照データに決定する、請求項２に記載の粘弾性特性測定装置。
【請求項４】
前記補正参照データ決定手段は、前記参照データ格納手段に格納される複数の前記参照データのうち、対応の温度が前記遅延部材の温度計測値に隣接する第１および第２の参照データを補間することで前記補正参照データを決定する、請求項２に記載の粘弾性特性測定装置。
【請求項５】
前記補正参照データ決定手段は、
前記温度計測値に対する前記第１の参照データに対応の温度と前記第２の参照データに対応の温度との温度差の比を算出し、さらに、
前記第１の参照データの対応時点での強度と前記第２の参照データの対応時点での強度とに対する強度差の比が前記温度差の比と一致するように、前記補正参照データを決定する、請求項４に記載の粘弾性特性測定装置。
【請求項６】
前記測定制御部は、
前記補正参照データ決定手段によって決定される前記補正参照データの時間的な強度変化から周波数領域における振幅特性および位相特性を取得して前記演算手段へ出力する第１の周波数特性取得手段と、
前記測定信号の周波数領域における振幅特性および位相特性を取得して前記演算手段へ出力する第２の周波数特性取得手段とをさらに含む、請求項２〜５のいずれか１項に記載の粘弾性特性測定装置。
【請求項７】
前記参照データの各々は、前記反射音波の周波数領域における振幅特性および位相特性を含む、請求項１に記載の粘弾性特性測定装置。
【請求項８】
前記補正参照データ決定手段は、前記参照データ格納手段に格納される複数の前記参照データのうち、対応の温度が前記遅延部材の温度計測値に最も近いものを前記補正参照データに決定する、請求項７に記載の粘弾性特性測定装置。
【請求項９】
前記補正参照データ決定手段は、前記参照データ格納手段に格納される複数の前記参照データのうち、対応の温度が前記遅延部材の温度計測値に隣接する第１および第２の参照データを補間することで前記補正参照データを決定する、請求項７に記載の粘弾性特性測定装置。
【請求項１０】
前記補正参照データ決定手段は、
前記温度計測値に対する前記第１の参照データに対応の温度と前記第２の参照データに対応の温度との温度差の比を算出し、さらに、
前記第１の参照データに含まれる前記振幅特性の対応周波数での振幅と前記第２の参照データに含まれる前記振幅特性の対応周波数での振幅とに対する振幅差の比が前記温度差の比と一致するように、前記補正参照データに含まれる前記振幅特性を決定し、かつ、
前記第１の参照データに含まれる前記位相特性の対応周波数での位相と前記第２の参照データに含まれる前記位相特性の対応周波数での位相とに対する位相差の比が前記温度差の比と一致するように、前記補正参照データに含まれる前記位相特性を決定する、請求項９に記載の粘弾性特性測定装置。
【請求項１１】
前記測定制御部は、前記測定信号の周波数領域における振幅特性および位相特性を取得して前記演算手段へ出力する周波数特性取得手段をさらに含む、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の粘弾性特性測定装置。
【請求項１２】
音波を伝搬可能な媒質で構成され、かつ互いに対向する第１および第２の面を有する遅延部材と、
前記遅延部材の前記第１の面から部材内部に入射音波を放射するとともに、当該入射音波のうち伝搬過程において反射されて前記第１の面から部材外部へ射出される反射音波を受信するためのトランスデューサと、
前記遅延部材の前記第２の面に被測定物が接合された状態で前記入射音波を放射したときの前記反射音波の時間的な強度変化を示す測定信号から、前記被測定物の粘弾性特性を測定する測定制御部とを備え、
前記測定制御部は、
前記遅延部材の前記第２の面に基準媒質が接合された状態において、前記トランスデューサが前記入射音波を放射してから、前記第２の面で反射される前記反射音波が前記第１の面から射出されて前記トランスデューサで受信されるまでの遅延時間と対応付けて、前記反射音波の特性を示す参照データを予め複数格納する参照データ格納手段と、
前記測定信号の時間的な強度変化に基づいて、前記測定信号についての前記遅延時間を抽出する遅延時間抽出手段と、
前記参照データ格納手段に前記遅延時間と対応付けて格納される複数の前記参照データに基づいて、前記遅延時間抽出手段によって抽出される前記測定信号についての抽出遅延時間に応じた補正参照データを決定する補正参照データ決定手段と、
前記補正参照データ決定手段によって決定される前記補正参照データを基準として、前記測定信号から前記被測定物の粘弾性特性を演算する演算手段とを含む、粘弾性特性測定装置。
【請求項１３】
前記参照データの各々は、前記反射音波の時間的な強度変化特性を含む、請求項１２に記載の粘弾性特性測定装置。
【請求項１４】
前記補正参照データ決定手段は、前記参照データ格納手段に格納される複数の前記参照データのうち、対応の前記遅延時間が前記抽出遅延時間に最も近いものを前記補正参照データに決定する、請求項１３に記載の粘弾性特性測定装置。
【請求項１５】
前記補正参照データ決定手段は、前記参照データ格納手段に格納される複数の前記参照データのうち、対応の前記遅延時間が前記抽出遅延時間に隣接する第１および第２の参照データを補間することで前記補正参照データを決定する、請求項１３に記載の粘弾性特性測定装置。
【請求項１６】
前記補正参照データ決定手段は、
前記測定信号についての前記遅延時間に対する前記第１の参照データに対応の前記遅延時間と前記第２の参照データに対応の前記遅延時間との時間差の比を算出し、さらに、
前記第１の参照データの対応時点での強度と前記第２の参照データの対応時点での強度とに対する強度差の比が前記時間差の比と一致するように、前記補正参照データを決定する、請求項１５に記載の粘弾性特性測定装置。
【請求項１７】
前記測定制御部は、
前記補正参照データ決定手段によって決定される前記補正参照データの時間的な強度変化から周波数領域における振幅特性および位相特性を取得して前記演算手段へ出力する第１の周波数特性取得手段と、
前記測定信号の周波数領域における振幅特性および位相特性を取得して前記演算手段へ出力する第２の周波数特性取得手段とをさらに含む、請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の粘弾性特性測定装置。
【請求項１８】
前記参照データの各々は、前記反射音波の周波数領域における振幅特性および位相特性を含む、請求項１２に記載の粘弾性特性測定装置。
【請求項１９】
前記補正参照データ決定手段は、前記参照データ格納手段に格納される複数の前記参照データのうち、対応の前記遅延時間が前記抽出遅延時間に最も近いものを前記補正参照データに決定する、請求項１８に記載の粘弾性特性測定装置。
【請求項２０】
前記補正参照データ決定手段は、前記参照データ格納手段に格納される複数の前記参照データのうち、対応の前記遅延時間が前記抽出遅延時間に隣接する第１および第２の参照データを補間することで前記補正参照データを決定する、請求項１８に記載の粘弾性特性測定装置。
【請求項２１】
前記補正参照データ決定手段は、
前記測定信号についての前記遅延時間に対する前記第１の参照データに対応の前記遅延時間と前記第２の参照データに対応の前記遅延時間との時間差の比を算出し、さらに、
前記第１の参照データに含まれる前記振幅特性の対応周波数での振幅と前記第２の参照データに含まれる前記振幅特性の対応周波数での振幅とに対する振幅差の比が時間差の比と一致するように、前記補正参照データに含まれる前記振幅特性を決定し、かつ、
前記第１の参照データに含まれる前記位相特性の対応周波数での位相と前記第２の参照データに含まれる前記位相特性の対応周波数での位相とに対する位相差の比が時間差の比と一致するように、前記補正参照データに含まれる前記位相特性を決定する、請求項２０に記載の粘弾性特性測定装置。
【請求項２２】
前記測定制御部は、前記測定信号の周波数領域における振幅特性および位相特性を取得して前記演算手段へ出力する周波数特性取得手段をさらに含む、請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の粘弾性特性測定装置。
【請求項２３】
前記参照データ格納手段は、前記参照データの各々と対応付けて、当該参照データの取得時における前記遅延部材の温度をさらに格納し、
前記補正参照データ決定手段は、前記時間差の比に基づいて、前記第１の参照データに対応する前記遅延部材の温度と前記第２の参照データに対応する前記遅延部材の温度とに応じて、前記遅延部材の温度を推定する、請求項１６または２１に記載の粘弾性特性測定装置。
【請求項２４】
音波ユニットを用いた粘弾性特性測定方法であって、
前記音波ユニットは、
音波を伝搬可能な媒質で構成され、かつ互いに対向する第１および第２の面を有する遅延部材と、
前記遅延部材の前記第１の面から部材内部に入射音波を放射するとともに、当該入射音波のうち伝搬過程において反射されて前記第１の面から部材外部へ射出される反射音波を受信するためのトランスデューサとを備え、
前記粘弾性特性測定方法は、
前記遅延部材の温度毎に、前記遅延部材の前記第２の面に基準媒質が接合された状態で前記入射音波を放射したときの前記反射音波の特性を示す参照データを予め複数取得する参照データ取得ステップと、
前記遅延部材の前記第２の面に被測定物が接合された状態で前記入射音波を放射したときの前記反射音波の時間的な強度変化を示す測定信号を取得する測定信号取得ステップと、
前記遅延部材の温度を計測する温度計測ステップと、
前記遅延部材の温度毎に取得された前記参照データに基づいて、前記温度計測ステップにおいて計測される温度計測値に応じた補正参照データを決定する補正参照データ決定ステップと、
前記補正参照データ決定ステップにおいて決定される前記補正参照データを基準として、前記測定信号から前記被測定物の粘弾性特性を演算する演算ステップとを含む、粘弾性特性測定方法。
【請求項２５】
前記参照データの各々は、前記反射音波の時間的な強度変化特性を含み、
前記補正参照データ決定ステップでは、前記参照データ取得ステップにおいて取得された複数の前記参照データのうち、対応の温度が前記遅延部材の温度計測値に最も近いものが前記補正参照データに決定される、請求項２４に記載の粘弾性特性測定方法。
【請求項２６】
前記参照データの各々は、前記反射音波の時間的な強度変化特性を含み、
前記補正参照データ決定ステップでは、前記参照データ取得ステップにおいて取得された複数の前記参照データのうち、対応の温度が前記遅延部材の温度計測値に隣接する第１および第２の参照データを補間することで前記補正参照データが決定される、請求項２４に記載の粘弾性特性測定方法。
【請求項２７】
前記補正参照データ決定ステップでは、
前記温度計測値に対する前記第１の参照データに対応の温度と前記第２の参照データに対応の温度との温度差の比が算出され、さらに、
前記第１の参照データの対応時点での強度と前記第２の参照データの対応時点での強度とに対する強度差の比が前記温度差の比と一致するように、前記補正参照データが決定される、請求項２６に記載の粘弾性特性測定方法。
【請求項２８】
前記参照データの各々は、前記反射音波の周波数領域における振幅特性および位相特性を含み、
前記補正参照データ決定ステップでは、前記参照データ取得ステップにおいて取得された複数の前記参照データのうち、対応の温度が前記遅延部材の温度計測値に最も近いものが前記補正参照データに決定される、請求項２４に記載の粘弾性特性測定方法。
【請求項２９】
前記参照データの各々は、前記反射音波の周波数領域における振幅特性および位相特性を含み、
前記補正参照データ決定ステップでは、前記参照データ取得ステップにおいて取得された複数の前記参照データのうち、対応の温度が前記遅延部材の温度計測値に隣接する第１および第２の参照データを補間することで前記補正参照データが決定される、請求項２４に記載の粘弾性特性測定方法。
【請求項３０】
前記補正参照データ決定ステップでは、
前記温度計測値に対する前記第１の参照データに対応の温度と前記第２の参照データに対応の温度との温度差の比が算出され、さらに、
前記第１の参照データに含まれる前記振幅特性の対応周波数での振幅と前記第２の参照データに含まれる前記振幅特性の対応周波数での振幅とに対する振幅差の比が前記温度差の比と一致するように、前記補正参照データに含まれる前記振幅特性が決定され、かつ、
前記第１の参照データに含まれる前記位相特性の対応周波数での位相と前記第２の参照データに含まれる前記位相特性の対応周波数での位相とに対する位相差の比が前記温度差の比と一致するように、前記補正参照データに含まれる前記位相特性が決定される、請求項２９に記載の粘弾性特性測定方法。
【請求項３１】
音波ユニットを用いた粘弾性特性測定方法であって、
前記音波ユニットは、
音波を伝搬可能な媒質で構成され、かつ互いに対向する第１および第２の面を有する遅延部材と、
前記遅延部材の前記第１の面から部材内部に入射音波を放射するとともに、当該入射音波のうち伝搬過程において反射されて前記第１の面から部材外部へ射出される反射音波を受信するためのトランスデューサとを備え、
前記粘弾性特性測定方法は、
前記遅延部材の前記第２の面に基準媒質が接合された状態において、前記トランスデューサが前記入射音波を放射してから、前記第２の面で反射される前記反射音波が前記第１の面から射出されて前記トランスデューサで受信されるまでの遅延時間と対応付けて、前記反射音波の特性を示す参照データを予め複数取得する参照データ取得ステップと、
前記遅延部材の前記第２の面に被測定物が接合された状態で前記入射音波を放射したときの前記反射音波の時間的な強度変化を示す測定信号を取得する測定信号取得ステップと、
前記測定信号の時間的な強度変化に基づいて、前記測定信号についての前記遅延時間を抽出する遅延時間抽出ステップと、
前記遅延時間と対応付けて取得される複数の前記参照データに基づいて、前記遅延時間抽出ステップにおいて抽出される前記測定信号についての抽出遅延時間に応じた補正参照データを決定する補正参照データ決定ステップと、
前記補正参照データ決定ステップにおいて決定される前記補正参照データを基準として、前記測定信号から前記被測定物の粘弾性特性を演算する演算ステップとを含む、粘弾性特性測定方法。
【請求項３２】
前記参照データの各々は、前記反射音波の時間的な強度変化特性を含み、
前記補正参照データ決定ステップでは、前記参照データ取得ステップにおいて取得される複数の前記参照データのうち、対応の前記遅延時間が前記抽出遅延時間に最も近いものが前記補正参照データに決定される、請求項３１に記載の粘弾性特性測定方法。
【請求項３３】
前記参照データの各々は、前記反射音波の時間的な強度変化特性を含み、
前記補正参照データ決定ステップでは、前記参照データ取得ステップにおいて取得される複数の前記参照データのうち、対応の前記遅延時間が前記抽出遅延時間に隣接する第１および第２の参照データを補間することで前記補正参照データが決定される、請求項３１に記載の粘弾性特性測定方法。
【請求項３４】
前記補正参照データ決定ステップでは、
前記測定信号についての前記遅延時間に対する前記第１の参照データに対応の前記遅延時間と前記第２の参照データに対応の前記遅延時間との時間差の比が算出され、さらに、
前記第１の参照データの対応時点での強度と前記第２の参照データの対応時点での強度とに対する強度差の比が前記時間差の比と一致するように、前記補正参照データが決定される、請求項３３に記載の粘弾性特性測定方法。
【請求項３５】
前記参照データの各々は、前記反射音波の周波数領域における振幅特性および位相特性を含み、
前記補正参照データ決定ステップでは、前記参照データ取得ステップにおいて取得される複数の前記参照データのうち、対応の前記遅延時間が前記抽出遅延時間に最も近いものが前記補正参照データに決定される、請求項３１に記載の粘弾性特性測定方法。
【請求項３６】
前記参照データの各々は、前記反射音波の周波数領域における振幅特性および位相特性を含み、
前記補正参照データ決定ステップでは、前記参照データ取得ステップにおいて取得される複数の前記参照データのうち、対応の前記遅延時間が前記抽出遅延時間に隣接する第１および第２の参照データを補間することで前記補正参照データが決定される、請求項３１に記載の粘弾性特性測定方法。
【請求項３７】
前記補正参照データ決定ステップでは、
前記測定信号についての前記遅延時間に対する前記第１の参照データに対応の前記遅延時間と前記第２の参照データに対応の前記遅延時間との時間差の比が算出され、さらに、
前記第１の参照データに含まれる前記振幅特性の対応周波数での振幅と前記第２の参照データに含まれる前記振幅特性の対応周波数での振幅とに対する振幅差の比が時間差の比と一致するように、前記補正参照データに含まれる前記振幅特性が決定され、かつ、
前記第１の参照データに含まれる前記位相特性の対応周波数での位相と前記第２の参照データに含まれる前記位相特性の対応周波数での位相とに対する位相差の比が時間差の比と一致するように、前記補正参照データに含まれる前記位相特性が決定される、請求項３６に記載の粘弾性特性測定方法。
【請求項３８】
前記参照データ取得ステップでは、前記参照データの各々と対応付けて、当該参照データの取得時における前記遅延部材の温度がさらに取得され、
前記補正参照データ決定ステップでは、前記時間差の比に基づいて、前記第１の参照データに対応する前記遅延部材の温度と前記第２の参照データに対応する前記遅延部材の温度とに応じて、前記遅延部材の温度が推定される、請求項３４または３７に記載の粘弾性特性測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は被測定物の粘弾性特性を測定するための粘弾性特性測定装置および粘弾性特性測定方法に関し、特に音波の伝搬特性についての温度依存性の影響を抑制して、効率的な測定を行なうための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
物質の物性を評価する指標の１つに粘弾性特性がある。粘弾性とは、与えられる応力に比例してひずみを生じる弾性、および印加される応力を受けて粘性流動を生じる粘性を併せ持つ物性である。
【０００３】
近年、音波（特に、超音波）を用いて、被測定物の粘弾性特性を測定する方法が提案されている。具体的には、被測定物に入射音波を放射するとともに、当該放射された音波が被測定物で反射されて生じる反射音波に基づいて、当該被測定物の粘弾性特性が測定される。このような粘弾性特性の測定方法では、入射音波と反射音波とを時間的に分離できるように、トランスデューサと被測定物との間に、入射音波および反射音波に伝搬遅延を生じさせるための遅延部材が介挿される。
【０００４】
ところで、音波の伝搬速度（もしくは音速）には、温度依存性が存在することが知られている。そのため、音波を用いて何らかの計測を行なおうとする場合には、このような音波についての温度依存性の影響を抑制する必要がある。
