(57)【要約】【課題】  アレイ探触子を使用した電子走査による探傷において、集束ビーム径が最小になる最適な位置に焦点を合わせるのに手間がかかっていた。本発明では、これを自動化して集束ビーム径が最小になる位置で探傷を行うようにした。【解決手段】  アレイ探触子を所定量順次移動させたときのアレイ探触子の電子走査により得られる各々の超音波データのうち、隣接するデータの差分計であるコントラストデータを求め、その差分計の最大値を示す位置にアレイ探触子を位置決めし、集束ビーム径が最小となる位置を自動的に求め、超音波探傷をおこなう。【選択図】  図１
2005114595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体に対して超音波ビームを集束、走査する複数の超音波振動子からなるアレイ探触子と、該アレイ探触子の電子走査を制御するアレイ制御装置と、前記アレイ探触子を３次元的に移動させる駆動装置と、前記アレイ探触子で得られたエコー結果データを表示する画像表示手段とを有する電子走査式超音波探傷装置を使用した超音波探傷方法において、
電子ライン走査を行うに当って、前記アレイ探触子を検査方向に設定のピッチ量移動し、電子走査スキャンによるエコーを検出して記憶手段に記憶し、処理手段によって相隣り合うエコーデータについて差分の総計を求め、差分の総計の合計計算を行い、電子走査に伴って差分の総計の合計計算値の大小の方向を判定し、合計計算値が大となる方向と判定されたときに超音波送受信方向に設定のピッチ量移動を一方向または他方向に移動して他の電子走査スキャンによる、前述と同様にして差分の総計の合計計算値を求め、記憶された相隣りの合計計算値との比較を行うことによって当該方向における合計計算値の最大値を求め、最大値が得られた移動位置に基づいて当該方向における最適フォーカス位置を設定すること
を特徴とする電子走査式超音波探傷方法。
【請求項２】
被検査体に対して超音波ビームを集束、走査する複数の超音波振動子からなるアレイ探触子と該アレイ探触子の電子走査を制御するアレイ制御装置と、前記アレイ探触子を３次元的に移動させる駆動装置と、前記アレイ探触子で得られたエコー結果データを表示する画像表示手段とを有する電子走査式超音波探傷装置において、
前記アレイ探触子で得られたエコーを入力信号としてコントラストを識別するコントラスト識別手段を有し、
前記コントラスト識別手段によって識別されたコントラスト識別信号に基づいて前記アレイ探触子を設定のピッチ量移動を行うフォーカスコントロール手段を有し、
かつ前記アレイ探触子が電子走査スキャンのために検査方向に設定のピッチ量移動した時に検出された相隣り合うエコーデータについて差分の総計の合計計算を行い、電子走査に伴って差分の総計の合計計算値の大小の方向を判定し、合計計算値が大もしくは小となる方向と判定されたときに前記アレイ探触子を検査方向に設定のピッチ量移動を一方向もしくは他方向に移動させる信号を生成し、他の電子走査スキャンによる、前述と同様にして差分の総計の合計計算値を求めて当該方向における合計計算値の最大値を求め、最大値が得られた移動位置に基づいて当該方向における最適フォーカス位置として設定する処理手段とを有すること
を特徴とする電子走査式超音波探傷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＩＣなど検査するとき、特に高精細な探傷検査を目的とする超音波探傷において、ビーム径を優先して最適な位置に自動焦点位置合わせをおこない超音波探傷をおこなう自動焦点位置合わせ電子走査式超音波探傷方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動焦点位置あわせに関する従来の発明としては、特許文献１に記載されているように、１ラインスキャン中での最大エコー検出点の路程長深さにプローブの焦点を自動的に合わせる方法がある。この手法は、エコー高さが最大になる位置に焦点を合わせるため、検出性を高める探傷には有効である。一方、超音波のエコー高さが最大となる点とビーム径が最小となる点のビーム路程は、非特許文献１に記載されているように厳密には必ずしも一致しない。
【０００３】
ビーム径が最小になる点は、ピークが最大になる点より手前側になる。ＩＣ等を高周波で探傷する等、高精細な探傷時は、前記のように感度よりも、分解能を優先して焦点位置合わせをし、探傷をおこなう方が望ましい。また、被検査体の材料による減衰の影響がある場合もあり、ビーム径が最小の位置に焦点を合わせることが望ましい。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−７５７１８号公報
【非特許文献１】「医療超音波機器ハンドブック」（社）日本電子機械工業会編                      （昭和６０年４月２０日初版発行）のＰ１３３（図３・１０等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術は、最大エコー検出点と最小ビーム径位置が相異する事には配慮がなされていないため、探傷画像としては、最大エコー検出位置に焦点が位置決めされ、最小ビーム径の位置には、位置決めされない問題点があった。本発明は、ＩＣ内部等を高速、高精細に探傷するために、探傷画像分解能が最良な焦点位置に自動的に位置決めすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
最小ビーム径の部分で探傷すれば、探傷画像上で最良の分解能が得られ事になるので、探傷画像上で、最良の分解能が得られる位置を求めることにした。以下の手段により前記課題を解決することができる。
【０００７】
電子走査により被検査体に対して高速に超音波ビームを集束・走査することができる複数の超音波振動子からなるアレイ探触子と、前記アレイ探触子の電子走査を制御するアレイ制御装置と、前記アレイ探触子を３次元的に移動させることができる駆動装置と、前記アレイ探触子による電子走査結果を表示する画像表示手段とを有する電子走査式超音波探傷装置および方法であって、前記アレイ制御装置による電子走査により得られる探傷データのうち１回の超音波送受信毎にビーム路程検査範囲内の最大エコーをそれぞれ検出し、相隣り合うエコー特性データ同士との差を電子走査範囲内にわたって総計を求め、前記アレイ探触子を前記駆動装置により予め定められた方向へ所定量移動させ、前記差の総計値が最大となる位置にアレイ探触子を位置決めし、前記位置決めされた位置に基づいて電子走査により被検査体の超音波探傷をおこなう。
【０００８】
すなわち、本発明は、被検査体に対して超音波ビームを集束、走査する複数の超音波振動子からなるアレイ探触子と、該アレイ探触子の電子走査を制御するアレイ制御装置と、前記アレイ探触子を３次元的に移動させる駆動装置と、前記アレイ探触子で得られたエコー結果データを表示する画像表示手段とを有する電子走査式超音波探傷装置およびこの装置を使用した超音波探傷方法において、電子ライン走査を行うに当って、前記アレイ探触子を検査方向に設定のピッチ量移動し、電子走査スキャンによるエコーを検出して記憶手段に記憶し、処理手段によって相隣り合うエコーデータについて差分の総計を求め、差分の総計の合計計算を行い、電子走査に伴って差分の総計の合計計算値の大小の方向を判定し、合計計算値が大となる方向と判定されたときに検査方向、すなわち超音波送受信方向に設定のピッチ量移動を一方向または他方向に移動して他の電子走査スキャンによる、前述と同様にして差分の総計の合計計算値を求め、記憶された相隣りの合計計算値との比較を行うことによって当該方向における合計計算値の最大値を求め、最大値が得られた移動位置に基づいて当該方向における最適フォーカス位置を設定する電子走査式超音波探傷装置および方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、電子走査式超音波探傷においてコントラストデータを評価し、探傷画像が最も鮮明に得られる最適な位置に探傷アレイを位置決め制御することによって、精度の高い探傷を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