【０００５】
たとえば、特開平０５−０２１５７２６号公報（特許文献１）には、試料の温度変化に伴って変動する超音波板波の音速による誤差の発生を抑制可能にした超音波応用測定装置が開示されている。
【特許文献１】特開平０５−０２１５７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
音波を用いて被測定物の粘弾性特性を測定する場合には、まず、遅延部材に既知の音響インピーダンスを有する基準媒質（たとえば、空気）を接合させた基準状態に保ち、当該基準状態において受信される反射音波に基づいて参照データの取得、すなわち校正が行なわれる。続いて、遅延部材に被測定物を接合させて測定状態を形成し、当該測定状態において受信される反射音波に応じた測定信号を取得する。そして、取得された参照データと測定信号とにより、被測定物の粘弾性特性が導出される。
【０００７】
そのため、基準状態における遅延部材の温度と、測定状態における遅延部材の温度とが互いに同一であれば、音波の温度依存性に関わらず、正確に粘弾性特性を測定できる。
【０００８】
しかしながら、実際の測定時には、被測定物が比較的高温である場合も多く、測定中に被測定物からの熱影響を受けて、遅延部材の温度が上昇することがあった。すなわち、遅延部材との間に温度差を有する被測定物に対して粘弾性特性を測定する場合には、測定誤差が発生しやすいという問題があった。
【０００９】
一方、このような測定誤差の発生を回避するために、遅延部材の温度変化に応じて、頻繁に参照データを取得することも考えられるが、参照データの取得に係る作業量が増大し、測定効率が低下するという問題があった。
【００１０】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、音波の温度依存性の影響を抑制して、効率的な粘弾性特性の測定が可能な粘弾性特性測定装置および粘弾性特性測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明のある局面によれば、音波を伝搬可能な媒質で構成され、かつ互いに対向する第１および第２の面を有する遅延部材と、遅延部材の第１の面から部材内部に入射音波を放射するとともに、当該入射音波のうち伝搬過程において反射されて第１の面から部材外部へ射出される反射音波を受信するためのトランスデューサと、遅延部材の第２の面に被測定物が接合された状態で入射音波を放射したときの反射音波の時間的な強度変化を示す測定信号から、被測定物の粘弾性特性を測定する測定制御部と、遅延部材の温度を計測するための温度計測部とを備える粘弾性特性測定装置である。そして、測定制御部は、遅延部材の温度毎に、遅延部材の第２の面に基準媒質が接合された状態で入射音波を放射したときの反射音波の特性を示す参照データを予め複数格納する参照データ格納手段と、参照データ格納手段に格納される温度毎の参照データに基づいて、温度計測部によって計測される遅延部材の温度計測値に応じた補正参照データを決定する補正参照データ決定手段と、補正参照データ決定手段によって決定される補正参照データを基準として、測定信号から被測定物の粘弾性特性を演算する演算手段とを含む。
【００１２】
この発明によれば、遅延部材の第２の面に被測定物が接合された状態において取得される測定信号から被測定物の粘弾性特性を測定する際に、計測される遅延部材の温度計測値に応じた補正参照データが決定される。そして、当該決定される補正参照データを基準として、測定信号から被測定物の粘弾性特性が演算される。これにより、遅延部材に温度変化が生じる場合であっても、各測定時における遅延部材の温度に適した参照データを用いることができる。そのため、測定精度を高めることができるとともに、参照データの取得に係る不要な作業を抑制できる。
【００１３】
したがって、音波の温度依存性の影響を抑制して、効率的な粘弾性特性の測定を実現できる。
【００１４】
好ましくは、参照データの各々は、反射音波の時間的な強度変化特性を含む。
さらに好ましくは、補正参照データ決定手段は、参照データ格納手段に格納される複数の参照データのうち、対応の温度が遅延部材の温度計測値に最も近いものを補正参照データに決定する。
【００１５】
また、さらに好ましくは、補正参照データ決定手段は、参照データ格納手段に格納される複数の参照データのうち、対応の温度が遅延部材の温度計測値に隣接する第１および第２の参照データを補間することで補正参照データを決定する。
【００１６】
さらに好ましくは、補正参照データ決定手段は、温度計測値に対する第１の参照データに対応の温度と第２の参照データに対応の温度との温度差の比を算出し、さらに、第１の参照データの対応時点での強度と第２の参照データの対応時点での強度とに対する強度差の比が温度差の比と一致するように、補正参照データを決定する。
【００１７】
また、好ましくは、測定制御部は、補正参照データ決定手段によって決定される補正参照データの時間的な強度変化から周波数領域における振幅特性および位相特性を取得して演算手段へ出力する第１の周波数特性取得手段と、測定信号の周波数領域における振幅特性および位相特性を取得して演算手段へ出力する第２の周波数特性取得手段とをさらに含む。
【００１８】
また、好ましくは、参照データの各々は、反射音波の周波数領域における振幅特性および位相特性を含む。
【００１９】
さらに好ましくは、補正参照データ決定手段は、参照データ格納手段に格納される複数の参照データのうち、対応の温度が遅延部材の温度計測値に最も近いものを補正参照データに決定する。
【００２０】
また、さらに好ましくは、補正参照データ決定手段は、参照データ格納手段に格納される複数の参照データのうち、対応の温度が遅延部材の温度計測値に隣接する第１および第２の参照データを補間することで補正参照データを決定する。
【００２１】
さらに好ましくは、補正参照データ決定手段は、温度計測値に対する第１の参照データに対応の温度と第２の参照データに対応の温度との温度差の比を算出し、さらに、第１の参照データに含まれる振幅特性の対応周波数での振幅と第２の参照データに含まれる振幅特性の対応周波数での振幅とに対する振幅差の比が温度差の比と一致するように、補正参照データに含まれる振幅特性を決定し、かつ、第１の参照データに含まれる位相特性の対応周波数での位相と第２の参照データに含まれる位相特性の対応周波数での位相とに対する位相差の比が温度差の比と一致するように、補正参照データに含まれる位相特性を決定する。
【００２２】
また、好ましくは、測定制御部は、測定信号の周波数領域における振幅特性および位相特性を取得して演算手段へ出力する周波数特性取得手段をさらに含む。
【００２３】
この発明の別の局面によれば、音波を伝搬可能な媒質で構成され、かつ互いに対向する第１および第２の面を有する遅延部材と、遅延部材の第１の面から部材内部に入射音波を放射するとともに、当該入射音波のうち伝搬過程において反射されて第１の面から部材外部へ射出される反射音波を受信するためのトランスデューサと、遅延部材の第２の面に被測定物が接合された状態で入射音波を放射したときの反射音波の時間的な強度変化を示す測定信号から、被測定物の粘弾性特性を測定する測定制御部とを備える粘弾性特性測定装置である。そして、測定制御部は、遅延部材の第２の面に基準媒質が接合された状態において、トランスデューサが入射音波を放射してから、第２の面で反射される反射音波が第１の面から射出されてトランスデューサで受信されるまでの遅延時間と対応付けて、反射音波の特性を示す参照データを予め複数格納する参照データ格納手段と、測定信号の時間的な強度変化に基づいて、測定信号についての遅延時間を抽出する遅延時間抽出手段と、参照データ格納手段に遅延時間と対応付けて格納される複数の参照データに基づいて、遅延時間抽出手段によって抽出される測定信号についての抽出遅延時間に応じた補正参照データを決定する補正参照データ決定手段と、補正参照データ決定手段によって決定される補正参照データを基準として、測定信号から被測定物の粘弾性特性を演算する演算手段とを含む。
【００２４】
この発明によれば、遅延部材の第２の面に被測定物が接合された状態において取得される測定信号から被測定物の粘弾性特性を測定する際に、測定信号の遅延時間に応じた補正参照データが決定される。そして、当該決定される補正参照データを基準として、測定信号から被測定物の粘弾性特性が演算される。これにより、遅延部材に温度変化が生じる場合であっても、各測定時における遅延部材の温度に適した参照データを用いることができる。そのため、測定精度を高めることができるとともに、参照データの取得に係る不要な作業が発生することはない。
【００２５】
したがって、音波の温度依存性の影響を抑制して、効率的な粘弾性特性の測定を実現できる。
【００２６】
好ましくは、参照データの各々は、反射音波の時間的な強度変化特性を含む。
さらに好ましくは、補正参照データ決定手段は、参照データ格納手段に格納される複数の参照データのうち、対応の遅延時間が抽出遅延時間に最も近いものを補正参照データに決定する。
【００２７】
またさらに好ましくは、補正参照データ決定手段は、参照データ格納手段に格納される複数の参照データのうち、対応の遅延時間が抽出遅延時間に隣接する第１および第２の参照データを補間することで補正参照データを決定する。
【００２８】
さらに好ましくは、補正参照データ決定手段は、測定信号についての遅延時間に対する第１の参照データに対応の遅延時間と第２の参照データに対応の遅延時間との時間差の比を算出し、さらに、第１の参照データの対応時点での強度と第２の参照データの対応時点での強度とに対する強度差の比が時間差の比と一致するように、補正参照データを決定する。
【００２９】
また好ましくは、測定制御部は、補正参照データ決定手段によって決定される補正参照データの時間的な強度変化から周波数領域における振幅特性および位相特性を取得して演算手段へ出力する第１の周波数特性取得手段と、測定信号の周波数領域における振幅特性および位相特性を取得して演算手段へ出力する第２の周波数特性取得手段とをさらに含む。
【００３０】
また好ましくは、参照データの各々は、反射音波の周波数領域における振幅特性および位相特性を含む。
【００３１】
さらに好ましくは、補正参照データ決定手段は、参照データ格納手段に格納される複数の参照データのうち、対応の遅延時間が抽出遅延時間に最も近いものを補正参照データに決定する。
【００３２】
また、さらに好ましくは、補正参照データ決定手段は、参照データ格納手段に格納される複数の参照データのうち、対応の遅延時間が抽出遅延時間に隣接する第１および第２の参照データを補間することで補正参照データを決定する。
【００３３】
さらに好ましくは、補正参照データ決定手段は、測定信号についての遅延時間に対する第１の参照データに対応の遅延時間と第２の参照データに対応の遅延時間との時間差の比を算出し、さらに、第１の参照データに含まれる振幅特性の対応周波数での振幅と第２の参照データに含まれる振幅特性の対応周波数での振幅とに対する振幅差の比が時間差の比と一致するように、補正参照データに含まれる振幅特性を決定し、かつ、第１の参照データに含まれる位相特性の対応周波数での位相と第２の参照データに含まれる位相特性の対応周波数での位相とに対する位相差の比が時間差の比と一致するように、補正参照データに含まれる位相特性を決定する。
【００３４】
また好ましくは、測定制御部は、測定信号の周波数領域における振幅特性および位相特性を取得して演算手段へ出力する周波数特性取得手段をさらに含む。
【００３５】
さらに好ましくは、参照データ格納手段は、参照データの各々と対応付けて、当該参照データの取得時における遅延部材の温度をさらに格納し、補正参照データ決定手段は、時間差の比に基づいて、第１の参照データに対応する遅延部材の温度と第２の参照データに対応する遅延部材の温度とに応じて、遅延部材の温度を推定する。
【００３６】
この発明のさらに別の局面によれば、音波ユニットを用いた粘弾性特性測定方法である。音波ユニットは、音波を伝搬可能な媒質で構成され、かつ互いに対向する第１および第２の面を有する遅延部材と、遅延部材の第１の面から部材内部に入射音波を放射するとともに、当該入射音波のうち伝搬過程において反射されて第１の面から部材外部へ射出される反射音波を受信するためのトランスデューサとを備える。そして、この発明に係る粘弾性特性測定方法は、遅延部材の温度毎に、遅延部材の第２の面に基準媒質が接合された状態で入射音波を放射したときの反射音波の特性を示す参照データを予め複数取得する参照データ取得ステップと、遅延部材の第２の面に被測定物が接合された状態で入射音波を放射したときの反射音波の時間的な強度変化を示す測定信号を取得する測定信号取得ステップと、遅延部材の温度を計測する温度計測ステップと、遅延部材の温度毎に取得された参照データに基づいて、温度計測ステップにおいて計測される温度計測値に応じた補正参照データを決定する補正参照データ決定ステップと、補正参照データ決定ステップにおいて決定される補正参照データを基準として、測定信号から被測定物の粘弾性特性を演算する演算ステップとを含む。
【００３７】
この発明によれば、遅延部材の第２の面に被測定物が接合された状態において取得される測定信号から被測定物の粘弾性特性を測定する際に、計測される遅延部材の温度計測値に応じた補正参照データが決定される。そして、当該決定される補正参照データを基準として、測定信号から被測定物の粘弾性特性が演算される。これにより、遅延部材に温度変化が生じる場合であっても、各測定時における遅延部材の温度に適した参照データを用いることができる。そのため、測定精度を高めることができるとともに、参照データの取得に係る不要な作業が発生することはない。
【００３８】
したがって、音波の温度依存性の影響を抑制して、効率的な粘弾性特性の測定を実現できる。
【００３９】
好ましくは、参照データの各々は、反射音波の時間的な強度変化特性を含み、補正参照データ決定ステップでは、参照データ取得ステップにおいて取得された複数の参照データのうち、対応の温度が遅延部材の温度計測値に最も近いものが補正参照データに決定される。
【００４０】
また好ましくは、参照データの各々は、反射音波の時間的な強度変化特性を含み、補正参照データ決定ステップでは、参照データ取得ステップにおいて取得された複数の参照データのうち、対応の温度が遅延部材の温度計測値に隣接する第１および第２の参照データを補間することで補正参照データが決定される。
【００４１】
さらに好ましくは、補正参照データ決定ステップでは、温度計測値に対する第１の参照データに対応の温度と第２の参照データに対応の温度との温度差の比が算出され、さらに、第１の参照データの対応時点での強度と第２の参照データの対応時点での強度とに対する強度差の比が温度差の比と一致するように、補正参照データが決定される。
【００４２】
また好ましくは、参照データの各々は、反射音波の周波数領域における振幅特性および位相特性を含み、補正参照データ決定ステップでは、参照データ取得ステップにおいて取得された複数の参照データのうち、対応の温度が遅延部材の温度計測値に最も近いものが補正参照データに決定される。
【００４３】
また好ましくは、参照データの各々は、反射音波の周波数領域における振幅特性および位相特性を含み、補正参照データ決定ステップでは、参照データ取得ステップにおいて取得された複数の参照データのうち、対応の温度が遅延部材の温度計測値に隣接する第１および第２の参照データを補間することで補正参照データが決定される。
【００４４】
また好ましくは、補正参照データ決定ステップでは、温度計測値に対する第１の参照データに対応の温度と第２の参照データに対応の温度との温度差の比が算出され、さらに、第１の参照データに含まれる振幅特性の対応周波数での振幅と第２の参照データに含まれる振幅特性の対応周波数での振幅とに対する振幅差の比が温度差の比と一致するように、補正参照データに含まれる振幅特性が決定され、かつ、第１の参照データに含まれる位相特性の対応周波数での位相と第２の参照データに含まれる位相特性の対応周波数での位相とに対する位相差の比が温度差の比と一致するように、補正参照データに含まれる位相特性が決定される。
【００４５】
この発明のさらに別の局面によれば、音波ユニットを用いた粘弾性特性測定方法である。音波ユニットは、音波を伝搬可能な媒質で構成され、かつ互いに対向する第１および第２の面を有する遅延部材と、遅延部材の第１の面から部材内部に入射音波を放射するとともに、当該入射音波のうち伝搬過程において反射されて第１の面から部材外部へ射出される反射音波を受信するためのトランスデューサとを備える。そして、この発明に係る粘弾性特性測定方法は、遅延部材の第２の面に基準媒質が接合された状態において、トランスデューサが入射音波を放射してから、第２の面で反射される反射音波が第１の面から射出されてトランスデューサで受信されるまでの遅延時間と対応付けて、反射音波の特性を示す参照データを予め複数取得する参照データ取得ステップと、遅延部材の第２の面に被測定物が接合された状態で入射音波を放射したときの反射音波の時間的な強度変化を示す測定信号を取得する測定信号取得ステップと、測定信号の時間的な強度変化に基づいて、測定信号についての遅延時間を抽出する遅延時間抽出ステップと、遅延時間と対応付けて取得される複数の参照データに基づいて、遅延時間抽出ステップにおいて抽出される測定信号についての抽出遅延時間に応じた補正参照データを決定する補正参照データ決定ステップと、補正参照データ決定ステップにおいて決定される補正参照データを基準として、測定信号から被測定物の粘弾性特性を演算する演算ステップとを含む。
【００４６】
この発明によれば、遅延部材の第２の面に被測定物が接合された状態において取得される測定信号から被測定物の粘弾性特性を測定する際に、測定信号の遅延時間に応じた補正参照データが決定される。そして、当該決定される補正参照データを基準として、測定信号から被測定物の粘弾性特性が演算される。これにより、遅延部材に温度変化が生じる場合であっても、各測定時における遅延部材の温度に適した参照データを用いることができる。そのため、測定精度を高めることができるとともに、参照データの取得に係る不要な作業が発生することはない。
【００４７】
したがって、音波の温度依存性の影響を抑制して、効率的な粘弾性特性の測定を実現できる。
【００４８】
好ましくは、参照データの各々は、反射音波の時間的な強度変化特性を含み、補正参照データ決定ステップでは、参照データ取得ステップにおいて取得される複数の参照データのうち、対応の遅延時間が抽出遅延時間に最も近いものが補正参照データに決定される。
【００４９】