被検査体に対して超音波ビームを集束、走査する複数の超音波振動子からなるアレイ探触子と、該アレイ探触子の電子走査を制御するアレイ制御装置と、前記アレイ探触子を３次元的に移動させる駆動装置と、前記アレイ探触子で得られたエコー結果データを表示する画像表示手段とを有する電子走査式超音波探傷装置およびこの装置を使用した超音波探傷方法において、電子ライン走査を行うに当って、前記アレイ探触子を検査方向に設定のピッチ量移動し、電子走査スキャンによるエコーを検出して記憶手段に記憶し、処理手段によって相隣り合うエコーデータについて差分の総計を求め、差分の総計の合計計算を行い、電子走査に伴って差分の総計の合計計算値の大小の方向を判定し、合計計算値が大となる方向と判定されたときに検査方向に設定のピッチ量移動を一方向に移動して他の電子走査スキャンによる、前述と同様にして一方向における差分の総計の合計計算値を求め、記憶された相隣りの合計計算値との比較を行うことによって当該方向における合計計算値の最大値を求め、最大値が得られた移動位置に基づいて当該方向における最適フォーカス位置を設定し、または／および他方向に移動して他の電子走査スキャンによる、前述と同様にして差分の総計の合計計算値を求め、記憶された相隣りの合計計算値との比較を行うことによって他の当該方向における合計計算値の最大値を求め、最大値が得られた移動位置に基づいて当該方向における最適フォーカス位置を設定するようにした電子走査式超音波探傷装置及び方法を構成する。
【００１１】
実際の探傷では、１回のアレイ走査による１次元面が対象となる。ひとつの送受信アレイ位置での検査対象について最適のフォーカス位置が設定されても他の送受信アレイの位置では最適になるとは限らない、そこでカメラのオートフォーカスで考えてみると、この場合は２次元であるが、面全体で、全体として最適なフォーカス位置を平均化して該フォーカス位置を全体のフォーカス位置として設定することが可能である。本発明の場合は、アレイの１次元面の中での平均化したフォーカス位置を設定することになる。
また、設定のピッチ量は等間隙とは限らず、大きなピッチ量で動作させた後に、小さなピッチ量で動作させることが可能である。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明の実施例を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施例であるＩＣ等の検査に使用される電子走査式超音波探傷装置１００の概略を示す図であり、図２は図１のＡ方向矢視図、図３は図１のＢ方向矢視図、図４は電子走査したＩＣ等の内部探傷結果を表示した例を示す平面図である。
【００１３】
これらの図において、電子走査式超音波探傷装置１００は、その内部に駆動装置１、水槽３、アレイ探触子５、Ｚ軸駆動部６、Ｘ軸駆動部７、Ｙ軸駆動部８を備える。
水槽３は、その内部に水２を入れており、水中に探傷検査を実施する検査対象物４、すなわち被検査体が設置されるように構成される。
検査対象物４の上方に水２を介してアレイ探触子５が位置決めされる。
【００１４】
駆動装置１が使用されて、アレイ探触子５は上下動作機構としてのＺ軸駆動部６により上下方向に、アレイ方向に直交する方向への動作機構としてのＸ軸駆動部７により直交する方向に、アレイ方向への動作機構としてのＹ軸駆動部８によりアレイ方向に駆動され、最適な位置、焦点（フォーカス）位置、探傷開始位置に位置決めされる。
【００１５】
図２に示すように、検査対象物４に対してアレイ探触子５が位置設定される。図３についても同様であり、アレイ探触子５を構成する複数の超音波振動子５Ａの方向であるアレイ方向にアレイ探触子５が駆動される状況を示す。このように、アレイ探触子５は、Ｘ軸およびＹ軸方向に駆動され、平面上の位置が設定されるように構成されている。
図４に示すように、電子走査したＩＣ等の内部探傷結果は、後述する表示装置に画像１０として表示される。
【００１６】
図５は、駆動装置１に連係されたコントロール装置（手段）１０１の構成を示す。
図５において、前述したように、駆動装置１は、Ｘ軸駆動部７、Ｙ軸駆動部８およびＺ軸駆動部６を有し、Ｘ軸駆動部７はＸモータ、Ｘエンコーダによって、Ｙ軸駆動部８はＹモータ、Ｙエンコーダによって、そしてＺ軸駆動部６はＺモータ、Ｚエンコーダによって構成される。
【００１７】
コントロール装置１０１は、Ｘモータコントローラ７ｃ；Ｙモータコントローラ８ｃ；Ｚモータコントローラ６ｃを備え、Ｘ軸駆動部７、Ｙ軸駆動部８、Ｚ軸駆動部６との間でＸモータドライブ信号７ａ、Ｙモータドライブ信号８ａ、Ｚモータドライブ信号６ａの授受がなされる。
コントロール装置１０１は、アレイ探触子５とアレイ探触子送受信制御信号５ａの授受を行うアレイ制御装置（ＡＲＣＴＲ）１１、処理部（処理手段）１７としての表示解析装置３０、画像制御部１２、画像メモリ１３、画像表示を行う画像表示装置２０を有する。
【００１８】
表示解析装置３０は、コントラスト識別部１４とフォーカスコントロール部１５から構成される。
【００１９】
画像制御部１２は、Ｘモータ、Ｙモータ、Ｚモータに対するモータ制御信号７ｄ、８ｄ、６ｄをそれぞれＸモータコントローラ７ｃ、Ｙモータコントローラ８ｃ、Ｚモータコントローラ６ｃに与え、Ｘモータドライブ信号７ａ、Ｙモータドライブ信号８ａ、Ｚモータドライブ信号６ａによってフィードバック制御が行われる。また、画像制御部１２は、Ｘ画像書き込み信号１２ａ、Ｙ画像書き込み信号１２ｂを画像メモリ１３に送信してメモリ媒体に書込みすることを指示している。
【００２０】
アレイ探触子５で得られたエコー結果データは、アレイ制御装置１１を介して超音波データ１６ａとしてコントラスト識別部１４に伝えられる。コントラスト識別部１４は、後述するようにしてコントラストを識別してコントラストデータ１４ａとしてフォーカスコントロール部１５に伝えると共に、前述の超音波データ１６ａを超音波データ１６ｂとして画像制御部１２に伝える。
【００２１】
画像制御部１２は、超音波データ１６ｂをＸ−Ｙ軸座標に対応した形態で画像メモリ１３に記憶せしめ、画像データとして表示装置２０に表示せしめることを行う。
【００２２】
コントラスト識別部１４でコントラストデータ１４ａを求め、このデータをフォーカスコントロール部１５に取り込んでアレイ探触子前後移動指示信号１５ａを生成し、アレイ探触子５のＺ方向の移動指示信号をＺモータコントローラ６ｃに伝える。
【００２３】
アレイ制御装置１１にはフォーカスコントローラ部１５から電子走査条件制御信号１５ｂが、そして画像制御部１２から電子走査タイミング信号１７ａが伝えられる。
【００２４】
本実施例にあっては、アレイ探触子５を検査方向、すなわちＺ軸方向に所定量移動、すなわち設定のピッチ量移動を行い、ビーム径が大きくなる方向か、あるいは小さくなる方向かをコントラスト信号であるコントラストデータ１４ａが増加方向なのか、あるいは減少方向なのかを判別した上で、Ｚ軸方向の移動指示を所定方向に行う。そして、コントラストデータ１４ａの値が大きくなる方向へ所定量移動させ、最大点を求める。コントラストデータ１４ａの値が最大になる点を見つけるために最大の点を通過させる操作を行う。このために電子走査スキャンを３回行えるようにして検出に当っては２回の操作を行う。
【００２５】
従来技術では、Ｘ軸方向に移動して、探傷表示結果を目視確認しなくてはいけなかったが、本実施例では１ラインの電子走査を最低３回実施する事で、最適な焦点位置に位置決めが可能である。この場合、Ｚ軸方向の所定移動量が大き過ぎるとコントラストデータの最大値を高精度に求めることができなくなるので、経験的に所定移動量が決められる。また、その所定量を複数用意して、検査対象物等によって選択設定できるようにしてもよい。また、最適点すなわち最適焦点位置を求めるのに順次小さな所定量を用いて行う方法であってもよい。