また好ましくは、参照データの各々は、反射音波の時間的な強度変化特性を含み、補正参照データ決定ステップでは、参照データ取得ステップにおいて取得される複数の参照データのうち、対応の遅延時間が抽出遅延時間に隣接する第１および第２の参照データを補間することで補正参照データが決定される。
【００５０】
さらに好ましくは、補正参照データ決定ステップでは、測定信号についての遅延時間に対する第１の参照データに対応の遅延時間と第２の参照データに対応の遅延時間との時間差の比が算出され、さらに、第１の参照データの対応時点での強度と第２の参照データの対応時点での強度とに対する強度差の比が時間差の比と一致するように、補正参照データが決定される。
【００５１】
また好ましくは、参照データの各々は、反射音波の周波数領域における振幅特性および位相特性を含み、補正参照データ決定ステップでは、参照データ取得ステップにおいて取得される複数の参照データのうち、対応の遅延時間が抽出遅延時間に最も近いものが補正参照データに決定される。
【００５２】
また好ましくは、参照データの各々は、反射音波の周波数領域における振幅特性および位相特性を含み、補正参照データ決定ステップでは、参照データ取得ステップにおいて取得される複数の参照データのうち、対応の遅延時間が抽出遅延時間に隣接する第１および第２の参照データを補間することで補正参照データが決定される。
【００５３】
さらに好ましくは、補正参照データ決定ステップでは、測定信号についての遅延時間に対する第１の参照データに対応の遅延時間と第２の参照データに対応の遅延時間との時間差の比が算出され、さらに、第１の参照データに含まれる振幅特性の対応周波数での振幅と第２の参照データに含まれる振幅特性の対応周波数での振幅とに対する振幅差の比が時間差の比と一致するように、補正参照データに含まれる振幅特性が決定され、かつ、第１の参照データに含まれる位相特性の対応周波数での位相と第２の参照データに含まれる位相特性の対応周波数での位相とに対する位相差の比が時間差の比と一致するように、補正参照データに含まれる位相特性が決定される。
【００５４】
さらに好ましくは、参照データ取得ステップでは、参照データの各々と対応付けて、当該参照データの取得時における遅延部材の温度がさらに取得され、補正参照データ決定ステップでは、時間差の比に基づいて、第１の参照データに対応する遅延部材の温度と第２の参照データに対応する遅延部材の温度とに応じて、遅延部材の温度が推定される。
【発明の効果】
【００５５】
この発明によれば、音波の温度依存性の影響を抑制して、効率的な粘弾性特性の測定が可能な粘弾性特性測定装置および粘弾性特性測定方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００５７】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１に従う粘弾性特性測定装置１００の概略構成図である。
【００５８】
図１を参照して、粘弾性特性測定装置１００は、被測定物ＳＭＰの粘弾性特性を測定するための装置である。なお、本明細書において、粘弾性特性とは、貯蔵弾性率、損失弾性率および損失正接のうち少なくとも１つ以上で規定される物質の特性の総称を意味する。そして、粘弾性特性測定装置１００は、測定制御部１と、送受信回路２と、トランスデューサ３と、遅延部材４と、温度計測部５とを備える。
【００５９】
遅延部材４は、音波を伝搬可能な媒質（一例として、ガラスやアクリルなど）で構成され、その上面でトランスデューサ３と接合されるとともに、当該上面と対向する下面で被測定物ＳＭＰと接合される。なお、遅延部材４は、バッファ（Buffer）部材などとも称される。
【００６０】
トランスデューサ３は、遅延部材４の上面と接合して配置され、遅延部材の上面から部材内部に音波を放射する（以下、トランスデューサ３から遅延部材４の部材内部へ放射される音波を「入射音波」とも称す。）とともに、当該入射音波のうち伝搬過程で反射されて遅延部材４の上面から部材外部へ射出される音波（以下、入射音波が伝搬過程で反射されて生じる音波を「反射音波」とも称す。）を受信するように構成される。なお、入射音波および反射音波としては、可聴帯域以上の周波数を有する超音波が好ましい。また、トランスデューサ３は、一例として、チタン酸ジルコン酸鉛などの圧電素子などからなる。
【００６１】
送受信回路２は、測定制御部１から与えられる指令に応答して、トランスデューサ３による入射音波の放射を制御するとともに、トランスデューサ３により受信される反射音波に応じた電気信号を測定制御部１へ出力する。
【００６２】
温度計測部５は、遅延部材４の温度を取得するための温度計であり、一例として、熱電対や測温抵抗体などで構成される。特に、温度計測部５は、遅延部材４の内部媒質の温度を計測し、その温度計測値を測定制御部１へ出力する。なお、図１では、１個の温度計測部５を配置する構成について例示するが、複数の温度計測部５を配置し、各温度計測部５からの温度計測値を平均化処理して代表値を取得するようにしてもよい。これにより、遅延部材４の温度分布が均一ではない場合であっても、より正確に遅延部材４の温度を取得できる。
【００６３】
また、温度計測部５は、遅延部材４の内部を伝搬する入射音波および反射音波と干渉しないような位置に配置されることが望ましい。入射音波または反射音波が温度計測部５により局部的に反射されることで、粘弾性特性に誤差が生じ得るからである。
【００６４】
測定制御部１は、遅延部材４に被測定物ＳＭＰが接合された状態（以下、「測定状態」とも称す。）において、入射音波が放射されたときの反射音波の時間的な強度変化に応じた電気信号（以下、「測定信号」とも称す。）から、被測定物ＳＭＰの粘弾性特性を測定する。
【００６５】
特に、測定制御部１は、遅延部材４の温度毎に、遅延部材４の下面に基準媒質（一例として、空気）が接合された状態（以下、「基準状態」とも称す。）において、入射音波が放射されたときの反射音波の特性を示す参照データを予め複数格納する。以下では、基準状態において取得される反射音波の時間的な強度変化に応じた電気信号を「基準信号」とも称す。
【００６６】
後述するように、参照データとしては、基準信号の時間的な強度変化特性や、基準信号の周波数領域における振幅特性および位相特性などが含まれる。そして、測定制御部１は、測定開始時に、予め格納する温度毎の参照データに基づいて、温度計測部５によって計測される遅延部材４の温度計測値に応じた補正参照データを決定する。さらに、測定制御部１は、決定される補正参照データを基準として、測定状態において取得される測定信号から被測定物ＳＭＰの粘弾性特性を演算する。
【００６７】
このように、測定制御部１は、遅延部材温度と対応付けて予め取得される複数の参照データから、測定時の遅延部材温度に適した参照データを決定し、当該決定した参照データに基づいて、粘弾性特性を演算する。これにより、測定毎に参照データを取得する必要がなくなり、かつ測定中の遅延部材４の温度変化によって、粘弾性特性の測定結果が影響を受けることを抑制できる。
【００６８】
図２は、この発明の実施の形態１に従う粘弾性特性測定装置１００をより詳細に示す構成図である。
【００６９】
図２を参照して、測定制御部１は、たとえば、パーソナルコンピュータなどで構成され、入力部１８と、表示出力部１６と、処理部１０とからなる。
【００７０】
入力部１８は、ユーザなどからの外部指令を受け、その外部指令を処理部１０へ出力する。一例として、入力部１８は、操作ボタン、キーボード、マウス、タッチパネルなどからなる。
【００７１】
表示出力部１６は、処理部１０によって測定される被測定物ＳＭＰの粘弾性特性や、処理部１０から出力される各指令情報などを表示または／およびそのデータを外部へ出力する。表示出力部１６が表示を行なう場合には、一例として、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどの表示装置からなる。また、表示出力部１６がデータを外部へ出力を行なう場合には、一例として、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＲＳ−２３２Ｃ（Recommended Standard 232 version C）、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）、イーサネット（登録商標）、ＩＥＥＥ１２８４（パラレルポート）などの規格に対応するインターフェイスなどからなる。
【００７２】
処理部１０は、時間データメモリ部１２および参照データメモリ部１４Ａを含んで構成される。時間データメモリ部１２は、トランスデューサ３で受信される基準状態における反射音波の時間的な強度変化を所定の周期で格納する。なお、時間データメモリ部１２は、処理部１０からの要求に応じて、データの格納周期を変更可能に構成される。参照データメモリ部１４Ａは、遅延部材温度と対応付けて、基準状態において取得される反射音波の特性を示す参照データを格納する。一例として、この発明の実施の形態１では、参照データメモリ部１４Ａは、参照データとして、基準状態において受信される反射音波の時間的な強度変化特性を格納する。
【００７３】
そして、処理部１０は、ユーザなどから測定開始指令を受けると、温度計測部５から遅延部材４の温度計測値を取得して、参照データメモリ部１４Ａに格納される遅延部材温度毎の参照データに基づいて、当該温度計測値に応じた補正参照データを決定する。そして、処理部１０は、送受信回路２へ放射指令を与え、トランスデューサ３から入射音波を放射させるとともに、トランスデューサ３で受信される反射音波に応じて出力される測定信号を時間データメモリ部１２に一旦格納する。さらに、処理部１０は、決定した補正参照データを基準として、時間データメモリ部に格納される測定信号から被測定物ＳＭＰの粘弾性特性を演算する。なお、被測定物ＳＭＰの粘弾性特性の演算過程において、処理部１０は、参照データおよび測定信号にいずれに対しても、たとえば高速フーリエ変換処理（Fast Fourier Transform；以下、ＦＦＴ処理とも称す）のような周波数解析処理を行ない、周波数領域における振幅特性および位相特性を取得し、当該取得した周波数領域における振幅特性および位相特性に基づいて、粘弾性特性を演算する。
【００７４】
一方、送受信回路２は、送信制御回路２０と、送信回路２２と、方向整合器２４と、受信回路２６と、信号処理回路２８とからなる。
【００７５】
送信制御回路２０は、測定制御部１から放射指令を受けると、入射音波を生成するための生成信号を送信回路２２へ出力する。たとえば、送信制御回路２０は、パルス状の入射音波を生成するためのパルス信号や、特定の周波数成分を含む入射音波を生成するための正弦波信号などを出力する。また、送信制御回路２０は、生成信号の出力タイミングを通知するトリガ信号を受信回路２６へ出力する。
【００７６】
送信回路２２は、送信制御回路２０から受ける生成信号に応じた電気信号を方向整合器２４へ出力する。
【００７７】
方向整合器２４は、送信回路２２、トランスデューサ３および受信回路２６とそれぞれ電気的に接続され、送信回路２２から出力された電気信号をトランスデューサ３へ伝送し、かつ、トランスデューサ３から受けた電気信号を受信回路２６へ出力する。すなわち、方向整合器２４は、送信回路２２から出力された電気信号が受信回路２６へ出力されないように信号の伝送方向を制限する。
【００７８】
受信回路２６は、方向整合器２４から受ける電気信号を受け、所定の増幅をした後に信号処理回路２８へ出力する。また、受信回路２６は、送信制御回路２０からトリガ信号を受信すると、トランスデューサ３から出力される電気信号の受信を開始する。
【００７９】
信号処理回路２８は、受信回路２６から電気信号を受け、アナログ・デジタル処理などを行ない、トランスデューサ３で受信される反射音波の時間的な強度に応じた電気信号を出力する。
【００８０】
（粘弾性特性の測定方法）
この発明の実施の形態１においては、一例として、表面反射法を用いて被測定物ＳＭＰの粘弾性特性を測定する場合について説明する。表面反射法では、遅延部材４の上面から放射される入射音波が遅延部材４の下面と被測定物ＳＭＰとの境界で反射されて生じる反射音波に基づいて、遅延部材４の粘弾性特性が測定される。
【００８１】
図３は、表面反射法の原理を説明するための図である。
図３（ａ）は、基準状態を示す。
【００８２】
図３（ｂ）は、測定状態を示す。
図３（ａ）を参照して、基準状態とは、遅延部材４の下面に基準媒質である空気が接合された状態、すなわち遅延部材４の下面には被測定物ＳＭＰを含む何らの固形物も接合されていない状態である。
【００８３】
入射音波および反射音波の周波数をｆとすると、周波数ｆに依存する遅延部材４の音響インピーダンスはＺ１（ｆ）と表すことができる。また、空気の音響インピーダンスはＺ０（ｆ）と表すことができる。但し、音響インピーダンスＺ０（ｆ）およびＺ１（ｆ）は、音圧に対する音波速度の比を意味し、減衰項および位相項を含む複素数で表される。さらに、遅延部材４の下面と空気との境界における入射音波の反射率Ｒ０１（ｆ）は、式（１）で表すことができる。
【００８４】
反射率Ｒ０１（ｆ）＝（Ｚ０（ｆ）−Ｚ１（ｆ））／（Ｚ０（ｆ）＋Ｚ１（ｆ））・・・（１）
ここで、空気の音響インピーダンスＺ０（ｆ）は、遅延部材４および被測定物ＳＭＰのそれに比較して十分小さいため、周波数ｆに関わらず０＜Ｚ０（ｆ）≪Ｚ１（ｆ）とみなすことができ、反射率Ｒ０１（ｆ）＝−１とできる。すなわち、遅延部材４の下面と空気との境界において、入射音波は全反射するとみなすことができる。
【００８５】
さらに、トランスデューサ３に入射する反射音波をＡ０（ｆ）ｅｘｐ（ｉθ０（ｆ））と表す。但し、ｉは虚数単位であり、Ａ０（ｆ）は周波数領域における振幅特性（実数値）であり、θ０（ｆ）は周波数領域における位相特性（０≦θ０（ｆ）＜∞）である。すると、遅延部材４の下面と空気との境界において入射音波は全反射するので、トランスデューサ３から遅延部材４を介して被測定物ＳＭＰへ放射される入射音波は、式（２）で表される。
【００８６】
Ａ０（ｆ）ｅｘｐ（ｉθ０（ｆ））×Ｒ０１（ｆ）＝−Ａ０（ｆ）ｅｘｐ（ｉθ０（ｆ））・・・（２）
一方、図３（ｂ）を参照して、測定状態とは、遅延部材４の下面に被測定物ＳＭＰが接合された状態である。そして、トランスデューサ３は、基準状態において放射する入射音波と実質的同一の入射音波を放射する。そして、トランスデューサ３は、入射音波が遅延部材４の下面と被測定物ＳＭＰとの境界において反射されて生じる反射音波を受信し、当該反射音波に応じた電気信号を出力する。
【００８７】
被測定物ＳＭＰの音響インピーダンスをＺ２（ｆ）とすると、遅延部材４と被測定物ＳＭＰとの境界面における入射音波の反射率Ｒ１２（ｆ）は、式（３）で表すことができる。但し、音響インピーダンスＺ２（ｆ）は、複素数である。
【００８８】
反射率Ｒ１２（ｆ）＝（Ｚ２（ｆ）−Ｚ１（ｆ））／（Ｚ２（ｆ）＋Ｚ１（ｆ））・・・（３）
さらに、式（３）を変形すると、式（４）が導出される。
【００８９】
Ｚ２（ｆ）＝Ｚ１（ｆ）×（１＋Ｒ１２（ｆ））／（１−Ｒ１２（ｆ））・・・（４）
ここで、トランスデューサ３で受信される反射音波をＡ（ｆ）ｅｘｐ（ｉθ（ｆ））と表す。但し、ｉは虚数単位であり、Ａ（ｆ）は周波数領域における振幅特性であり、θ（ｆ）は周波数領域における位相特性（０≦θ０＜∞）である。すると、式（２）で示される基準値を用いて、式（５）が成立する。
【００９０】
Ａ（ｆ）ｅｘｐ（ｉθ（ｆ））＝−Ａ０（ｆ）ｅｘｐ（ｉθ０（ｆ））×Ｒ１２（ｆ）・・・（５）
さらに、式（５）を変形して、式（６）が導出される。
【００９１】
Ｒ１２（ｆ）＝−Ａ（ｆ）／Ａ０（ｆ）×ｅｘｐ（ｉ（θ（ｆ）−θ０（ｆ）））・・・（６）
式（６）を式（４）に代入すると、式（７）が導出される。
【００９２】
Ｚ２（ｆ）＝Ｚ１（ｆ）×（１−Ａ（ｆ）／Ａ０（ｆ）×ｅｘｐ（ｉ（θ（ｆ）−θ０（ｆ）））／（１＋Ａ（ｆ）／Ａ０（ｆ）×ｅｘｐ（ｉ（θ（ｆ）−θ０（ｆ）））・・・（７）
ここで、被測定物ＳＭＰの貯蔵弾性率Ｌ’（ｆ）および損失弾性率Ｌ”（ｆ）は、被測定物ＳＭＰの音響インピーダンスＺ２（ｆ）および密度ρ２との間に式（８）で示す関係が成立する。
【００９３】
Ｌ’＋ｉＬ”（ｆ）＝Ｚ２（ｆ）２／ρ２・・・（８）
（７）式を（８）式に代入し、実数成分と虚数成分とを分離することにより、貯蔵弾性率Ｌ’（ｆ）、損失弾性率Ｌ”（ｆ）および損失正接ｔａｎδ（ｆ）は、それぞれ（９）式、（１０）式および（１１）式となる。
【００９４】
貯蔵弾性率Ｌ’（ｆ）＝Ｒｅ［Ｚ２（ｆ）２／ρ２］＝（Ｚ１（ｆ）２／ρ２）×｛（１−（Ａ（ｆ）／Ａ０（ｆ））２）２−４（Ａ（ｆ）／Ａ０（ｆ））２×ｓｉｎ２（θ（ｆ）−θ０（ｆ））｝／｛１＋２（Ａ（ｆ）／Ａ０（ｆ））ｃｏｓ（θ（ｆ）−θ０（ｆ））＋（Ａ（ｆ）／Ａ０（ｆ））２｝２・・・（９）
損失弾性率Ｌ”（ｆ）＝Ｉｍ［Ｚ２（ｆ）２／ρ２］＝Ｚ１（ｆ）２／ρ２）×｛４（Ａ（ｆ）／Ａ０（ｆ））×（１−（Ａ（ｆ）／Ａ０（ｆ））２）ｓｉｎ（θ（ｆ）−θ０（ｆ））｝／｛１＋２（Ａ（ｆ）／Ａ０（ｆ））ｃｏｓ（θ（ｆ）−θ０（ｆ））＋（Ａ（ｆ）／Ａ０（ｆ））２｝２
・・・（１０）
損失正接ｔａｎδ（ｆ）＝Ｌ”／Ｌ’＝｛４×（Ａ（ｆ）／Ａ０（ｆ））×（１−（Ａ（ｆ）／Ａ０（ｆ））２）×ｓｉｎ（θ（ｆ）−θ０（ｆ））｝／｛（１−（Ａ（ｆ）／Ａ０（ｆ））２）２−４×（Ａ（ｆ）／Ａ０（ｆ））２×ｓｉｎ２（θ（ｆ）−θ０（ｆ））｝・・・（１１）
（９）〜（１１）式に示されるように、貯蔵弾性率Ｌ’（ｆ）、損失弾性率Ｌ”（ｆ）および損失正接ｔａｎδ（ｆ）は、いずれもＡ０（ｆ），θ０（ｆ）を基準とする｛Ａ（ｆ）／Ａ０（ｆ）｝，｛θ（ｆ）−θ０（ｆ）｝で定義される。すなわち、基準状態において取得される反射音波の周波数領域における振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を基準として、測定状態において取得される反射音波に応じた測定信号から被測定物ＳＭＰの粘弾性特性を測定できる。
【００９５】
（遅延部材における音波の伝搬特性）
図４は、トランスデューサ３によって放射または受信される音波の時間的な強度変化を示す図である。
【００９６】
図４（ａ）は、遅延部材温度Ｔｂ＝Ｔｂ１の場合の基準状態における音波の時間的な強度変化を示す。
【００９７】
図４（ｂ）は、遅延部材温度Ｔｂ＝Ｔｂ１の場合の測定状態における音波の時間的な強度変化を示す。
【００９８】
図４（ｃ）は、遅延部材温度Ｔｂ＝Ｔｂ２（＞Ｔｂ１）の場合の基準状態における音波の時間的な強度変化を示す。
【００９９】
図４（ｄ）は、遅延部材温度Ｔｂ＝Ｔ２（＞Ｔｂ１）の場合の測定状態における音波の時間的な強度変化を示す。
【０１００】
図４（ａ）を参照して、時刻ｔａにおいて、入射音波の放射が開始されると、当該入射音波は、遅延部材４の上面から部材内部に進入し、遅延部材４の下面に向けて部材内部を伝搬する。その後、入射音波は、遅延部材４と下面と大気との境界において反射音波を生じる。反射音波は、その伝搬方向が入射音波の伝搬方向とは逆になるので、遅延部材４の下面から上面に向けて伝搬する。その後、反射音波は、遅延部材４の上面から部材外部に射出されてトランスデューサ３によって受信される。トランスデューサ３による反射音波の受信が時刻ｔｂから開始される場合には、入射音波もしくは反射音波が遅延部材４の内部を往復伝搬するのに要する時間、すなわちトランスデューサ３が入射音波を放射してからトランスデューサ３で反射音波が受信されるまでの時間（以下、「遅延時間」とも称す）は、時刻ｔａから時刻ｔｂまでに相当する時間となる。
【０１０１】
図４（ｂ）を参照して、図４（ａ）と同様に、時刻ｔａにおいて入射音波の放射が開始されると、トランスデューサ３による反射音波の受信は、時刻ｔｂから開始される。すなわち、遅延部材温度が互いに同一であれば、入射音波および反射音波の伝搬特性は互いに一致するので、遅延時間も互いに同一となる。
【０１０２】
図４（ｃ）を参照して、遅延部材温度がＴｂ１からＴｂ２に上昇したとすると、図４（ａ）と同様に、時刻ｔａにおいて入射音波の放射が開始されたとしても、トランスデューサ３による反射音波の受信は、時刻ｔｂより遅い時刻ｔｃから開始される。すなわち、遅延部材４の温度上昇に伴って、遅延時間が長くなることがわかる。
【０１０３】
図４（ｄ）を参照して、遅延部材温度がＴｂ１からＴｂ２に上昇した場合には、測定状態においても、図４（ｃ）と同様に遅延時間が長くなる。
【０１０４】
図４（ａ）〜図４（ｄ）に示すように、遅延部材４の温度に依存して遅延時間が変化することがわかる。一方、遅延部材温度が同一であれば、基準状態および測定状態のいずれであっても、遅延時間は互いに一致する。これは、入射音波および反射音波は、遅延部材４の内部だけを伝搬するため、遅延部材４の下面に接合される媒質に影響を受けないからである。
【０１０５】
したがって、予め、遅延部材温度毎に基準状態における反射音波、すなわち参照データを取得しておけば、測定時における遅延部材４の温度計測値に応じて、最適な参照データを決定できるため、基準状態における反射音波を測定毎に取得する必要がなくなる。
【０１０６】
図５は、遅延部材温度毎の基準信号の時間的な強度変化を示すグラフである。
図５では、トランスデューサ３から入射音波の放射が開始されるタイミングを時間軸（横軸）の基準点（ゼロ）に設定し、当該基準点からの経過時間ｔおよび遅延部材温度の２つのパラメータで各関数を規定する。すなわち、図５では、遅延部材温度Ｔｂ１，Ｔｂ２，Ｔｂ３，Ｔｂ４（Ｔｂ１＜Ｔｂ２＜Ｔｂ３＜Ｔｂ４）に対応する基準信号をそれぞれＦ０（Ｔｂ１：ｔ），Ｆ０（Ｔｂ２：ｔ），Ｆ０（Ｔｂ３：ｔ），Ｆ０（Ｔｂ４：ｔ）として表現する。
【０１０７】
図５を参照して、遅延部材温度Ｔｂ１，Ｔｂ２，Ｔｂ３，Ｔｂ４に対応して、基準信号の遅延時間は、それぞれｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４（ｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４）となっていることがわかる。さらに、遅延部材４の温度上昇に伴って、基準信号の最大強度もより小さくなっていることがわかる。
【０１０８】
上述したように、この発明の実施の形態１では、参照データとして、図５に示すような、基準状態において受信される反射音波の時間的な強度変化特性（すなわち基準信号）が遅延部材温度に対応付けて格納される。
【０１０９】
（処理構造）
図６は、この発明の実施の形態１に従う粘弾性特性の測定処理に係る処理部１０内のブロック図である。
【０１１０】
図６を参照して、処理部１０における処理構造は、参照データメモリ部１４Ａと、補正参照データ決定部３０と、周波数特性取得部（ＦＦＴ）３４，３６と、時間データメモリ部１２と、演算部３８とを含む。
【０１１１】
参照データメモリ部１４Ａは、図５に示すような、遅延部材温度毎に、基準状態において受信される反射音波の時間的な強度変化特性を示す参照データを予め複数格納する。
【０１１２】
図７は、この発明の実施の形態１に従う参照データのデータ構造を示す図である。
図７を参照して、参照データメモリ部１４Ａは、遅延部材温度と、入射音波の放射開始タイミングを基準とした経過時間とによって規定される２次元の参照データを格納する。
【０１１３】
具体的には、列方向に遅延部材温度が規定されるとともに、各遅延部材温度に対応付けて、経過時間毎の強度が規定される。すなわち、図７に示す参照データＦ０（Ｔｂ１：ｔ）は、遅延部材温度Ｔｂ１の列に対応付けて、各経過時間での強度値α１１，α１２，・・・，α１ｎが格納される。以下同様にして、参照データメモリ部１４Ａは、ｍ種類の温度毎に基準状態における反射音波の時間的な強度変化特性を格納する。
【０１１４】
再度、図６を参照して、補正参照データ決定部３０は、参照データメモリ部１４Ａに格納される遅延部材温度毎の参照データに基づいて、温度計測部５によって計測される遅延部材４の温度計測値＃Ｔｂに応じた補正参照データを決定する。一例として、この発明の実施の形態１に従う補正参照データ決定部３０は、参照データメモリ部１４Ａに格納される複数の参照データのうち、対応の遅延部材温度が遅延部材４の温度計測値＃Ｔｂに最も近いものを補正参照データに決定する。
【０１１５】
図８は、参照データメモリ部１４Ａに格納される参照データと、温度計測値＃Ｔｂとの関係の一例を示す図である。
【０１１６】
図８を参照して、参照データメモリ部１４Ａが遅延部材温度Ｔｂ１およびＴｂ２に対応付けてそれぞれ参照データを格納している場合において、温度計測部５によって計測された遅延部材４の温度計測値＃Ｔｂとの間に、Ｔｂ１＜＃Ｔｂ＜Ｔｂ２なる関係があるとする。ここで、｜Ｔｂ１−＃Ｔｂ｜＞｜Ｔｂ２−＃Ｔｂ｜が成立する場合には、遅延部材４の温度計測値＃Ｔｂは、遅延部材温度Ｔｂ２に最も近いことになる。すると、補正参照データ決定部３０は、参照データメモリ部１４Ａから、遅延部材温度Ｔｂ２に対応する参照データを補正参照データＦ０（ｔ）に決定し（図７参照）、周波数特性取得部３４へ出力する。なお、｜Ｔｂ１−＃Ｔｂ｜＝｜Ｔｂ２−＃Ｔｂ｜となる場合も想定されるが、この場合には、予め設定されたより高い遅延部材温度、もしくはより低い遅延部材温度に対応する参照データが優先的に選択される。
【０１１７】
再度、図６を参照して、周波数特性取得部３４は、補正参照データ決定部３０から出力される補正参照データＦ０（ｔ）に対して、ＦＦＴ処理を行ない、補正参照データについての周波数領域における振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を取得して、演算部３８へ出力する。
【０１１８】
一方、時間データメモリ部１２は、測定状態において受信される反射音波の時間的な強度変化を格納し、当該格納したデータを測定信号Ｆ（ｔ）として周波数特性取得部３６へ出力する。
【０１１９】
周波数特性取得部３６は、周波数特性取得部３４と同様に、時間データメモリ部１２から出力される測定信号Ｆ（ｔ）に対して、ＦＦＴ処理を行ない、測定信号についての周波数領域における振幅特性Ａ（ｆ）および位相特性θ（ｆ）を取得して、演算部３８へ出力する。
【０１２０】
演算部３８は、補正参照データについての周波数領域における振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を基準として、測定信号についての周波数領域における振幅特性Ａ（ｆ）および位相特性θ（ｆ）から被測定物ＳＭＰの粘弾性特性（貯蔵弾性率Ｌ’（ｆ），損失弾性率Ｌ”（ｆ），損失正接ｔａｎδ（ｆ））を演算する。すなわち、演算部３８は、上述の（９）〜（１１）式に従って、演算処理を実行する。
【０１２１】
図９は、この発明の実施の形態１に従う粘弾性特性の測定処理に係るフローチャートである。
【０１２２】
図９を参照して、処理部１０は、ユーザなどから測定開始指令を受けたか否かを判断する（ステップＳ１００）。測定開始指令を受けていない場合（ステップＳ１００においてＮＯの場合）には、処理部１０は、測定開始指令を受けるまで待つ（ステップＳ１００）。
【０１２３】
測定開始指令を受けた場合（ステップＳ１００においてＹＥＳの場合）には、処理部１０は、温度計測部５によって計測される遅延部材４の温度計測値＃Ｔｂを取得する（ステップＳ１０２）。そして、処理部１０は、格納する複数の参照データのうち、対応の遅延部材温度が温度計測値＃Ｔｂに最も近いものを補正参照データに決定する（ステップＳ１０４）。
【０１２４】
続いて、処理部１０は、送受信回路２へ放射指令を与え、トランスデューサ３から入射音波を放射させる（ステップＳ１０６）。そして、処理部１０は、トランスデューサ３で受信される反射音波に応じた測定信号を取得する（ステップＳ１０８）。
【０１２５】
その後、処理部１０は、補正参照データに対してＦＦＴ処理を行ない、補正参照データについての周波数領域における振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を取得する（ステップＳ１１０）。また、処理部１０は、測定信号に対してＦＦＴ処理を行ない、測定信号についての周波数領域における振幅特性Ａ（ｆ）および位相特性θ（ｆ）を取得する（ステップＳ１１２）。そして、処理部１０は、補正参照データについての振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を基準として、測定信号についての振幅特性Ａ（ｆ）および位相特性θ（ｆ）から被測定物ＳＭＰの粘弾性特性を演算して出力する（ステップＳ１１４）。そして、処理部１０は、処理を終了する。
【０１２６】
（参照データの取得）
この発明の実施の形態１に従う粘弾性特性測定装置１００に格納される参照データの各々は、トランスデューサ３および遅延部材４の特性に依存するので、個々の粘弾性特性測定装置に応じた参照データを取得する必要ない。すなわち、同一のトランスデューサ３および遅延部材４を採用する粘弾性特性測定装置の間では、共通の参照データを用いることができる。そのため、本発明に係る粘弾性特性測定装置では、必ずしも参照データを取得する手段を備える必要はないが、ユーザフレンドリの観点からは、当該手段を備えることが望ましい。
【０１２７】
図１０は、この発明の実施の形態１に従う参照データの取得処理に係る処理部１０内のブロック図である。
【０１２８】
図１０を参照して、参照データの取得処理に係る処理構造は、参照データ取得制御部３２Ａと、参照データメモリ部１４Ａとを含む。
【０１２９】
参照データ取得制御部３２Ａは、ユーザなどから参照データ取得指令を受けると、温度計測部５から温度計測値＃Ｔｂを取得するとともに、送受信回路２（図２）へ放射指令を与える。そして、参照データ取得制御部３２Ａは、トランスデューサ３で受信される反射音波に応じた基準信号を取得する。そして、参照データ取得制御部３２Ａは、温度計測部５から取得した温度計測値＃Ｔｂを遅延部材温度とみなす一方、取得した基準信号から参照データを抽出し、遅延部材温度と対応付けて参照データメモリ部１４Ａへ書込む。
【０１３０】
なお、粘弾性特性の測定精度を高めるためには、可能な限り細分化された遅延部材温度毎に参照データを格納する必要がある。そのため、遅延部材４の温度を調整しながら、参照データの格納処理を実行することが望ましい。そのため、遅延部材４の温度を調整可能な機構をさらに備えるようにしてもよい。
【０１３１】
図１１は、この発明の実施の形態１に従う参照データの取得処理に係るフローチャートである。
【０１３２】
図１１を参照して、処理部１０は、ユーザなどから参照データ取得指令を受けたか否かを判断する（ステップＳ１５０）。参照データ取得指令を受けていない場合（ステップＳ１５０においてＮＯの場合）には、処理部１０は、参照データ取得指令を受けるまで待つ（ステップＳ１５０）。
【０１３３】
参照データ取得指令を受けた場合（ステップＳ１５０においてＹＥＳの場合）には、処理部１０は、温度計測部５によって計測される遅延部材４の温度計測値＃Ｔｂを取得する（ステップＳ１５２）。また、処理部１０は、送受信回路２へ放射指令を与え、トランスデューサ３から入射音波を放射させる（ステップＳ１５４）。そして、処理部１０は、反射音波に応じた基準信号を取得する（ステップＳ１５６）。さらに、処理部１０は、取得した基準信号から参照データを抽出する（ステップＳ１５８）。
【０１３４】
参照データの抽出後、処理部１０は、温度計測部５によって計測される遅延部材４の温度計測値＃Ｔｂを遅延部材温度とみなし、当該遅延部材温度と抽出した参照データとを対応付けて、参照データメモリ部１４Ａへ書込む（ステップＳ１６０）。そして、処理部１０は、処理を終了する。
【０１３５】
この発明の実施の形態１では、遅延部材４が「遅延部材」に相当し、トランスデューサ３が「トランスデューサ」に相当し、測定制御部１が「測定制御部」に相当し、温度計測部５が「温度計測部」に相当する。そして、参照データメモリ部１４Ａが「参照データ格納手段」を実現し、補正参照データ決定部３０が「補正参照データ決定手段」を実現し、演算部３８が「演算手段」を実現し、周波数特性取得部（ＦＦＴ）３４が「第１の周波数特性取得手段」を実現し、周波数特性取得部（ＦＦＴ）３６が「第１の周波数特性取得手段」を実現する。また、送受信回路２、トランスデューサ３および遅延部材４が「音波ユニット」に相当する。
【０１３６】
この発明の実施の形態１によれば、遅延部材４の下面に被測定物ＳＭＰが接合された測定状態において取得される測定信号から、被測定物ＳＭＰの粘弾性特性を測定する際に、当該時点における遅延部材４の測定温度＃Ｔｂに応じた補正参照データが決定される。そして、当該決定される補正参照データを基準として、測定信号から被測定物ＳＭＰの粘弾性特性が演算される。これにより、遅延部材４に温度変化が生じる場合であっても、基準信号を取得することなく、各測定時における遅延部材４の温度に適した参照データを用いることができる。そのため、測定精度を高めることができるとともに、参照データの取得に係る不要な作業を抑制できる。したがって、音波の温度依存性の影響を抑制して、効率的な粘弾性特性の測定を実現できる。
【０１３７】
また、この発明の実施の形態１によれば、測定時と同様の操作によって、測定時に用いられる複数の参照データを予め取得することができる。これにより、可能な限り細分化された遅延部材温度毎に参照データを格納して、補正参照データをより正確に決定することができる。
【０１３８】
［実施の形態１の変形例］
上述のこの発明の実施の形態１では、参照データメモリ部１４Ａに格納される複数の参照データのうち、対応の遅延部材温度が遅延部材４の温度計測値＃Ｔｂに最も近いものを補正参照データに決定する構成について例示したが、参照データメモリ部１４Ａに格納される複数の参照データからの補間によって、補正参照データを生成するように構成してもよい。
【０１３９】
この発明の実施の形態１の変形例に従う粘弾性特性測定装置は、補正参照データ決定部３０（図６）における処理内容を除いて、この発明の実施の形態１に従う粘弾性特性測定装置１００と同様であるので、全体構成についての詳細な説明は繰返さない。
【０１４０】
一例として、この発明の実施の形態１の変形例では、参照データメモリ部１４Ａに格納される複数の参照データのうち、対応の遅延部材温度が温度計測値＃Ｔｂに隣接する２つの参照データを補間することで補正参照データが生成される。
【０１４１】
再度、図８を参照して、温度計測部５によって計測された遅延部材４の温度計測値＃Ｔｂが遅延部材温度Ｔｂ１およびＴｂ２の中間にある場合、すなわち温度計測値＃Ｔｂが遅延部材温度Ｔｂ１およびＴｂ２に隣接する場合には、それぞれ遅延部材温度Ｔｂ１およびＴｂ２に対応付けられた２つの参照データが補正参照データの生成に用いられる。
【０１４２】
特に、温度領域での温度差の比に基づいて補間処理が行なわれる。以下では、一例として、温度領域において、｜Ｔｂ１−＃Ｔｂ｜：｜Ｔｂ２−＃Ｔｂ｜＝ａ：（１−ａ）の関係が成立する場合について説明する。
【０１４３】
図１２は、この発明の実施の形態１の変形例において補正参照データに係る遅延時間ｔｅｓｔの決定方法を説明するための図である。
【０１４４】
図１２を参照して、遅延部材温度Ｔｂ１に対応する参照データＦ０（Ｔｂ１：ｔ）、および遅延部材温度Ｔｂ２に対応する参照データＦ０（Ｔｂ２：ｔ）に係る遅延時間がそれぞれｔ１およびｔ２であるとする。このとき、補正参照データＦｅｓｔ（ｔ）に係る遅延時間ｔｅｓｔは、遅延時間ｔｅｓｔに対する遅延時間ｔ１と遅延時間ｔ２との時間差の比が、測定温度＃Ｔｂに対する遅延部材温度Ｔｂ１と遅延部材温度Ｔｂ２との温度差の比と一致するように決定される。すなわち、｜ｔ１−ｔｅｓｔ｜：｜ｔ２−ｔｅｓｔ｜＝｜Ｔｂ１−＃Ｔｂ｜：｜Ｔｂ２−＃Ｔｂ｜＝ａ：（１−ａ）が成立するように、遅延時間ｔｅｓｔが決定される。
【０１４５】
補正参照データＦｅｓｔ（ｔ）に係る遅延時間ｔｅｓｔが決定されると、続いて、補正参照データＦｅｓｔ（ｔ）の時間的な強度変化特性が補間される。
【０１４６】
図１３は、この発明の実施の形態１の変形例において補正参照データの時間的な強度変化特性の決定方法を説明するための図である。
【０１４７】
図１３を参照して、参照データＦ０（Ｔｂ１：ｔ）およびＦ０（Ｔｂ２：ｔ）では、それぞれ遅延時間ｔ１およびｔ２以降のデータのみが有効である。そこで、参照データＦ０（Ｔｂ１：ｔ）およびＦ０（Ｔｂ２：ｔ）に対して、それぞれ対応の時間ｔ１およびｔ２を基準値（ゼロ）として補間処理を行なう必要がある。
【０１４８】
具体的には、補正参照データＦｅｓｔ（ｔ）の遅延時間ｔｅｓｔから微小時間Δｔだけ遅れた時点の強度（ポイントＰ３）は、遅延時間ｔ１から同一の微小時間Δｔだけ遅れた時点の参照データＦ０（Ｔｂ１：ｔ）の強度（ポイントＰ１）と、遅延時間ｔ２から同一の微小時間Δｔだけ遅れた時点の参照データＦ０（Ｔｂ２：ｔ）の強度（ポイントＰ２）との補間により決定される。
【０１４９】
ここで、ポイントＰ１を通過し、かつ横軸に平行な線分ＬＮ１を定義する。さらに、線分ＬＮ１と直交し、かつそれぞれポイントＰ２およびＰ３を通過する線分ＬＮ２およびＬＮ３を定義する。すると、｜ｔ１−ｔ２｜：｜ｔ１−ｔｅｓｔ｜＝｜線分ＬＮ２｜：｜線分ＬＮ３｜＝１：ａの関係が成立する。ここで、｜線分ＬＮ２｜＝｜Ｆ０（Ｔｂ２：（ｔ２＋Δｔ））−Ｆ０（Ｔｂ１：（ｔ１＋Δｔ））｜であるので、補正参照データＦｅｓｔ（ｔ）は、
Ｆｅｓｔ（ｔｅｓｔ＋Δｔ）＝Ｆ０（Ｔｂ１：（ｔ１＋Δｔ））＋α×Ｆ０（Ｔｂ２：（ｔ２＋Δｔ））
のように決定できる。
【０１５０】
すなわち、補正参照データＦｅｓｔ（ｔ）は、参照データＦ０（Ｔｂ１：ｔ）の対応時点での強度と参照データＦ０（Ｔｂ２：ｔ）の対応時点での強度とに対する強度差の比が、温度領域での温度差の比と一致するように決定される。