【００２６】
前記のように、従来は、焦点位置を制御するのには、アレイ探触子５の超音波送受信方向例えばＺ軸駆動部６を使用し、何回か焦点位置を前後させた予備探傷を実施し、その探傷結果としての画像表示、例えば図４を目視観察して、最適と思われる位置を決定し、その後、本探傷を実施していた。また、特許文献で示した超音波データの最大値を基に自動焦点位置合わせを実施する方式では、本実施例の構成でコントラスト識別部１４が最大エコーを検出する機能となっていた。この方式は、前述のようにビーム径が最小となる位置には位置決めできないため、本発明では、コントラスト識別部１４よりコントラストデータ１４ａの値が最大になるようにフォーカスコントロール部１５でＺモータコントローラを制御し、アレイ探触子５を最適な位置、すなわちコントラストデータ最大位置に位置決めが可能となる。
【００２７】
本実施例ではコントラスト識別部１４において、コントラストデータ１４ａを求め、この信号をフォーカスコントロール部１５に取り込んで、アレイ探触子のＺ方向の移動指示信号１５ａを発生し、Ｚ軸方向のモータコントローラに与えて制御を行う。これによってオートフォーカス機能を実現することができる。コントラストデータについては後述する。
【００２８】
この焦点位置を決定するための一連の制御処理フローを図３に示す。これは図１のコントラスト識別部１４およびフォーカスコントロール部１５から構成される制御ブロックで示す表示解析装置３０において行われる処理である。自動焦点動作の開始時は、動作方向は不明のため、ステップ３２で１ライン走査し、その方向を判別する。判別はステップ３４に示すようにデータの差分の合計Ｓ１を計算する。これは図４の受信超音波データ（１６ａ）の相隣り合う所定位置のデータとの差分のデータの合計（Σ）Ｓ１、すなわち、コントラストデータ１４ａを求める。
【００２９】
ステップ３６ではステップ３４で求めたコントラストデータＳ１を初期値として、Ｚ軸駆動部により探触子をＺ軸の＋方向、例えば検査対象物とアレイ探触子との距離が大きくなる方向へ設定所定量ピッチだけ移動させる。そして、前記ステップ３２、３４と同様にステップ３８、４０において、ライン走査、データ差分の合計Ｓ２を求める。そのときの差分の合計Ｓ２を、前記ステップ３４で求めた値Ｓ１と比較して大きくなる方向にあるかどうかをステップ４２で判定する。もし大きくなる方向にあれば、ステップ４４でさらに所定量ピッチだけ＋方向に移動し、ステップ４６ではステップ３２あるいはステップ３８と同様に走査し、ステップ４８では差分合計Ｓｉを求める。そしてさらに所定量移動させて（ｉ＋１）番目の差分合計Ｓ（ｉ＋１）を求める。その大小関係が、Ｓｉ＞Ｓ（ｉ＋１）となったとき、Ｓｉを最大値と判定する。すなわち、（ｉ＋１）番目の位置では逆にＳ（ｉ＋１）が小さくなったので、最大値を超えたと判断し、その一つ前のＳｉを求めた位置が、最大点であると判断するものである。
【００３０】
前記ステップ４２でＺ軸の＋方向へ移動させて前記差分合計値が小さくなる方向にあるときには、ステップ５２でＺ軸の−方向へ予め定められた設定所定量ピッチだけ移動させる。そして、前記ステップ４４、４６、４８と同様に、ステップ５２、５４、５６において、ライン走査、データ差分の合計を求める。もし大きくなる方向にあれば、ステップ４４でさらに所定量ピッチだけ−方向に移動し、ステップ５４ではステップ３２あるいはステップ３８と同様に走査し、ステップ５６では差分合計Ｓｉを求める。そしてさらに所定量移動させて（ｉ＋１）番目の差分合計Ｓ（ｉ＋１）を求める。そしてその大小関係が、Ｓｉ＞Ｓ（ｉ＋１）となったとき、Ｓｉを最大値と判定する。この判断は、前記と同様である。
【００３１】
すなわち、ここでは、ひとつ前の値ＳｉよりもＳ（ｉ＋１）の方が小さくなったとき、Ｓｉを最大値と判定する。すなわちそのときのＺ軸方向の位置を最大フォーカス位置とし、その位置で電子走査およびＸ軸方向の走査をおこなう。この関係が得られるまでステップ５２、５４、５６は、繰り返されることになる。最小限３回のＺ軸方向への移動が必要であるが、画像表示を見て行う従来の目視判断よりもはるかに簡単に、しかも高速に実施することができる効果がある。