【０１５１】
図１４は、２つの参照データの補間によって決定される補正参照データの一例を示す図である。
【０１５２】
図１４を参照して、上述の補間方法によれば、参照データＦ０（Ｔｂ１：ｔ）と参照データＦ０（Ｔｂ２：ｔ）との遅延時間の差を反映して、補正参照データＦｅｓｔ（ｔ）が生成されていることがわかる。
【０１５３】
その他の処理構造については、上述のこの発明の実施の形態１と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０１５４】
（フローチャート）
図１５は、この発明の実施の形態１の変形例に従う粘弾性特性の測定処理に係るフローチャートである。
【０１５５】
図１５を参照して、処理部１０は、ユーザなどから測定開始指令を受けたか否かを判断する（ステップＳ２００）。測定開始指令を受けていない場合（ステップＳ２００においてＮＯの場合）には、処理部１０は、測定開始指令を受けるまで待つ（ステップＳ２００）。
【０１５６】
測定開始指令を受けた場合（ステップＳ２００においてＹＥＳの場合）には、処理部１０は、温度計測部５によって計測される遅延部材４の温度計測値＃Ｔｂを取得する（ステップＳ２０２）。そして、処理部１０は、格納する複数の参照データのうち、対応の遅延部材温度が温度計測値＃Ｔｂに隣接する２つの参照データを抽出し（ステップＳ２０４）、温度計測値＃Ｔｂに対する一方の参照データに対応の遅延部材温度と他方の参照データに対応の遅延部材温度との温度差の比を算出する（ステップＳ２０６）。さらに、処理部１０は、一方の参照データの対応時点での強度と他方の参照データの対応時点での強度とに対する強度差の比が、ステップＳ１５６において算出した温度差の比と一致するように補間して、補正参照データを決定する（ステップＳ２０８）。
【０１５７】
続いて、処理部１０は、送受信回路２へ放射指令を与え、トランスデューサ３から入射音波を放射させる（ステップＳ２１０）。そして、処理部１０は、トランスデューサ３で受信される反射音波に応じた測定信号を取得する（ステップＳ２１２）。
【０１５８】
その後、処理部１０は、補正参照データに対してＦＦＴ処理を行ない、補正参照データについての周波数領域における振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を取得する（ステップＳ２１４）。また、処理部１０は、測定信号に対してＦＦＴ処理を行ない、測定信号についての周波数領域における振幅特性Ａ（ｆ）および位相特性θ（ｆ）を取得する（ステップＳ２１６）。そして、処理部１０は、補正参照データについての周波数領域における振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を基準として、測定信号についての周波数領域における振幅特性Ａ（ｆ）および位相特性θ（ｆ）から被測定物ＳＭＰの粘弾性特性を演算して出力する（ステップＳ２１８）。そして、処理部１０は、処理を終了する。
【０１５９】
この発明の実施の形態１の変形例によれば、この発明の実施の形態１と同様の効果を発揮できるとともに、対応の遅延部材温度が遅延部材４の温度計測値に隣接する２つの参照データを補間することで、遅延部材４の温度計測値に応じた補正参照信号を決定できる。これにより、より遅延部材４の温度計測値に適した補正参照信号を決定することができるとともに、予め格納する参照データの数が比較的少なくとも、正確な補正参照データを決定できる。
【０１６０】
［実施の形態２］
上述のこの発明の実施の形態１およびその変形例では、参照データとして、反射音波の時間的な強度変化特性を用いる構成について説明した。一方、この発明の実施の形態２においては、参照データとして、反射音波の周波数領域における振幅特性および位相特性を用いる構成について説明する。
【０１６１】
この発明の実施の形態２に従う粘弾性特性測定装置は、処理部１０（図２）における粘弾性特性の測定処理を除いて、この発明の実施の形態１に従う粘弾性特性測定装置１００と同様であるので、全体構成についての詳細な説明は繰返さない。
【０１６２】
図１６は、この発明の実施の形態２に従う粘弾性特性の測定処理に係るブロック図である。
【０１６３】
図１６を参照して、この発明の実施の形態２に従う粘弾性特性の測定処理構造は、参照データメモリ部１４Ｂと、補正参照データ決定部４０と、周波数特性取得部（ＦＦＴ）３６と、時間データメモリ部１２と、演算部３８とを含む。
【０１６４】
参照データメモリ部１４Ｂは、遅延部材温度毎に、基準状態において受信される反射音波の周波数領域における振幅特性および位相特性からなる参照データを予め複数格納する。
【０１６５】
図１７は、参照データメモリ部１４Ｂに格納される参照データの一例をグラフ化した模式図である。
【０１６６】
図１７（ａ）は、基準信号の周波数領域における振幅特性を示す。
図１７（ｂ）は、基準信号の周波数領域における位相特性を示す。
【０１６７】
図１７（ａ）を参照して、基準信号の周波数成分ｆを横軸にとり、各周波数成分に対応する振幅を縦軸にとる関数が規定される。そして、各関数は、遅延部材温度についての変数を含む。すなわち、遅延部材温度Ｔｂ１，Ｔｂ２，Ｔｂ３，Ｔｂ４（Ｔｂ１＜Ｔｂ２＜Ｔｂ３＜Ｔｂ４）に対応する基準信号の周波数領域における振幅特性は、それぞれＡ０（Ｔｂ１：ｆ），Ａ０（Ｔｂ２：ｆ），Ａ０（Ｔｂ３：ｆ），Ａ０（Ｔｂ４：ｆ）として表現される。
【０１６８】
図１７（ｂ）を参照して、基準信号の周波数成分ｆを横軸にとり、各周波数成分に対応する位相を縦軸にとる関数が規定される。そして、各関数は、遅延部材温度についての変数を含む。すなわち、遅延部材温度Ｔｂ１，Ｔｂ２，Ｔｂ３，Ｔｂ４（Ｔｂ１＜Ｔｂ２＜Ｔｂ３＜Ｔｂ４）に対応する基準信号の周波数領域における位相特性は、それぞれθ０（Ｔｂ１：ｆ），θ０（Ｔｂ２：ｆ），θ０（Ｔｂ３：ｆ），θ０（Ｔｂ４：ｆ）として表現される。
【０１６９】
図１８は、この発明の実施の形態２に従う参照データのデータ構造を示す図である。
図１８（ａ）は、周波数領域における振幅特性のデータ構造を示す。
【０１７０】
図１８（ｂ）は、周波数領域における位相特性のデータ構造を示す。
図１８（ａ）を参照して、参照データメモリ部１４Ｂは、遅延部材温度と、基準信号の周波数成分とによって規定される２次元の振幅特性を格納する。
【０１７１】
具体的には、列方向に遅延部材温度が規定されるとともに、各遅延部材温度に対応付けて、入射音波の周波数成分毎の振幅値（強度）が規定される。すなわち、図１８（ａ）に示す振幅特性Ａ０（Ｔｂ１：ｆ）は、遅延部材温度Ｔｂ１の列に対応付けて、各周波数成分での振幅値β１１，β１２，・・・，β１ｎを格納する。以下同様にして、参照データメモリ部１４Ｂには、ｍ種類の温度毎に基準状態における反射音波の周波数領域における振幅特性が格納される。
【０１７２】
図１８（ｂ）を参照して、参照データメモリ部１４Ｂは、遅延部材温度と、基準信号の周波数成分とによって規定される２次元の位相特性をさらに格納する。
【０１７３】
具体的には、列方向に遅延部材温度が規定されるとともに、各遅延部材温度に対応付けて、入射音波の周波数成分毎の位相が規定される。すなわち、図１８（ｂ）に示す位相特性θ０（Ｔｂ１：ｆ）は、遅延部材温度Ｔｂ１の列に対応付けて、各周波数成分での位相値γ１１，γ１２，・・・，γ１ｎを格納する。以下同様にして、参照データメモリ部１４Ｂには、ｍ種類の温度毎に基準状態における反射音波の周波数領域における位相特性が格納される。
【０１７４】
なお、基準信号は、周波数領域における振幅特性および位相特性の両者が存在しなければ特定できない。そのため、参照データメモリ部１４Ｂに格納される振幅特性および位相特性のデータ構造は、互いにその構造が一致するように構成される。
【０１７５】
再度、図１６を参照して、補正参照データ決定部４０は、参照データメモリ部１４Ｂに格納される遅延部材温度毎の参照データに基づいて、温度計測部５によって計測される遅延部材４の温度計測値＃Ｔｂに応じた補正参照データを決定する。一例として、補正参照データ決定部４０は、この発明の実施の形態１に従う補正参照データ決定部３０（図６）と同様に、参照データメモリ部１４Ｂに格納される複数の参照データのうち、対応の遅延部材温度が遅延部材４の温度計測値＃Ｔｂに最も近いものを補正参照データに決定する。
【０１７６】
再度、図８を参照して、参照データメモリ部１４Ｂが遅延部材温度Ｔｂ１およびＴｂ２に対応付けてそれぞれ参照データを格納している場合において、温度計測部５によって計測された遅延部材４の温度計測値＃Ｔｂとの間に、Ｔｂ１＜＃Ｔｂ＜Ｔｂ２なる関係があり、かつ、｜Ｔｂ１−＃Ｔｂ｜＞｜Ｔｂ２−＃Ｔｂ｜が成立する場合には、遅延部材４の温度計測値＃Ｔｂは、遅延部材温度Ｔｂ２に最も近いことになる。すると、補正参照データ決定部４０は、参照データメモリ部１４Ｂから、遅延部材温度Ｔｂ２に対応する参照データ（振幅特性Ａ０（Ｔｂ２：ｆ）および位相特性θ０（Ｔｂ２：ｆ））を補正参照データに決定し、演算部３８へ出力する。なお、｜Ｔｂ１−＃Ｔｂ｜＝｜Ｔｂ２−＃Ｔｂ｜となる場合も想定されるが、この場合には、予め設定されたより高い遅延部材温度、もしくはより低い遅延部材温度に対応する参照データが優先的に選択される。
【０１７７】
再度、図１６を参照して、時間データメモリ部１２、周波数特性取得部３６および演算部３８については、上述したこの発明の実施の形態１と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０１７８】
その他の処理構造についても、上述のこの発明の実施の形態１と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０１７９】
図１９は、この発明の実施の形態２に従う粘弾性特性の測定処理に係るフローチャートである。
【０１８０】
図１９を参照して、処理部１０は、ユーザなどから測定開始指令を受けたか否かを判断する（ステップＳ３００）。測定開始指令を受けていない場合（ステップＳ３００においてＮＯの場合）には、処理部１０は、測定開始指令を受けるまで待つ（ステップＳ３００）。
【０１８１】
測定開始指令を受けた場合（ステップＳ３００においてＹＥＳの場合）には、処理部１０は、温度計測部５によって計測される遅延部材４の温度計測値＃Ｔｂを取得する（ステップＳ３０２）。そして、処理部１０は、格納する複数の参照データのうち、対応の遅延部材温度が温度計測値＃Ｔｂに最も近いものを補正参照データに決定する（ステップＳ３０４）。
【０１８２】
続いて、処理部１０は、送受信回路２へ放射指令を与え、トランスデューサ３から入射音波を放射させる（ステップＳ３０６）。そして、処理部１０は、トランスデューサ３で受信される反射音波に応じた測定信号を取得する（ステップＳ３０８）。
【０１８３】
その後、処理部１０は、測定信号に対してＦＦＴ処理を行ない、測定信号についての周波数領域における振幅特性Ａ（ｆ）および位相特性θ（ｆ）を取得する（ステップＳ３１０）。そして、処理部１０は、補正参照データである周波数領域における振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を基準として、測定信号についての周波数領域における振幅特性Ａ（ｆ）および位相特性θ（ｆ）から被測定物ＳＭＰの粘弾性特性を演算して出力する（ステップＳ３１２）。そして、処理部１０は、処理を終了する。
【０１８４】
（参照データの取得）
上述したこの発明の実施の形態１と同様に、参照データを取得する手段を備えることは、ユーザフレンドリの観点から望ましい。
【０１８５】
図２０は、この発明の実施の形態２に従う参照データの取得処理に係るブロック図である。
【０１８６】
図２０を参照して、参照データの取得処理に係る処理構造は、参照データ取得制御部３２Ｂと、周波数特性取得部（ＦＦＴ）４２と、参照データメモリ部１４Ｂとを含む。
【０１８７】
参照データ取得制御部３２Ｂは、ユーザなどから参照データ取得指令を受けると、温度計測部５から温度計測値＃Ｔｂを取得するとともに、送受信回路２（図２）へ放射指令を与える。そして、参照データ取得制御部３２Ｂは、トランスデューサ３で受信される基準信号の周波数領域における振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を、周波数特性取得部４２から取得する。そして、参照データ取得制御部３２Ｂは、温度計測部５から取得した温度計測値＃Ｔｂを遅延部材温度とみなす一方、振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を参照データとして、遅延部材温度と対応付けて参照データメモリ部１４Ｂへ書込む。
【０１８８】
周波数特性取得部４２は、トランスデューサ３で受信される反射音波に応じた基準信号に対してＦＦＴ処理を行ない、周波数領域における振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を取得して、参照データ取得制御部３２Ｂへ出力する。
【０１８９】
以下、上述のこの発明の実施の形態１に従う参照データの取得処理と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０１９０】
この発明の実施の形態２では、遅延部材４が「遅延部材」に相当し、トランスデューサ３が「トランスデューサ」に相当し、測定制御部１が「測定制御部」に相当し、温度計測部５が「温度計測部」に相当する。そして、参照データメモリ部１４Ｂが「参照データ格納手段」を実現し、補正参照データ決定部４０が「補正参照データ決定手段」を実現し、演算部３８が「演算手段」を実現し、周波数特性取得部（ＦＦＴ）３６が「周波数特性取得手段」を実現する。また、送受信回路２、トランスデューサ３および遅延部材４が「音波ユニット」に相当する。
【０１９１】
この発明の実施の形態２によれば、この発明の実施の形態１と同様の効果を発揮できるとともに、参照データとして、粘弾性特性の演算に用いられる基準信号の周波数領域における振幅特性および位相特性が格納される。これにより、参照データとして、基準信号の時間的な強度変化特性を用いる場合に比較して、粘弾性特性の演算時におけるＦＦＴ処理に係る演算量を削減できる。したがって、より高速な粘弾性特性の測定処理を実現できる。
【０１９２】
［実施の形態２の変形例］
上述のこの発明の実施の形態１の変形例と同様に、参照データメモリ部１４Ｂに格納される複数の参照データからの補間によって、補正参照データを生成するように構成してもよい。
【０１９３】
この発明の実施の形態２の変形例に従う粘弾性特性測定装置は、補正参照データ決定部４０（図１６）における処理内容を除いて、この発明の実施の形態２に従う粘弾性特性測定装置と同様であるので、全体構成についての詳細な説明は繰返さない。
【０１９４】
一例として、この発明の実施の形態２の変形例では、参照データメモリ部１４Ｂに格納される複数の参照データのうち、対応の遅延部材温度が温度計測値＃Ｔｂに隣接する２つの参照データを補間することで補正参照データが生成される。
【０１９５】
再度、図８を参照して、温度計測部５によって計測された遅延部材４の温度計測値＃Ｔｂが遅延部材温度Ｔｂ１およびＴｂ２の中間にある場合、すなわち温度計測値＃Ｔｂが遅延部材温度Ｔｂ１およびＴｂ２に隣接する場合には、それぞれ遅延部材温度Ｔｂ１およびＴｂ２に対応付けられた２つの参照データが補正参照データの生成に用いられる。
【０１９６】
特に、温度領域での温度差の比に基づいて補間処理が行なわれる。以下では、一例として、温度領域において、｜Ｔｂ１−＃Ｔｂ｜：｜Ｔｂ２−＃Ｔｂ｜＝ａ：（１−ａ）の関係が成立する場合について説明する。
【０１９７】
図２１は、この発明の実施の形態２の変形例において補正参照データの決定方法を説明するための図である。
【０１９８】
図２１（ａ）は、補正参照データに含まれる振幅特性Ａｅｓｔ（ｆ）の決定方法を示す。
【０１９９】
図２１（ｂ）は、補正参照データに含まれる位相特性θｅｓｔ（ｆ）の決定方法を示す。
【０２００】
図２１（ａ）を参照して、振幅特性Ａｅｓｔ（ｆ）は、各周波数において、その振幅に対する振幅特性Ａ０（Ｔｂ１：ｆ）の振幅と振幅特性Ａ０（Ｔｂ２：ｆ）の振幅との振幅差の比が、温度領域での温度差の比と一致するように決定される。
【０２０１】
具体的には、周波数ｆ１では、振幅特性Ａ０（Ｔｂ１：ｆ）の振幅（ポイントＰ１１）と振幅特性Ａｅｓｔ（ｆ）の振幅（ポイントＰ３１）との振幅差と、振幅特性Ａｅｓｔ（ｆ）の振幅（ポイントＰ３１）と振幅特性Ａ０（Ｔｂ２：ｆ）の振幅（ポイントＰ２１）との振幅差との間に、ａ：（１−ａ）の関係が成立するように、振幅特性Ａｅｓｔ（ｆ）が決定される。以下同様にして、周波数ｆ２では、ポイントＰ１２とポイントＰ３２との振幅差と、ポイントＰ３２とポイントＰ２２との振幅差との間に、ａ：（１−ａ）の関係が成立するように、振幅特性Ａｅｓｔ（ｆ）が決定される。すなわち、各周波数において、
｜Ａ０（Ｔｂ１：ｆ）−Ａｅｓｔ（ｆ）｜：｜Ａ０（Ｔｂ２：ｆ）−Ａｅｓｔ（ｆ）｜＝ａ：（１−ａ）
が成立するように、振幅特性Ａｅｓｔ（ｆ）が決定される。
【０２０２】
図２１（ｂ）を参照して、位相特性θｅｓｔ（ｆ）についても、各周波数において、その位相に対する位相特性θ０（Ｔｂ１：ｆ）の位相と位相特性θ０（Ｔｂ２：ｆ）の位相との位相差の比が、温度領域での温度差の比と一致するように決定される。
【０２０３】
具体的には、周波数ｆ１では、位相特性θ０（Ｔｂ１：ｆ）の位相（ポイントＰ４１）と位相特性θｅｓｔ（ｆ）の位相（ポイントＰ６１）との位相差と、位相特性θｅｓｔ（ｆ）の位相（ポイントＰ６１）と位相特性θ０（Ｔｂ２：ｆ）の位相（ポイントＰ５１）との位相差との間に、ａ：（１−ａ）の関係が成立するように、位相特性θｅｓｔ（ｆ）が決定される。以下同様にして、周波数ｆ２では、ポイントＰ４２とポイントＰ６２との位相差と、ポイントＰ６２とポイントＰ５２との位相差との間に、ａ：（１−ａ）の関係が成立するように、位相特性θｅｓｔ（ｆ）が決定される。すなわち、各周波数において、
｜θ０（Ｔｂ１：ｆ）−θｅｓｔ（ｆ）｜：｜θ０（Ｔｂ２：ｆ）−θｅｓｔ（ｆ）｜＝ａ：（１−ａ）
が成立するように、位相特性θｅｓｔ（ｆ）が決定される。
【０２０４】
その他の処理構造については、上述のこの発明の実施の形態２と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０２０５】
（フローチャート）
図２２は、この発明の実施の形態２の変形例に従う粘弾性特性の測定処理に係るフローチャートである。
【０２０６】
図２２を参照して、処理部１０は、ユーザなどから測定開始指令を受けたか否かを判断する（ステップＳ４００）。測定開始指令を受けていない場合（ステップＳ４００においてＮＯの場合）には、処理部１０は、測定開始指令を受けるまで待つ（ステップＳ４００）。
【０２０７】
測定開始指令を受けた場合（ステップＳ４００においてＹＥＳの場合）には、処理部１０は、温度計測部５によって計測される遅延部材４の温度計測値＃Ｔｂを取得する（ステップＳ４０２）。そして、処理部１０は、格納する複数の参照データのうち、対応の遅延部材温度が温度計測値＃Ｔｂに隣接する２つの参照データを抽出し（ステップＳ４０４）、温度計測値＃Ｔｂに対する一方の参照データに対応の遅延部材温度と他方の参照データに対応の遅延部材温度との温度差の比を算出する（ステップＳ４０６）。
【０２０８】
さらに、処理部１０は、一方の参照データに含まれる振幅特性の対応の周波数での振幅と他方の参照データに含まれる振幅特性の対応の周波数での振幅とに対する振幅差の比が、ステップＳ４０６において算出した温度差の比と一致するように補間して、補正参照データに含まれる振幅特性Ａｅｓｔ（ｆ）を決定する（ステップＳ４０８）。また、処理部１０は、一方の参照データに含まれる位相特性の対応の周波数での位相と他方の参照データに含まれる位相特性の対応の周波数での位相とに対する位相差の比が、ステップＳ４０６において算出した温度差の比と一致するように補間して、補正参照データに含まれる位相特性θｅｓｔ（ｆ）を決定する（ステップＳ４１０）。
【０２０９】
続いて、処理部１０は、送受信回路２へ放射指令を与え、トランスデューサ３から入射音波を放射させる（ステップＳ４１２）。そして、処理部１０は、トランスデューサ３で受信される反射音波に応じた測定信号を取得する（ステップＳ４１４）。
【０２１０】
その後、処理部１０は、測定信号に対してＦＦＴ処理を行ない、測定信号についての周波数領域における振幅特性Ａ（ｆ）および位相特性θ（ｆ）を取得する（ステップＳ４１６）。そして、処理部１０は、ステップＳ４０８において決定した振幅特性Ａｅｓｔ（ｆ）およびステップＳ４１０において決定した位相特性θｅｓｔ（ｆ）を含む補正参照データを基準として、測定信号についての周波数領域における振幅特性Ａ（ｆ）および位相特性θ（ｆ）から被測定物ＳＭＰの粘弾性特性を演算して出力する（ステップＳ４１６）。そして、処理部１０は、処理を終了する。
【０２１１】
この発明の実施の形態２の変形例によれば、この発明の実施の形態２と同様の効果を発揮できるとともに、対応の遅延部材温度が遅延部材４の温度計測値に隣接する２つの参照データを補間することで、遅延部材４の温度計測値に応じた補正参照信号を決定できる。これにより、より遅延部材４の温度計測値に適した補正参照信号を決定することができるとともに、予め格納する参照データの数が比較的少なくとも、正確な補正参照データを決定できる。
【０２１２】
［実施の形態３］
上述のこの発明の実施の形態１および２、ならびにそれらの変形例では、参照データを遅延部材温度と対応付けて格納する構成について説明した。一方、この発明の実施の形態３においては、参照データを遅延時間と対応付けて格納する構成について説明する。
【０２１３】
図２３は、この発明の実施の形態３に従う粘弾性特性測定装置２００の概略構成図である。
【０２１４】
図２３を参照して、粘弾性特性測定装置２００は、測定制御部１における処理内容を除いて、この発明の実施の形態１に従う粘弾性特性測定装置１００（図１）から温度計測部５を取除いたものと等価である。すなわち、粘弾性特性測定装置２００は、測定制御部１と、送受信回路２と、トランスデューサ３と、遅延部材４とを備える。各構成部位については、この発明の実施の形態１に従う粘弾性特性測定装置１００と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０２１５】
（遅延部材における音波の伝搬特性）
再度、図４（ａ）および図４（ｂ）を参照して、遅延部材温度Ｔｂ＝Ｔｂ１であれば、基準状態および測定状態のいずれであっても、反射音波の遅延時間は互いに同一になる。また、図４（ｃ）および図４（ｄ）を参照して、遅延部材温度Ｔｂ＝Ｔｂ２である場合にも、基準状態および測定状態のいずれであっても、反射音波の遅延時間は互いに同一になる。すなわち、遅延部材温度が同一であれば、基準状態および測定状態のいずれであっても、遅延時間は互いに一致する。
【０２１６】
したがって、予め、反射音波の遅延時間に対応付けて、基準状態における反射音波の特性を示す参照データを複数取得しておけば、測定状態において取得される反射音波の遅延時間に基づいて、遅延部材４の温度状態に応じた最適な参照データを決定できる。これにより、測定毎に参照データを取得する必要がなくなる。
【０２１７】
（処理構造）
図２４は、この発明の実施の形態３に従う粘弾性特性の測定処理に係る処理部１０内のブロック図である。
【０２１８】
図２４を参照して、処理部１０における処理構造は、参照データメモリ部１４Ｃと、補正参照データ決定部４６と、遅延時間抽出部４４と、周波数特性取得部（ＦＦＴ）３４，３６と、時間データメモリ部１２と、演算部３８とを含む。
【０２１９】
参照データメモリ部１４Ｃは、基準状態において受信される反射音波の遅延時間と対応付けて、当該反射音波の特性を示す参照データを予め複数格納する。
【０２２０】
図２５は、基準状態において受信される反射音波の時間的な強度変化の一例を示すグラフである。
【０２２１】
図２５を参照して、トランスデューサ３から入射音波の放射が開始されるタイミングを時間軸（横軸）の基準点（ゼロ）に設定し、当該基準点から反射音波の受信が開始される時間ｔ１までがこの反射音波の遅延時間に相当する。そして、時間ｔ１以降の時間的な強度変化特性が参照データとして用いられる。
【０２２２】
そこで、参照データメモリ部１４Ｃは、基準状態における複数の反射音波の各々について、遅延時間と遅延時間以降の強度変化特性とを対応付けて格納する。
【０２２３】
図２６は、この発明の実施の形態３に従う参照データのデータ構造を示す図である。
図２６を参照して、参照データメモリ部１４Ｃは、参照データ番号毎に、遅延時間と遅延時間以降の強度変化特性とが規定される２次元データを格納する。
【０２２４】
具体的には、列方向に参照データ番号が規定されるとともに、各参照データ番号に対応付けて、遅延時間を格納する領域および強度変化特性を格納する領域が形成される。たとえば、参照データ番号が「１」の参照データには、対応する遅延時間ｔ１が格納されるとともに、遅延時間ｔ１の時間を「時刻０」として、各時刻での強度値δ１１，δ１２，・・・，δ１ｎが格納される。以下同様にして、参照データメモリ部１４Ｃには、ｍ種類の参照データが格納される。
【０２２５】
なお、各参照データは、遅延部材４の温度変化に応じて取得されるが、各参照データに対応付けて遅延部材温度を格納する必要はない。すなわち、遅延部材４の温度を把握しなくとも、反射音波の遅延時間に基づいて適切な参照データを決定できるからである。
【０２２６】
再度、図２４を参照して、補正参照データ決定部４６は、遅延時間と対応付けて格納される参照データメモリ部１４Ｃ内の複数の参照データに基づいて、遅延時間抽出部４４によって抽出される測定信号の遅延時間に応じた補正参照データを決定する。一例として、この発明の実施の形態３に従う補正参照データ決定部４６は、参照データメモリ部１４Ｃに格納される複数の参照データのうち、対応の遅延時間が測定信号の遅延時間に最も近いものを補正参照データに決定する。
【０２２７】
図２７は、参照データメモリ部１４Ｃに格納される参照データと遅延時間との関係の一例を示す図である。
【０２２８】
図２７を参照して、それぞれ遅延時間ｔ１およびｔ２である参照データＦ０（１：ｔ）およびＦ０（２：ｔ）が参照データメモリ部１４Ｃに格納されている場合において、遅延時間抽出部４４によって抽出された測定信号Ｆ（ｔ）についての遅延時間ｔとの間に、ｔ１＜ｔ＜ｔ２なる関係があるとする。ここで、｜ｔ１−ｔ｜＞｜ｔ２−ｔ｜が成立する場合には、遅延時間抽出部４４によって抽出された遅延時間ｔは、遅延時間ｔ２に最も近いことになる。すると、補正参照データ決定部４６は、参照データメモリ部１４Ｃから、遅延時間ｔ２に対応する参照データＦ０（２：ｔ）を補正参照データＦ０（ｔ）に決定し、周波数特性取得部３４へ出力する。なお、｜ｔ１−ｔ｜＝｜ｔ２−ｔ｜となる場合も想定されるが、この場合には、予め設定されたより小さい遅延時間、もしくはより大きい遅延時間に対応する参照データが優先的に選択される。
【０２２９】
再度、図２４を参照して、遅延時間抽出部４４は、測定信号の時間的な強度変化に基づいて、測定信号についての遅延時間を抽出する。具体的には、遅延時間抽出部４４は、送受信回路２へ与えられる放射指令をモニターし、放射指令が与えられてから時間データメモリ部１２に格納が開始される測定信号における強度変化が開始されるまでの時間を抽出する。
【０２３０】
周波数特性取得部３４，３６と、時間データメモリ部１２と、演算部３８とについては、この発明の実施の形態１と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。その他の処理構造についても、上述のこの発明の実施の形態１と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０２３１】
（遅延時間の抽出）
トランスデューサ３で受信される反射音波には、遅延部材４の下面での反射によって生じるもの以外にも、入射音波の伝搬過程で生じるものがある。そのため、参照データメモリ部１４Ｃに与えられる測定信号にはさまざまなノイズ成分が含まれる。そこで、遅延時間抽出部４４は、以下に示すような信号処理に基づいて、測定信号の遅延時間を抽出する。
【０２３２】
図２８は、遅延時間抽出部４４における遅延時間抽出処理を説明するための図である。
図２８を参照して、一例として、遅延部材４の温度変化に応じて、３種類の測定信号Ｆ１（ｔ），Ｆ２（ｔ），Ｆ３（ｔ）が取得されたとする。なお、図２８では、放射開始直後から強度が増大するように変化する入射音波を用いた例を示す。このような入射音波を用いた場合には、理論上、受信直後の反射音波の強度は減少する方向に変化する。しかしながら、測定信号Ｆ１（ｔ），Ｆ２（ｔ），Ｆ３（ｔ）では、遅延部材４の下面と被測定物ＳＭＰとの境界における不整合などによって、わずかながらその強度は増加している。このような強度増加はノイズ成分によるものであり、受信すべき反射音波ではない。そこで、遅延時間抽出部４４は、測定信号の強度と所定のしきい値との比較に基づいて、本来の反射音波の遅延時間を抽出する。
【０２３３】
たとえば、測定信号Ｆ１（ｔ）についてみると、遅延時間抽出部４４は、まず時間データメモリ部１２に一旦格納される測定信号から第１波目の負側の振幅値Ａ１ｐｋを検出する。そして、遅延時間抽出部４４は、当該検出した振幅値Ａ１ｐｋに所定の係数ｋを乗じてしきい値ｋ・Ａ１ｐｋを算出する。さらに、遅延時間抽出部４４は、測定信号Ｆ１（ｔ）としきい値ｋ・Ａ１ｐｋとの最初の交点に対応する時間ｔ１を検出し、遅延時間として抽出する。
【０２３４】
このように、遅延時間抽出部４４は、測定信号の最大振幅値に応じてしきい値を決定し、当該決定したしきい値に基づいて、遅延時間を抽出する。
【０２３５】
また、以下に説明するような遅延時間の抽出方法を採用してもよい。
図２９は、遅延時間抽出部４４における別の遅延時間抽出処理を説明するための図である。
【０２３６】
図２９は、図２８に示す測定信号Ｆ１（ｔ），Ｆ２（ｔ），Ｆ３（ｔ）のそれぞれの最大振幅値がＡｐｋとなるように強度方向に規格化した波形に相当する。このように、遅延時間抽出部４４は、取得される測定信号を、その最大振幅値が振幅値Ａｐｋとなるように規格化し、規格化後の波形に基づいて遅延時間を抽出する。具体的には、遅延時間抽出部４４は、振幅値Ａｐｋに所定の係数ｋを乗じたしきい値ｋ・Ａｐｋと規格化された測定信号との最初の交点に対応する時間を、遅延時間として抽出する。すなわち、遅延時間抽出部４４は、測定信号Ｆ１（ｔ），Ｆ２（ｔ），Ｆ３（ｔ）のそれぞれについて、遅延時間ｔ１，ｔ２，ｔ３を抽出する。
【０２３７】
このように、遅延時間抽出部４４は、測定信号を規格化した後に、共通のしきい値に基づいて、遅延時間を抽出する。
【０２３８】
さらに、以下に説明するような遅延時間の抽出方法を採用してもよい。
図３０は、遅延時間抽出部４４におけるさらに別の遅延時間抽出処理を説明するための図である。
【０２３９】
図３０（ａ）は、測定信号の時間的な強度変化を示す。
図３０（ｂ）は、図３０（ａ）の測定信号Ｆ１（ｔ）の時間ｔに関する２階微分値を示す。
【０２４０】
図３０（ａ）を参照して、一例として、遅延部材４の温度変化に応じて、３種類の測定信号Ｆ１（ｔ），Ｆ２（ｔ），Ｆ３（ｔ）が取得されたとする。遅延時間抽出部４４は、このように取得される測定信号に対して、時間ｔに関する２階微分値を演算する。一例として、図３０（ａ）の測定信号Ｆ１（ｔ）の時間ｔに関する２階微分値は、図３０（ｂ）にような時間波形となる。ここで、遅延時間抽出部４４は、測定信号の時間ｔに関する２階微分値がゼロとなる、すなわち測定信号の時間的な強度変化の変極点に相当する時間ｔ１を、測定信号Ｆ１（ｔ）の遅延時間として抽出する。
【０２４１】
このように、遅延時間抽出部４４は、測定信号の時間に関する２階微分値に基づいて、遅延時間を抽出する。
【０２４２】
（フローチャート）
図３１は、この発明の実施の形態３に従う粘弾性特性の測定処理に係るフローチャートである。
【０２４３】
図３１を参照して、処理部１０は、ユーザなどから測定開始指令を受けたか否かを判断する（ステップＳ５００）。測定開始指令を受けていない場合（ステップＳ５００においてＮＯの場合）には、処理部１０は、測定開始指令を受けるまで待つ（ステップＳ５００）。
【０２４４】
測定開始指令を受けた場合（ステップＳ５００においてＹＥＳの場合）には、処理部１０は、送受信回路２へ放射指令を与え、トランスデューサ３から入射音波を放射させる（ステップＳ５０２）。そして、処理部１０は、トランスデューサ３で受信される反射音波に応じた測定信号を取得する（ステップＳ５０４）。
【０２４５】
処理部１０は、取得される測定信号の時間的な強度変化に基づいて、測定信号についての遅延時間を抽出する（ステップＳ５０６）。そして、処理部１０は、格納する複数の参照データのうち、対応の遅延時間がステップＳ５０６において抽出した測定信号の遅延時間に最も近いものを補正参照データに決定する（ステップＳ５０８）。さらに、処理部１０は、ステップＳ５０８において決定した補正参照データに対してＦＦＴ処理を行ない、補正参照データについての周波数領域における振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を取得する（ステップＳ５１０）。また、処理部１０は、測定信号に対してＦＦＴ処理を行ない、測定信号についての周波数領域における振幅特性Ａ（ｆ）および位相特性θ（ｆ）を取得する（ステップＳ５１２）。そして、処理部１０は、補正参照データについての周波数領域における振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を基準として、測定信号についての周波数領域における振幅特性Ａ（ｆ）および位相特性θ（ｆ）から被測定物ＳＭＰの粘弾性特性を演算して出力する（ステップＳ５１４）。そして、処理部１０は、処理を終了する。
【０２４６】
（参照データの取得）
上述したこの発明の実施の形態１と同様に、参照データを取得する手段を備えることは、ユーザフレンドリの観点から望ましい。
【０２４７】
図３２は、この発明の実施の形態３に従う参照データの取得処理に係るブロック図である。
【０２４８】
図３２を参照して、参照データの取得処理に係る処理構造は、参照データ取得制御部３２Ｃと、遅延時間抽出部４８と、参照データメモリ部１４Ｃとを含む。
【０２４９】
参照データ取得制御部３２Ｃは、ユーザなどから参照データ取得指令を受けると、送受信回路２（図２）へ放射指令を与える。そして、参照データ取得制御部３２Ｃは、トランスデューサ３で受信される基準信号の時間的な強度変化を取得する。また、参照データ取得制御部３２Ｃは、基準信号についての遅延時間を、遅延時間抽出部４８から取得する。そして、参照データ取得制御部３２Ｃは、基準信号の遅延時間およびその時間的な強度変化を一対にして、参照データメモリ部１４Ｃへ書込む。
【０２５０】
遅延時間抽出部４８は、参照データ取得制御部３２Ｃから出力される放射指令をモニターし、放射指令が与えられてから基準信号の入力が開始されるまでの遅延時間を抽出する。なお、遅延時間抽出部４８における遅延時間の抽出方法は、図２８〜図３０において説明したものと同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０２５１】
以下、上述のこの発明の実施の形態１に従う参照データの取得処理と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０２５２】
この発明の実施の形態３では、遅延部材４が「遅延部材」に相当し、トランスデューサ３が「トランスデューサ」に相当し、測定制御部１が「測定制御部」に相当する。そして、参照データメモリ部１４Ｃが「参照データ格納手段」を実現し、遅延時間抽出部４４が「遅延時間抽出手段」を実現し、補正参照データ決定部４６が「補正参照データ決定手段」を実現し、演算部３８が「演算手段」を実現し、周波数特性取得部（ＦＦＴ）３６が「周波数特性取得手段」を実現する。また、送受信回路２、トランスデューサ３および遅延部材４が「音波ユニット」に相当する。
【０２５３】
この発明の実施の形態３によれば、遅延部材４の下面に被測定物ＳＭＰが接合された測定状態において取得される測定信号から被測定物ＳＭＰの粘弾性特性を測定する際に、当該時点における測定信号の遅延時間に応じた補正参照データが決定される。そして、当該決定される補正参照データを基準として、測定信号から被測定物ＳＭＰの粘弾性特性が演算される。これにより、遅延部材４に温度変化が生じる場合であっても、基準信号を取得することなく、各測定時における遅延部材４の温度に適した参照データを用いることができる。そのため、測定精度を高めることができるとともに、参照データの取得に係る不要な作業を抑制できる。したがって、音波の温度依存性の影響を抑制して、効率的な粘弾性特性の測定を実現できる。
【０２５４】
また、この発明の実施の形態３によれば、遅延部材４の温度を計測する必要がないので、より装置構成を簡素化できる。
【０２５５】
［実施の形態３の変形例］
上述のこの発明の実施の形態１の変形例と同様に、参照データメモリ部１４Ｃに格納される複数の参照データからの補間によって、補正参照データを生成するように構成してもよい。
【０２５６】