【００３２】
ステップ４２において差分合計Ｓ２が小さくなる方向であると判定された場合は、＋方向にＺ軸を移動させたとき小さくなる方向にあったので、ステップ５２では逆に−方向に設定値ピッチだけ所定量だけ移動させ、ステップ５４、５６では、前記ステップ４６、４８と同様の処理を行う。そしてステップ５６で差分合計Ｓｎが最大値を示したときは、ステップ５８においてその値を最適フォーカス位置とする。
【００３３】
図６のステップ４８あるいは５６で明確にしていないが、差分合計の最大値はあらかじめ定められた設定量ピッチごとに演算している。したがって１ステップ前の値を常に記憶しておいて、Ｓ（ｉ＋１）とＳｉとの比較で最大値を示したかどうかを判断する。例えばステップ４４、４６、４８ではＺ軸を＋方向に設定量だけ移動させ、そのとき、Ｓｉ＞Ｓ（ｉ＋１）の条件を満足したとき、Ｓｉを最大値と判断するものである。また、ステップ５２、５４、５６の場合も同様にＺ軸の移動方向は異なるが、やはり同じ条件で判断される。
【００３４】
次に図７、８を用いてコントラストデータ１４ａについて説明する。Ｚ軸の移動方向を識別した後、コントラストデータ１４ａが最大になる点を見つけるために、最大の点を通過させる。最低でも３回の動作させる機能は必要とさせるが、検出に当っては２回の操作を行う。従来のようにＸ軸方向に移動して、探傷表示結果を目視確認する場合に比較して、最適位置への位置決め設定が容易であること、さらに定量的に評価しているので精度がよいなどの効果がある。
【００３５】
次に、コントラストデータ１４ａが最大となる点が、最小の超音波ビーム径位置、すなわち焦点位置になることについて説明する。図７は焦点位置が検査領域の検査対象（反射体）４に一致した場合の図であり、図８は焦点位置が不一致の場合の図である。両図においてコントラストデータ１４ａと焦点の関係を説明する。
【００３６】
図７の場合は、検査領域内の焦点（焦点領域）が検査対象４に一致しているために、電子走査による超音波ビームの移動を行ったときに得られる受信超音波データの山谷の変化は大きくなる。これは、ビーム径に関係して変化する。最大エコー高さが１００％であると、それぞれ、隣接するデータとの差分を取って、合計したＳ（例えば、図６におけるＳ１、Ｓ２など）Σで表すと、図７の例では、Σ（信号１４ａ）＝３８０となる。これに比較して、図８は焦点が一致していないために、ビーム幅が広がった位置で、検査対象（反射体）４が検出されるので、得られる超音波データの山谷は、なだらかとなる。最大エコーが図７と同じ１００％であっても差分の合計はΣ（信号１４ａ）＝３００となり、図７より小さい値となる。結果的に、コントラストデータ１４ａが最大の位置が最適な焦点位置となる。図７と図８の違いは、Ｚ軸方向の高さＺ４とＺ５で示したように、Ｚ４＞Ｚ５の関係にある。
【００３７】
前記に示したとおり、コントラストデータ１４ａを最大になるように、すなわち、Σが最大となるように制御すれば自動的に焦点位置に位置決めが可能となる。
電子走査条件にてコントラストデータを最大に制御する方法は、電子走査制御は、各素子に与える送受信のタイミングを変化させる事により自由に焦点を制御する事ができるのは、先に示した文献「医用超音波機器ハンドブック」（社）日本電子機械工業会編（昭和６０年４月２０日初版発行）のＰ１３２  図３・８等に示されている様によく知られているところである。電子走査条件でコントラストデータを最大に制御する事により自動的に焦点を合わせる事ができれば、水を介した水浸探傷以外に、表面にグリセリン等を塗布した状態で実施する直接接触法による探傷にも、自動焦点合わせを実施することが可能となる。
【００３８】