この発明の実施の形態３の変形例に従う粘弾性特性測定装置は、補正参照データ決定部４６（図２４）における処理内容を除いて、この発明の実施の形態３に従う粘弾性特性測定装置と同様であるので、全体構成についての詳細な説明は繰返さない。
【０２５７】
一例として、この発明の実施の形態３の変形例では、参照データメモリ部１４Ｃに格納される複数の参照データのうち、対応の遅延時間が測定信号についての遅延時間に隣接する２つの参照データを補間することで補正参照データが生成される。
【０２５８】
図３３は、参照データメモリ部１４Ｃに格納される参照データと、測定信号についての遅延時間との関係の一例を示す図である。
【０２５９】
図３３を参照して、参照データとして、それぞれ遅延時間ｔ１およびｔ２である強度変化特性Ｆ０（１：ｔ）およびＦ０（２：ｔ）が参照データメモリ部１４Ｃに格納されているとする。ここで、遅延時間抽出部４４によって抽出された測定信号の遅延時間ｔが遅延時間ｔ１と遅延時間ｔ２との中間にある場合、すなわち測定信号の遅延時間ｔが遅延時間ｔ１およびｔ２に隣接する場合には、それぞれ遅延時間ｔ１およびｔ２に対応する２つの強度変化特性Ｆ０（１：ｔ）およびＦ０（２：ｔ）が補正参照データの生成に用いられる。
【０２６０】
特に、遅延時間領域での時間差の比に基づいて補間処理が行なわれる。以下では、一例として、遅延時間領域において、｜ｔ１−ｔ｜：｜ｔ２−ｔ｜＝ａ：（１−ａ）の関係が成立する場合について説明する。
【０２６１】
図３４は、この発明の実施の形態３の変形例において補正参照データである強度変化特性の決定方法を説明するための図である。
【０２６２】
図３４を参照して、強度変化特性Ｆ０（１：ｔ）およびＦ０（２：ｔ）は、対応の遅延時間以降のデータで構成されるので、遅延時間の相違を考慮する必要がない。そのため、対応の遅延時間からの経過時間を横軸にとると、各経過時間において、強度変化特性Ｆ０（１：ｔ）の強度と強度変化特性Ｆ０（２：ｔ）の強度とに対する強度差の比が遅延時間領域における時間差の比と一致するように補間して、補正参照データ（強度変化特性Ｆｅｓｔ（ｔ））を決定する。
【０２６３】
具体的には、ある経過時間における強度変化特性Ｆｅｓｔ（ｔ）の値（ポイントＰ７３）は、対応の経過時間における強度変化特性Ｆ０（１：ｔ）の強度（ポイントＰ７１）と強度変化特性Ｆ０（２：ｔ）の強度（ポイントＰ７２）との補間により決定される。そして、ポイントＰ７１とポイントＰ７３との強度差と、ポイントＰ７２とポイントＰ７３との強度差との間に、ａ：（１−ａ）の関係が成立するように、ポイントＰ７３が決定される。以下同様にして、各経過時間における強度値が決定される。すなわち、経過時間ｔにおいて、
｜Ｆｅｓｔ（ｔ）−Ｆ０（１：ｔ）｜：｜Ｆｅｓｔ（ｔ）−Ｆ０（２：ｔ）｜＝ａ：（１−ａ）
が成立するように、強度変化特性Ｆｅｓｔ（ｔ）が決定される。
【０２６４】
図３５は、２つの参照データの補間によって決定される補正参照データの一例を示す図である。
【０２６５】
図３５を参照して、上述の補間方法によれば、各経過時間において、強度変化特性Ｆ０（１：ｔ）と強度変化特性Ｆ０（２：ｔ）との中間振幅値をもつ補正参照データＦｅｓｔ（ｔ）が生成されていることがわかる。
【０２６６】
その他の処理構造については、上述のこの発明の実施の形態３と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０２６７】
（フローチャート）
図３６は、この発明の実施の形態３の変形例に従う粘弾性特性の測定処理に係るフローチャートである。
【０２６８】
図３６を参照して、処理部１０は、ユーザなどから測定開始指令を受けたか否かを判断する（ステップＳ６００）。測定開始指令を受けていない場合（ステップＳ６００においてＮＯの場合）には、処理部１０は、測定開始指令を受けるまで待つ（ステップＳ６００）。
【０２６９】
測定開始指令を受けた場合（ステップＳ６００においてＹＥＳの場合）には、処理部１０は、送受信回路２へ放射指令を与え、トランスデューサ３から入射音波を放射させる（ステップＳ６０２）。そして、処理部１０は、トランスデューサ３で受信される反射音波に応じた測定信号を取得する（ステップＳ６０４）。
【０２７０】
処理部１０は、取得される測定信号の時間的な強度変化に基づいて、測定信号についての遅延時間を抽出する（ステップＳ６０６）。そして、処理部１０は、格納する複数の参照データのうち、対応の遅延時間がステップＳ６０６において抽出した測定信号の遅延時間に隣接する２つの参照データを抽出し（ステップＳ６０８）、遅延時間に対する一方の参照データに対応の遅延時間と他方の参照データに対応の遅延時間との時間差の比を算出する（ステップＳ６１０）。さらに、処理部１０は、一方の参照データの対応時点での強度と他方の参照データの対応時点での強度とに対する強度差の比が、ステップＳ６１０において算出した温度差の比と一致するように補間して、補正参照データ（強度変化特性）を決定する（ステップＳ６１２）。
【０２７１】
さらに、処理部１０は、ステップＳ６１２において決定した補正参照データに対してＦＦＴ処理を行ない、補正参照データについての周波数領域における振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を取得する（ステップＳ６１４）。また、処理部１０は、測定信号に対してＦＦＴ処理を行ない、測定信号についての周波数領域における振幅特性Ａ（ｆ）および位相特性θ（ｆ）を取得する（ステップＳ６１６）。そして、処理部１０は、補正参照データについての周波数領域における振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を基準として、測定信号についての周波数領域における振幅特性Ａ（ｆ）および位相特性θ（ｆ）から被測定物ＳＭＰの粘弾性特性を演算して出力する（ステップＳ６１８）。そして、処理部１０は、処理を終了する。
【０２７２】
この発明の実施の形態３の変形例によれば、この発明の実施の形態３と同様の効果を発揮できるとともに、対応の遅延部材温度が遅延部材４の温度計測値に隣接する２つの参照データを補間することで、遅延部材４の温度計測値に応じた補正参照信号を決定できる。これにより、より遅延部材４の温度計測値に適した補正参照信号を決定することができるとともに、予め格納する参照データの数が比較的少なくとも、正確な補正参照データを決定できる。
【０２７３】
［実施の形態４］
上述のこの発明の実施の形態３およびその変形例では、参照データとして、強度変化特性を遅延時間と対応付けて格納する構成について説明した。一方、この発明の実施の形態４においては、参照データとして、基準信号の周波数領域における振幅特性および位相特性を遅延時間と対応付けて格納する構成について説明する。
【０２７４】
この発明の実施の形態４に従う粘弾性特性測定装置は、処理部１０における粘弾性特性の測定処理を除いて、この発明の実施の形態１に従う粘弾性特性測定装置１００と同様であるので、全体構成についての詳細な説明は繰返さない。
【０２７５】
図３７は、この発明の実施の形態４に従う粘弾性特性の測定処理に係るブロック図である。
【０２７６】
図３７を参照して、この発明の実施の形態４に従う粘弾性特性の測定処理構造は、参照データメモリ部１４Ｄと、補正参照データ決定部４６と、遅延時間抽出部４４と、周波数特性取得部（ＦＦＴ）３６と、時間データメモリ部１２と、演算部３８とを含む。
【０２７７】
参照データメモリ部１４Ｄは、基準状態において受信される反射音波の遅延時間と対応付けて、反射音波の特性を示す参照データを予め複数格納する。
【０２７８】
図３８は、この発明の実施の形態４に従う参照データのデータ構造を示す図である。
図３８を参照して、参照データメモリ部１４Ｄは、参照データ番号毎に、基準信号の遅延時間と当該基準信号の周波数領域における振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）とが規定される２次元データを格納する。
【０２７９】
具体的には、列方向に参照データ番号が規定されるとともに、各参照データ番号に対応付けて、遅延時間を格納する領域、振幅特性Ａ０（ｆ）を格納する領域および位相特性θ０（ｆ）を格納する領域が形成される。たとえば、参照データ番号が「１」の参照データには、遅延時間ｔ１が格納されるとともに、振幅特性Ａ０（ｆ）の各周波数成分での振幅値β１１，β１２，・・・，β１ｎが格納され、位相特性θ０（ｆ）の各周波数成分での振幅値γ１１，γ１２，・・・，γ１ｎが格納される。以下同様にして、参照データメモリ部１４Ｄには、ｍ種類の参照データが格納される。
【０２８０】
なお、各参照データは、遅延部材４の温度変化に応じて取得されるが、各参照データ番号に対応付けて遅延部材温度を格納する必要はない。すなわち、遅延部材４の温度を把握しなくとも、反射音波の遅延時間に基づいて適切な参照データを決定できるからである。
【０２８１】
再度、図３７を参照して、補正参照データ決定部４６は、遅延時間と対応付けて格納される参照データメモリ部１４Ｄ内の複数の参照データに基づいて、遅延時間抽出部４４によって抽出される測定信号についての遅延時間に応じた補正参照データを決定する。一例として、この発明の実施の形態４に従う補正参照データ決定部４６は、参照データメモリ部１４Ｄに格納される複数の参照データのうち、対応の遅延時間が測定信号についての遅延時間に最も近いものを補正参照データに決定する。
【０２８２】
時間データメモリ部１２、遅延時間抽出部４４、周波数特性取得部３６、および演算部３８については、上述したこの発明の実施の形態３と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０２８３】
その他の処理構造についても、上述のこの発明の実施の形態３と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０２８４】
図３９は、この発明の実施の形態４に従う粘弾性特性の測定処理に係るフローチャートである。
【０２８５】
図３９を参照して、処理部１０は、ユーザなどから測定開始指令を受けたか否かを判断する（ステップＳ７００）。測定開始指令を受けていない場合（ステップＳ７００においてＮＯの場合）には、処理部１０は、測定開始指令を受けるまで待つ（ステップＳ７００）。
【０２８６】
測定開始指令を受けた場合（ステップＳ７００においてＹＥＳの場合）には、処理部１０は、送受信回路２へ放射指令を与え、トランスデューサ３から入射音波を放射させる（ステップＳ７０２）。そして、処理部１０は、トランスデューサ３で受信される反射音波に応じた測定信号を取得する（ステップＳ７０４）。
【０２８７】
処理部１０は、取得される測定信号の時間的な強度変化に基づいて、測定信号についての遅延時間を抽出する（ステップＳ７０６）。そして、処理部１０は、格納する複数の参照データのうち、対応の遅延時間がステップＳ７０６において抽出した測定信号の遅延時間に最も近いものを補正参照データに決定する（ステップＳ７０８）。
【０２８８】
また、処理部１０は、測定信号に対してＦＦＴ処理を行ない、測定信号についての周波数領域における振幅特性Ａ（ｆ）および位相特性θ（ｆ）を取得する（ステップＳ７１０）。
【０２８９】
そして、処理部１０は、補正参照データである周波数領域における振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を基準として、測定信号についての周波数領域における振幅特性Ａ（ｆ）および位相特性θ（ｆ）から被測定物ＳＭＰの粘弾性特性を演算して出力する（ステップＳ７１２）。そして、処理部１０は、処理を終了する。
【０２９０】
（参照データの取得）
上述したこの発明の実施の形態１と同様に、参照データを取得する手段を備えることは、ユーザフレンドリの観点から望ましい。
【０２９１】
図４０は、この発明の実施の形態４に従う参照データの取得処理に係るブロック図である。
【０２９２】
図４０を参照して、参照データの取得処理に係る処理構造は、参照データ取得制御部３２Ｄと、遅延時間抽出部４８と、周波数特性取得部（ＦＦＴ）４２と、参照データメモリ部１４Ｄとを含む。
【０２９３】
参照データ取得制御部３２Ｄは、ユーザなどから参照データ取得指令を受けると、送受信回路２（図２）へ放射指令を与える。そして、参照データ取得制御部３２Ｄは、トランスデューサ３で受信される基準信号の周波数領域における振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を、周波数特性取得部４２から取得する。また、参照データ取得制御部３２Ｄは、基準信号についての遅延時間を、遅延時間抽出部４８から取得する。そして、参照データ取得制御部３２Ｄは、基準信号の遅延時間、ならびにその周波数領域における振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を一対にして、参照データメモリ部１４Ｄへ書込む。
【０２９４】
遅延時間抽出部４８は、参照データ取得制御部３２Ｄから出力される放射指令をモニターし、放射指令が与えられてから基準信号の入力が開始されるまでの遅延時間を抽出する。
【０２９５】
周波数特性取得部４２は、トランスデューサ３で受信される基準信号に対してＦＦＴ処理を行ない、周波数領域における振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を取得して、参照データ取得制御部３２Ｄへ出力する。
【０２９６】
以下、上述のこの発明の実施の形態１に従う参照データの取得処理と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０２９７】
この発明の実施の形態４では、遅延部材４が「遅延部材」に相当し、トランスデューサ３が「トランスデューサ」に相当し、測定制御部１が「測定制御部」に相当する。そして、参照データメモリ部１４Ｄが「参照データ格納手段」を実現し、遅延時間抽出部４４が「遅延時間抽出手段」を実現し、補正参照データ決定部４６が「補正参照データ決定手段」を実現し、演算部３８が「演算手段」を実現し、周波数特性取得部（ＦＦＴ）３６が「周波数特性取得手段」を実現する。また、送受信回路２、トランスデューサ３および遅延部材４が「音波ユニット」に相当する。
【０２９８】
この発明の実施の形態４によれば、この発明の実施の形態３と同様の効果を発揮できるとともに、参照データとして、粘弾性特性の演算に用いられる基準信号の周波数領域における振幅特性および位相特性が格納される。これにより、参照データとして、基準信号の時間的な強度変化特性を用いる場合に比較して、粘弾性特性の演算時におけるＦＦＴ処理に係る演算量を削減できる。したがって、より高速な粘弾性特性の測定処理を実現できる。
【０２９９】
［実施の形態４の変形例］
上述のこの発明の実施の形態３の変形例と同様に、参照データメモリ部１４Ｄに格納される複数の参照データからの補間によって、補正参照データを生成するように構成してもよい。
【０３００】
この発明の実施の形態４の変形例に従う粘弾性特性測定装置は、補正参照データ決定部４０（図３７）における処理内容を除いて、この発明の実施の形態４に従う粘弾性特性測定装置と同様であるので、全体構成についての詳細な説明は繰返さない。
【０３０１】
一例として、この発明の実施の形態４の変形例では、参照データメモリ部１４Ｄに格納される複数の参照データのうち、対応の遅延時間が測定信号についての遅延時間に隣接する２つの参照データを補間することで補正参照データが生成される。
【０３０２】
再度、図３３を参照して、遅延時間抽出部４４によって抽出された測定信号の遅延時間ｔが遅延時間ｔ１と遅延時間ｔ２との中間にある場合、すなわち測定信号の遅延時間ｔが遅延時間ｔ１およびｔ２に隣接する場合には、それぞれ遅延時間ｔ１およびｔ２に対応する２つの参照データが補正参照データの生成に用いられる。時間領域において、｜ｔ１−ｔ｜：｜ｔ２−ｔ｜＝ａ：（１−ａ）の関係が成立する場合には、上述のこの発明の実施の形態２の変形例と同様の処理に従って、補正参照データが決定される。
【０３０３】
再度、図２１（ａ）を参照して、補正参照データに含まれる振幅特性Ａｅｓｔ（ｆ）は、各周波数において、その振幅に対する振幅特性Ａ０（Ｔｂ１：ｆ）の振幅と振幅特性Ａ０（Ｔｂ２：ｆ）の振幅との振幅差の比が、時間領域での時間差の比と一致するように決定される。
【０３０４】
また、図２１（ｂ）を参照して、補正参照データに含まれる位相特性θｅｓｔ（ｆ）についても、各周波数において、その位相に対する位相特性θ０（Ｔｂ１：ｆ）の位相と位相特性θ０（Ｔｂ２：ｆ）の位相との位相差の比が、時間領域での時間差の比と一致するように決定される。
【０３０５】
以下、この発明の実施の形態２の変形例と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
（フローチャート）
図４１は、この発明の実施の形態４の変形例に従う粘弾性特性の測定処理に係るフローチャートである。
【０３０６】
図４１を参照して、処理部１０は、ユーザなどから測定開始指令を受けたか否かを判断する（ステップＳ８００）。測定開始指令を受けていない場合（ステップＳ８００においてＮＯの場合）には、処理部１０は、測定開始指令を受けるまで待つ（ステップＳ８００）。
【０３０７】
測定開始指令を受けた場合（ステップＳ８００においてＹＥＳの場合）には、処理部１０は、送受信回路２へ放射指令を与え、トランスデューサ３から入射音波を放射させる（ステップＳ８０２）。そして、処理部１０は、トランスデューサ３で受信される反射音波に応じた測定信号を取得する（ステップＳ８０４）。
【０３０８】
処理部１０は、取得される測定信号の時間的な強度変化に基づいて、測定信号についての遅延時間を抽出する（ステップＳ８０６）。そして、処理部１０は、格納する複数の参照データのうち、対応の遅延時間がステップＳ８０６において抽出した測定信号の遅延時間に隣接する２つの参照データを抽出し（ステップＳ８０８）、遅延時間に対する一方の参照データに対応の遅延時間と他方の参照データに対応の遅延時間との時間差の比を算出する（ステップＳ８１０）。
【０３０９】
さらに、処理部１０は、一方の参照データに含まれる振幅特性の対応の周波数での振幅と他方の参照データに含まれる振幅特性の対応の周波数での振幅とに対する振幅差の比が、ステップＳ８１０において算出した時間差の比と一致するように補間して、補正参照データに含まれる振幅特性Ａｅｓｔ（ｆ）を決定する（ステップＳ８１２）。また、処理部１０は、一方の参照データに含まれる位相特性の対応の周波数での位相と他方の参照データに含まれる位相特性の対応の周波数での位相とに対する位相差の比が、ステップＳ８１０において算出した時間差の比と一致するように補間して、補正参照データに含まれる位相特性θｅｓｔ（ｆ）を決定する（ステップＳ８１４）。
【０３１０】