本実施例では、探傷画像上でのぼやけが、最適な焦点位置にあるか否かの判断基準になることに着目し、光学式カメラで使用されている自動焦点機構の原理を適用し、電子走査による隣あったデータの差分を電子走査範囲内で合計した値が最大になる点が、探傷画像としてもコントラストがよい、ぼやけが少ない画像になることを見出し、この手法を用いて、自動焦点設定方式を備えた電子走査式超音波探傷装置および方法を実現したものである。
【００３９】
本実施例により、簡単な操作で、自動的に超音波ビーム径を最小とする焦点位置を合わせることが可能となるので、ぼやけのないコントラストのよい探傷画像を得ることができる特徴がある。
【００４０】
以上のように、被検査体に対して超音波ビームを集束、走査する複数の超音波振動子からなるアレイ探触子と該アレイ探触子の電子走査を制御するアレイ制御装置と、前記アレイ探触子を３次元的に移動させる駆動装置と、前記アレイ探触子で得られたエコー結果データを表示する画像表示手段とを有する電子走査式超音波探傷装置において、前記アレイ探触子で得られたエコーを入力信号としてコントラストを識別するコントラスト識別手段を有し、前記コントラスト識別手段によって識別されたコントラスト識別信号に基づいて前記アレイ探触子を設定のピッチ量移動を行うフォーカスコントロール手段を有し、かつ前記アレイ探触子が電子走査スキャンを行うに当って検査方向に設定のピッチ量移動した時に検出された相隣り合うエコーデータについて差分の総計の合計計算を行い、電子走査に伴って差分の総計の合計計算値の大小の方向を判定し、合計計算値が大もしくは小となる方向と判定されたときに前記アレイ探触子を検査方向に設定のピッチ量移動を一方向もしくは他方向に移動させる信号を生成し、他の電子走査スキャンによる、前述と同様にして差分の総計の合計計算値を求めて当該方向における合計計算値の最大値を求め、最大値が得られた移動位置に基づいて当該方向における最適フォーカス位置として設定する処理手段とを有する電子走査式超音波探傷装置が構成される。
【００４１】
また、前記処理手段は、他の電子スキャンを合計計算値が大になる方向および小となる方向の双方向について行う制御を行う電子走査式超音波探傷装置が構成される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】電子走査式超音波探傷装置の概略を示す図。
【図２】図１のＡ方向矢視図。
【図３】図１のＢ方向矢視図。
【図４】画像表示図。
【図５】自動焦点位置合わせ電子走査式探傷装置のブロック構成図。
【図６】自動位置合わせ制御の動作フロー説明図である。
【図７】焦点と検査領域が一致した場合のコントラストデータと焦点位置の関連説明図。
【図８】焦点と検査領域が一致しない場合のコントラストデータと焦点位置の関連説明図。
【符号の説明】
【００４３】
１…駆動装置、４…検査対象物、５…アレイ探触子、６…Ｚ軸駆動部、７…Ｘ軸駆動部、８…Ｙ軸駆動部、１２…画像制御部、１３…画像メモリ、１４…コントラスト識別部、１５…フォーカスコントロール部、１６…アレイ制御部、１７…表示解析装置、５ａ…アレイ探触子送受信制御信号、６ａ…Ｚモータドライブ信号、６ｃ…Ｚ０．モータコントローラ、７ａ…Ｘモータドライブ信号、７ｃ…Ｘモータコントローラ、８ａ…Ｙモータドライブ信号、８ｃ…Ｙモータコントローラ、１２ａ…Ｘ画像書込信号、１２ｂ…Ｙ画像書込信号、１４ａ…コントラストデータ、１５ａ…アレイ探触子前後移動指示信号、１６ａ…超音波データ、１７ａ…電子走査タイミング信号、１００…電子走査式超音波探傷装置、１０１…処理装置（手段）。
【図１】
2005114595.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】
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【図７】
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【図８】
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