また、処理部１０は、測定信号に対してＦＦＴ処理を行ない、測定信号についての周波数領域における振幅特性Ａ（ｆ）および位相特性θ（ｆ）を取得する（ステップＳ８１６）。
【０３１１】
そして、処理部１０は、補正参照データである周波数領域における振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を基準として、測定信号についての周波数領域における振幅特性Ａ（ｆ）および位相特性θ（ｆ）から被測定物ＳＭＰの粘弾性特性を演算して出力する（ステップＳ８１８）。そして、処理部１０は、処理を終了する。
【０３１２】
この発明の実施の形態４の変形例によれば、この発明の実施の形態４と同様の効果を発揮できるとともに、対応の遅延部材温度が遅延部材４の温度計測値に隣接する２つの参照データを補間することで、遅延部材４の温度計測値に応じた補正参照信号を決定できる。これにより、より遅延部材４の温度計測値に適した補正参照信号を決定することができるとともに、予め格納する参照データの数が比較的少なくとも、正確な補正参照データを決定できる。
【０３１３】
［実施の形態５］
上述のこの発明の実施の形態３および４、ならびにそれらの変形例では、測定信号の遅延時間と参照データとを対応付けて格納する構成について説明したが、さらに遅延部材温度を各参照データに対応付けて格納するようにしてもよい。このようなデータ構造を採用することにより、被測定物ＳＭＰの粘弾性特性の測定に加えて、遅延部材４の温度推定ができる。これにより、測定中の遅延部材４に対する被測定物ＳＭＰからの熱影響も把握できる。
【０３１４】
図４２は、この発明の実施の形態４に従う参照データのデータ構造を示す図である。
図４２を参照して、この発明の実施の形態４に従う参照データのデータ構造は、一例として、この発明の実施の形態３に従う参照データのデータ構造（図２６）において、各参照データ番号に対応して遅延部材温度を格納するための領域を付加したものと等価である。すなわち、参照データの取得時に、当該取得時における遅延部材温度が付加的に格納される。
【０３１５】
図４３は、この発明の実施の形態５に従う遅延部材温度の推定処理を説明するための図である。
【０３１６】
図４３（ａ）は、遅延時間に係る時間領域における関係を示す図である。
図４３（ｂ）は、遅延部材の温度領域における関係を示す図である。
【０３１７】
図４３（ａ）を参照して、それぞれ対応の遅延時間がｔ１およびｔ２である２つの参照データが格納されているとし、抽出される測定信号の遅延時間ｔと、参照データの遅延時間ｔ１およびｔ２との間に、｜ｔ１−ｔ｜：｜ｔ２−ｔ｜＝ａ：（１−ａ）の関係が成立する場合について説明する。
【０３１８】
図４３（ｂ）を参照して、遅延時間ｔ１の参照データに対応する遅延部材温度がＴｂ１であり、遅延時間ｔ２の参照データに対応する遅延部材温度がＴｂ２であるとする。すると、遅延部材の温度領域において、遅延部材温度Ｔｂ１と遅延部材温度Ｔｂ２とに対する温度差の比が、遅延時間に係る時間領域における時間差の比と一致するように、遅延部材温度Ｔｂが決定される。すなわち、遅延部材温度Ｔｂは、
Ｔｂ＝（１−ａ）×Ｔｂ１＋ａ×Ｔｂ２
に従って、推定できる。
【０３１９】
この発明の実施の形態５によれば、温度計測部を設けることなく遅延部材４の温度を推定できるので、簡素化された構成を維持しながら、被測定物ＳＭＰの粘弾性特性の測定に加えて、遅延部材４の温度推定ができる。これにより、測定中の遅延部材４に対する被測定物ＳＭＰからの熱影響も把握できる。
【０３２０】
［実施の形態６］
この発明の実施の形態１〜５では、表面反射法を用いて被測定物ＳＭＰの粘弾性特性の測定する構成について説明したが、他の測定方法に対しても、本発明を適用することができる。この発明の実施の形態６においては、底面反射法を用いて被測定物ＳＭＰの粘弾性特性を測定する構成について説明する。
【０３２１】
この発明の実施の形態６に従う粘弾性特性測定装置は、測定処理の内容を除いて、この発明の実施の形態１に従う粘弾性特性測定装置１００と同様であるので、全体構成についての詳細な説明は繰返さない。
【０３２２】
図４４は、底面反射法による粘弾性特性を測定する方法を説明するための図である。
図４４（ａ）は、基準状態を示す。
【０３２３】
図４４（ｂ）は、反射部材６に係る特性取得状態を示す。
図４４（ｃ）は、測定状態を示す。
【０３２４】
図４５は、図４４（ａ）〜（ｃ）のそれぞれの状態において、トランスデューサ３によって放射または受信される音波の時間的な強度変化を示す図である。
【０３２５】
図４５（ａ）は、図４４（ａ）における時間的な強度変化を示す。
図４５（ｂ）は、図４４（ｂ）における時間的な強度変化を示す。
【０３２６】
図４５（ｃ）は、図４４（ｃ）における時間的な強度変化を示す。
図４４（ｃ）を参照して、底面反射法の測定状態では、遅延部材４の下面に被測定物ＳＭＰが接合されるとともに、被測定物ＳＭＰの遅延部材４との接合面と反対側の面、すなわち被測定物ＳＭＰの下面に反射部材６が接合される。そして、トランスデューサ３が遅延部材４の上面から部材内部へ入射音波を放射する。すると、遅延部材４の内部を伝搬する入射音波の一部は、遅延部材４と被測定物ＳＭＰとの境界で反射されて反射波（以下、「Ａ波」とも称す）を生じるとともに、残余の入射音波は、被測定物ＳＭＰへ進入する。さらに、被測定物ＳＭＰに進入した入射音波は、被測定物ＳＭＰと反射部材６との境界で反射されて反射波（以下、「Ｂ波」とも称す）を生じる。
【０３２７】
そして、トランスデューサで受信されるＡ波およびＢ波の時間的な強度変化および互いの受信時間差などに基づいて、被測定物ＳＭＰの粘弾性特性が測定される。
【０３２８】
このような底面反射法を用いる場合には、予め遅延部材４および反射部材６についての基準値（参照データ）を取得しておく必要がある。そこで、以下に示すような手順に従って、参照データを取得する。
【０３２９】
図４４（ａ）を参照して、底面反射法における基準状態は、上述した表面反射法と同様に、遅延部材４の下面に基準媒質（一例として、空気）が接合された状態を意味する。この基準状態において、遅延部材４の上面から部材内部に入射音波が放射される。上述したように、空気の音響インピーダンスＺ０（ｆ）は、遅延部材４のそれに比較して十分小さいため、周波数ｆに関わらず０＜Ｚ０（ｆ）≪Ｚ１（ｆ）とみなすことができる。そのため、入射音波は、遅延部材４の下面と空気との境界において、全反射するとみなすことができる。以下では、底面反射法の基準状態における反射音波をＡ０波とも称す。
【０３３０】
上述のこの発明の実施の形態１〜４と同様に、このＡ０波の時間的な強度変化特性、もしくはＡ０波をＦＦＴ処理して得られる周波数領域における振幅特性および位相特性が参照データとして複数格納される。そして、遅延部材４の温度計測値、もしくは遅延部材４と被測定物ＳＭＰとの境界で反射して生じるＡ波の遅延時間に応じて、最適な補正参照データが決定され、当該決定された補正参照データの振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を用いて、被測定物ＳＭＰの粘弾性特性が算出される。
【０３３１】
底面反射法に従う粘弾性特性測定では、予め反射部材６の音響インピーダンスＺｒを取得しておく必要がある。
【０３３２】
図４４（ｂ）を参照して、反射部材６の音響インピーダンスＺｒを取得する場合には、遅延部材４の下面に反射部材６が接合された状態で、入射音波を放射する。ここで、反射部材６の入射音波の伝搬方向に沿った厚さｈｒ、および反射部材６の密度ρｒが既知である。すると、遅延部材４の内部を伝搬する入射音波の一部は、遅延部材４と反射部材６との境界で反射されて反射波（以下、「Ａ１波」とも称す）を生じるとともに、残余の入射音波は、反射部材６へ進入する。さらに、反射部材６に進入した入射音波は、反射部材６と空気との境界で反射されて反射波（以下、「Ｂ１波」とも称す）を生じる。
【０３３３】
そして、トランスデューサ３で受信されるＡ１波とＢ１波との遅延時間の差が検出される。すなわち、図４５（ｂ）に示すように、トランスデューサ３には、遅延時間差ΔＴｒの時間差をもって、Ａ１波およびＢ２波が入射する。この遅延時間差ΔＴｒは、Ｂ１波が反射部材６を往復伝搬するに要する時間に相当する。
【０３３４】
ここで、反射部材６の音響インピーダンスＺｒは、反射部材６における音波の群速度をＶｇｒとして、Ｚｒ＝ρｒ×Ｖｇｒと表すことができる。ここで、群速度Ｖｇｒは、Ｖｇｒ＝２ｈｒ／ΔＴｒであるので、結局、反射部材６の音響インピーダンスＺｒは、Ｚｒ＝２ｈｒ×ρｒ／ΔＴｒから取得できる。
【０３３５】
すなわち、この発明の実施の形態６においては、反射部材６の音響インピーダンスＺｒについても予め格納される。
【０３３６】
再度、図４４（ｃ）を参照して、測定状態において入射音波が放射されると、Ａ波およびＢ波が生じる。なお、被測定物ＳＭＰの入射音波の伝搬方向に沿った厚さｈ、および被測定物ＳＭＰの密度ρは既知であるとする。
【０３３７】
そして、トランスデューサ３で受信されるＡ波とＢ波との遅延時間の差が検出される。すなわち、図４５（ｃ）に示すように、トランスデューサ３には、遅延時間差ΔＴの時間差をもって、Ａ波およびＢ波が入射する。
【０３３８】
ここで、被測定物ＳＭＰの音響インピーダンスＺは、被測定物ＳＭＰにおける群速度をＶｇとして、Ｚ＝ρ×Ｖｇと表される。さらに、群速度Ｖｇは、Ｖｇ＝２ｈ／ΔＴであるので、結局、被測定物ＳＭＰの音響インピーダンスＺは、Ｚ＝２ｈρ／ΔＴとなる。
【０３３９】
すると、被測定物ＳＭＰと反射部材６との境界における音波の反射率Ｒは、Ｒ＝（Ｚ−Ｚｒ）／（Ｚ＋Ｚｒ）＝（２ｈρ／ΔＴ−Ｚｒ）／（２ｈρ／ΔＴ＋Ｚｒ）となる。
【０３４０】
さらに、Ａ波およびＢ波に対してＦＦＴ処理を行ない、Ａ波の周波数領域における振幅特性Ａ（ｆ）および位相特性θＡ（ｆ）、およびＢ波の周波数領域における振幅特性Ｂ（ｆ）および位相特性θＢ（ｆ）についても取得される。そして、補正参照データについての振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を用いると、以下のような関係式が導出される。
【０３４１】
Ａ０波、Ａ波およびＢ波の周波数領域における振幅特性、ならびに導出される反射率Ｒを用いて、入射音波の減衰係数α（ｆ）は、（１２）式となる。
【０３４２】
α（ｆ）＝（１／２ｈ）ｌｎ（Ｒ（Ａ０（ｆ）２−Ａ（ｆ）２）／Ａ０（ｆ）Ｂ（ｆ）））・・・（１２）
また、Ａ波およびＢ波の周波数領域における振幅特性および位相特性を用いて、入射音波の位相速度Ｖｐ（ｆ）は、（１３）式となる。
【０３４３】
Ｖｐ（ｆ）＝２ｈ×２πｆ／（θＢ−θＡ＋２πｆΔＴ＋２Ｎπ）・・・（１３）
但し、Ｎは任意の正数である。
【０３４４】
そして、（１２）式および（１３）式によって導出される減衰係数α（ｆ）および位相速度Ｖｐ（ｆ）を用いて、貯蔵弾性率Ｌ’（ｆ）、損失弾性率Ｌ”（ｆ）、および損失正接ｔａｎδ（ｆ）は、それぞれ（１４）式、（１５）式および（１６）式となる。
【０３４５】
Ｌ’（ｆ）＝ρＶｐ２（ｆ）・・・（１４）
Ｌ”（ｆ）＝２αρＶｐ３（ｆ）／ω＝αＶｐ（ｆ）Ｌ’（ｆ）／πｆ・・・（１５）
ｔａｎδ（ｆ）＝α（ｆ）×Ｖｐ（ｆ）／πｆ・・・（１６）
したがって、（１４）〜（１６）式に示されるように、貯蔵弾性率Ｌ’（ｆ）、損失弾性率Ｌ”（ｆ）および損失正接ｔａｎδ（ｆ）は、基準状態において取得される反射音波の周波数領域における振幅特性Ａ０（ｆ）および位相特性θ０（ｆ）を基準として、測定状態において取得される反射音波に応じた測定信号から被測定物ＳＭＰの粘弾性特性を測定できる。
【０３４６】
その他の処理構造については、上述のこの発明の実施の形態１〜５のいずれかと同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０３４７】
この発明の実施の形態６によれば、たとえば、配管を流れる流体の粘弾性特性を測定する場合などのように、底面反射法による測定がより適している被測定物ＳＭＰに対しても、音波の温度依存性の影響を抑制して、効率的な粘弾性特性の測定を実現できる。
【０３４８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０３４９】
【図１】この発明の実施の形態１に従う粘弾性特性測定装置の概略構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に従う粘弾性特性測定装置をより詳細に示す構成図である。
【図３】表面反射法の原理を説明するための図である。
【図４】トランスデューサによって放射または受信される音波の時間的な強度変化を示す図である。
【図５】遅延部材温度毎の基準信号の時間的な強度変化を示すグラフである。
【図６】この発明の実施の形態１に従う粘弾性特性の測定処理に係る処理部内のブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態１に従う参照データのデータ構造を示す図である。
【図８】参照データメモリ部に格納される参照データと、温度計測値との関係の一例を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態１に従う粘弾性特性の測定処理に係るフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態１に従う参照データの取得処理に係る処理部内のブロック図である。
【図１１】この発明の実施の形態１に従う参照データの取得処理に係るフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態１の変形例において補正参照データに係る遅延時間の決定方法を説明するための図である。
【図１３】この発明の実施の形態１の変形例において補正参照データの時間的な強度変化特性の決定方法を説明するための図である。
【図１４】２つの参照データの補間によって決定される補正参照データの一例を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態１の変形例に従う粘弾性特性の測定処理に係るフローチャートである。
【図１６】この発明の実施の形態２に従う粘弾性特性の測定処理に係るブロック図である。
【図１７】参照データメモリ部に格納される参照データの一例をグラフ化した模式図である。
【図１８】この発明の実施の形態２に従う参照データのデータ構造を示す図である。
【図１９】この発明の実施の形態２に従う粘弾性特性の測定処理に係るフローチャートである。
【図２０】この発明の実施の形態２に従う参照データの取得処理に係るブロック図である。
【図２１】この発明の実施の形態２の変形例において補正参照データの決定方法を説明するための図である。
【図２２】この発明の実施の形態２の変形例に従う粘弾性特性の測定処理に係るフローチャートである。
【図２３】この発明の実施の形態３に従う粘弾性特性測定装置の概略構成図である。
【図２４】この発明の実施の形態３に従う粘弾性特性の測定処理に係る処理部内のブロック図である。
【図２５】基準状態において受信される反射音波の時間的な強度変化の一例を示すグラフである。
【図２６】この発明の実施の形態３に従う参照データのデータ構造を示す図である。
【図２７】参照データメモリ部に格納される参照データと遅延時間との関係の一例を示す図である。
【図２８】遅延時間抽出部における遅延時間抽出処理を説明するための図である。
【図２９】遅延時間抽出部における別の遅延時間抽出処理を説明するための図である。
【図３０】遅延時間抽出部におけるさらに別の遅延時間抽出処理を説明するための図である。
【図３１】この発明の実施の形態３に従う粘弾性特性の測定処理に係るフローチャートである。
【図３２】この発明の実施の形態３に従う参照データの取得処理に係るブロック図である。
【図３３】参照データメモリ部に格納される参照データと、測定信号についての遅延時間との関係の一例を示す図である。
【図３４】この発明の実施の形態３の変形例において補正参照データである強度変化特性の決定方法を説明するための図である。
【図３５】２つの参照データの補間によって決定される補正参照データの一例を示す図である。
【図３６】この発明の実施の形態３の変形例に従う粘弾性特性の測定処理に係るフローチャートである。
【図３７】この発明の実施の形態４に従う粘弾性特性の測定処理に係るブロック図である。
【図３８】この発明の実施の形態４に従う参照データのデータ構造を示す図である。
【図３９】この発明の実施の形態４に従う粘弾性特性の測定処理に係るフローチャートである。
【図４０】この発明の実施の形態４に従う参照データの取得処理に係るブロック図である。
【図４１】この発明の実施の形態４の変形例に従う粘弾性特性の測定処理に係るフローチャートである。
【図４２】この発明の実施の形態４に従う参照データのデータ構造を示す図である。
【図４３】この発明の実施の形態５に従う遅延部材温度の推定処理を説明するための図である。
【図４４】底面反射法による粘弾性特性を測定する方法を説明するための図である。
【図４５】図４４（ａ）〜（ｃ）のそれぞれの状態において、トランスデューサによって放射または受信される音波の時間的な強度変化を示す図である。
【符号の説明】
【０３５０】
１  測定制御部、２  送受信回路、３  トランスデューサ、４  遅延部材、５  温度計測部、６  反射部材、１０  処理部、１２  時間データメモリ部、１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ  参照データメモリ部、１６  表示出力部、１８  入力部、２０  送信制御回路、２２  送信回路、２４  方向整合器、２６  受信回路、２８  信号処理回路、３０  補正参照データ決定部、３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ  参照データ取得制御部、３４，３６  周波数特性取得部（ＦＦＴ）、３８  演算部、４０  補正参照データ決定部、４２  周波数特性取得部、４４  遅延時間抽出部、４６  補正参照データ決定部、４８  遅延時間抽出部、１００，２００  粘弾性特性測定装置。
【図１】
2008107306.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008107306.tif 000008
【図７】
2008107306.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008107306.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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